Аккумуляторная батарея для Bluetooth?


8

Я пытаюсь определить, какую батарею использовать для моего приложения. Я буду использовать модуль Bluetooth класса 1 или класса 2 (не с низким энергопотреблением), для которого требуется около 50/60 мА тока RX / TX. Кроме того, есть микроконтроллер и несколько аналоговых ИС с низким энергопотреблением. Мне требуется непрерывный поток данных с устройства в течение 1-10 минут.

Клетки монеты полностью исключены? Я говорю о литий-ионных CR2450. Я не против, если они продлятся долго, но будут ли они работать? Потому что в моем приложении размер является ключевым, а время работы от батареи - компромисс, который я готов сделать.

Ответы:


7

Нет, они не будут работать. Ячейки CR предназначены для непрерывной подачи максимум нескольких мА, поэтому микроконтроллер с низким энергопотреблением, такой как MSP430, например, работающий на кристалле 32,768 кГц, может работать, но мощность радиочастотного приемопередатчика слишком велика.

В спецификации для этой батареи даже указано, что «постоянная стандартная нагрузка» составляет всего 0,2 мА.

Если вам понадобится ваш ВЧ короткими импульсами, вы можете получить питание от большого электролитического конденсатора, скажем, 100 мс, а затем перезарядить его в течение более длительного времени, чтобы контроллер по-прежнему получал достаточный ток. Для непрерывной потоковой передачи это не подойдет.


6

CR2450 имеет достаточно большую емкость для монетоприемника, но не способен обеспечить достаточный непрерывный ток для этого применения.

Вот типичное описание CR2450

В нем говорится, что для непрерывной разрядки его номинальная мощность составляет менее 1 мА, что далеко не соответствует потребностям вашего модуля BT.
Даже для короткого импульса номинал составляет всего 9 мА в течение 2 секунд. Этот график из таблицы данных достаточно информативен:

CR2450 IR

Вы можете видеть, что ИК (внутреннее сопротивление) начинается с ~ 15 Ом и довольно быстро возрастает. Учитывая эту информацию, вы можете рассчитать падение напряжения при разных токах. Например, если вы хотите всего 10 мА, вы получите падение напряжения 0,010 * 15 = 150 мВ. При 100 мА это 1,5 В!
Стивен упоминает конденсатор и короткие импульсы радиочастот. Это, безусловно, возможно (один из наших продуктов использует ячейку для монет и выполняет аналогичные функции), но может не подходить для вашего применения.

Итак, вам придется выбрать другой аккумулятор. В настоящее время вы можете приобрести очень маленькие литий-ионные аккумуляторы, которые подойдут для этого применения. Посмотрите на Mouser, Farnell или, может быть, eBay - недавно я купил один из них для прототипа:

введите описание изображения здесь

Для 500 мАч (не уверен, что это точно, еще не проверял. Я ожидаю, что он будет между 300-450 мАч), это очень мало. Размеры даны как:

Размер: 58 мм (L) * 22 мм (W) * 4,4 мм (H)

РЕДАКТИРОВАТЬ - как насчет ААА с повышением?

Это будет работать хорошо Он разрядился бы довольно быстро, хотя батарея обеспечивала бы больший ток из-за повышения и эффективности. Например, если у нас номинальное напряжение NiHH AAA 1,2 В, а для вашего модуля BT требуется напряжение 3,3 В при напряжении около 50 мА:

50 мА * 3,3 В = 165 мВт.

Если мы предположим, что повышающий преобразователь эффективен на 80%, то:

(1 / 0,8) * (0,165 Вт / 1,2 В) = ~ 171 мА требуется от батареи.

Типичный AAA составляет около 850 мАч, поэтому вы можете работать с вашим модулем непрерывно в течение примерно 850/171 = 5 часов.


Ах. Понимаю. Как вы думаете, будет ли работать одна ячейка ААА с повышающим преобразователем? Я считаю, что он меньше, чем любой 3.7V Lipo ... хотя это усложнит компоновку платы.
ван

Да, это будет работать хорошо. Я добавил некоторые детали в ответ.
Оли Глейзер

1
Я упомяну еще один источник миниатюрных литий-полимерных батарей: powerstream.com
Ник Алексеев

От powerstream.com эта таблица данных для литий-ионной ячейки CR2450: powerstream.com/p/Lir2450.pdf . Максимальный ток разряда указан как 200 мА, а при 0,5 С емкость составляет 120 мАч. Если пиковое потребление тока в моем приложении составляет, скажем, 100 мА, то можно ли предположить, что я могу получить 60-70% от номинальной емкости? Скажем, 60% 0,6 * 120 мАч = 72 мАч 72 мАч / ток 100 мА = 45 минут Верны ли эти расчеты, потому что <1 час было бы целесообразно в моем приложении.
ван

Да, они выглядят разумно. В зависимости от того, как вы регулируете его, вы должны достичь эффективности ~ 85%. Кроме того, если вы разбираетесь в своем коде (например, уменьшаете частоту UC, спите, когда это возможно и т. Д.), Вы сможете выжать из него больше жизни. Помните, что номинальная емкость составляет 100 мАч, поэтому вы не можете рассчитывать на 120 мАч.
Оли Глейзер

-1

Цинковый воздух - лучший выбор для аккумуляторов большой емкости малой емкости. Воздух образует половину электролита, поэтому они имеют высокую плотность. Попробуйте батарейки для слуховых аппаратов, такие как Duracell da675. Используйте 3, чтобы получить больше напряжения. Все еще будет крошечным.

Другой вопрос: зачем использовать Bluetooth, он слишком энергоемкий, если вы не отправляете длинные длинные пакеты. Zigbee или нестандартное решение 433 МГц было бы лучше. Посмотрите, что используют ребята из TPMS. 433 МГц с 80-битными кадрами в манчестерском коде.


Рассмотрим BLE, который работает при пиковом потреблении тока в течение очень короткого времени. И хотя эти батареи очень хороши, они обычно работают от 1,5 В, что сложно в обычной настройке MCU. Если он хотел использовать повышение, отлично, но, вероятно, здесь нет необходимости.
mcmiln
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.