最大限度地利用長壽命電池的能量

2512995 2022-11-28 | pdf | 148.66KB | 次下載 | 免費

資料介紹

電池壽命是開發將填充工業物聯網 (IIoT) 的無線傳感器節點的關鍵考慮因素。在許多應用中，傳感器節點需要安裝在難以到達的位置，更不用說服務了。傳感器節點需要在能源方面是自主的，因為為它們鋪設電源線或讓維護人員定期更換電池的成本太高且太困難。電池壽命是開發將填充工業物聯網 (IIoT) 的無線傳感器節點的關鍵考慮因素。在許多應用中，傳感器節點需要安裝在難以到達的位置，更不用說服務了。傳感器節點需要在能源方面是自主的，因為為它們鋪設電源線或讓維護人員定期更換電池的成本太高且太困難。除了處理電子設備的低功耗外，電池本身還需要能夠支持非常長的服務時間：可能長達 20 年。許多電池化學物質由于其自放電??率而無法支持如此長的使用壽命，即使在支持專門的低能量電子設備時也是如此。除了處理電子設備的低功耗外，電池本身還需要能夠支持非常長的服務時間：可能長達 20 年。許多電池化學物質由于其自放電??率而無法支持如此長的使用壽命，即使在支持專門的低能量電子設備時也是如此。然而，鋰亞硫酰氯化學具有非常低的自放電率。因此，這種化學物質為原電池技術提供了迄今為止最長的壽命和最高的能量自主性，適用于物聯網傳感器節點和其他重視小尺寸的設備。鋰亞硫酰氯化學物質的使用壽命已在近 40 年的時間內得到證實。AA 型電池在公用事業儀表中的使用壽命超過 20 年。然而，鋰亞硫酰氯化學具有非常低的自放電率。因此，這種化學物質為原電池技術提供了迄今為止最長的壽命和最高的能量自主性，適用于物聯網傳感器節點和其他重視小尺寸的設備。鋰亞硫酰氯化學物質的使用壽命已在近 40 年的時間內得到證實。AA 型電池在公用事業儀表中的使用壽命超過 20 年。然而，隨著長壽命電池供電系統的應用不斷擴大，重要的是要考慮鋰亞硫酰氯的化學特性。向傳感器節點添加無線通信以及驅動功能（例如打開和關閉氣體或液體閥門的能力）增加了電池所需的峰值電流。然而，隨著長壽命電池供電系統的應用不斷擴大，重要的是要考慮鋰亞硫酰氯的化學特性。向傳感器節點添加無線通信以及驅動功能（例如打開和關閉氣體或液體閥門的能力）增加了電池所需的峰值電流。典型傳感器節點或計量應用中的微控制器大部分時間都處于休眠狀態，醒來后會定期讀取讀數并將其存儲在本地內存中。在不太頻繁的時間間隔內，微控制器將激活無線通信模塊并將存儲的數據包發送到網關或服務器。無線接口傳輸時，所需電流可達500毫安；但它只需要幾百毫秒的時間。典型傳感器節點或計量應用中的微控制器大部分時間都處于休眠狀態，醒來后會定期讀取讀數并將其存儲在本地內存中。在不太頻繁的時間間隔內，微控制器將激活無線通信模塊并將存儲的數據包發送到網關或服務器。無線接口傳輸時，所需電流可達500毫安；但它只需要幾百毫秒的時間。盡管電池的標稱額定值似乎支持這種短期峰值電流，但不可避免的老化影響會縮短現場壽命。電池的可用容量不僅受自放電率的影響，還受由大電流脈沖的產生引起的阻抗逐漸升高的影響。盡管電池的標稱額定值似乎支持這種短期峰值電流，但不可避免的老化影響會縮短現場壽命。電池的可用容量不僅受自放電率的影響，還受由大電流脈沖的產生引起的阻抗逐漸升高的影響。圖 1：不同大小的電流脈沖對電壓隨時間的影響，顯示了連續脈沖的潛在累積效應。使用恒定的低電流將恢復電壓水平。圖 1：不同大小的電流脈沖對電壓隨時間的影響，顯示了連續脈沖的潛在累積效應。使用恒定的低電流將恢復電壓水平。鋰亞硫酰氯電池化學物質的極低自放電率主要是由于在放電時在陽極表面形成的氯化鋰鈍化層。該絕緣層會限制電流流動，但會因在電池上施加負載而部分脫落。然而，由于需要化學工藝來形成穿過鈍化層的導電路徑，因此存在延遲。這表現為瞬態電壓下降，隨后在恒定負載下電壓緩慢上升。?鋰亞硫酰氯電池化學物質的極低自放電率主要是由于在放電時在陽極表面形成的氯化鋰鈍化層。該絕緣層會限制電流流動，但會因在電池上施加負載而部分脫落。然而，由于需要化學工藝來形成穿過鈍化層的導電路徑，因此存在延遲。