如何在技術(shù)上增加鋰電池使用年限？

測量解決方案 　　本例探討了第一代電子恒溫器，它基于MCU，但需要額外的外部集成電路來測量溫度，以及外部振蕩器和電池監(jiān)視器來喚醒MCU。此外，手動校準(zhǔn)恒溫器是昂貴的。上述第一代解決方案要求電流大于20A，電池壽命僅為2-3年，集成電路總成本高于2美元。它必須重新設(shè)計以延長電池壽命并下降成本。 　　本文所研究的電子恒溫器，其有效占空比非常低，因為大部分時間處于待機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)維持的自動喚醒功能用于執(zhí)行日常任務(wù)。與設(shè)定值電位器不同，恒溫器的溫度是每隔幾秒測量一次的。根據(jù)溫度比較和所選的運行方式，系統(tǒng)開啟和關(guān)閉冷熱功能。當(dāng)溫度控制在預(yù)期范圍內(nèi)時，系統(tǒng)無操作。新的恒溫器設(shè)計的一個重要目標(biāo)是最小化待機(jī)電流。為此，我們挑選了超低功耗MCU，并運行功耗智能軟件。 　　單斜率轉(zhuǎn)換在固定點對電容器充電，通過單片機(jī)集成的比較器測量已知的參考電阻來測量放電時間。系統(tǒng)對未知電阻重復(fù)這個循環(huán)。集成計時器自動捕獲放電時間，節(jié)省電力，并允許CPU關(guān)閉放電周期測量。單斜率技術(shù)遵循比例原理，消除了與充電電壓、充電電容和電阻-電容放電有關(guān)的復(fù)指數(shù)方程。測量時間與放電電阻成正比，且精度與傳感器的參考電阻相同，從而消除了昂貴的校準(zhǔn)程序。 　　觸發(fā)低壓加熱/冷卻繼電器所需的電流為10ms的100mA電流脈沖。據(jù)統(tǒng)計，該繼電器每小時可觸發(fā)16次。因此，繼電器的有效占空比為0.0044%，近似等于系統(tǒng)電流4.4A。 　　從電池的角度來看，我們關(guān)心的是觸發(fā)繼電器所需的100mA電流。第一代電子恒溫器的電池最初是CR2032按鍵。該電池的額定容量為200mAh，固有的超低漏電率每年低于1%，放電曲線非常平坦，這兩者都是延長電池壽命的理想挑選。CR2032的問題是它有一個大約20的高阻抗，所以它阻止電池為觸發(fā)冷卻和加熱系統(tǒng)所需的繼電器提供100毫安的電流。雖然所需的100mA脈沖電流只能持續(xù)10ms，但這仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于了紐扣電池的功率。設(shè)計者考慮使用大容量電容器(因為成本原因電解電容器是唯一的挑選)，但由于高泄漏而拒絕了它們。 　　更換電池在MCU的應(yīng)用是一個麻煩，因為電源噪音存在與電池線機(jī)械接觸。電池更換過程當(dāng)中，在供電電壓未完全復(fù)位的情況下，經(jīng)常會出現(xiàn)欠壓情況，造成隨機(jī)故障操作。一個附加的復(fù)位電流或電源電壓監(jiān)測器(SVS)可以提供欠壓保護(hù)，要求單片機(jī)在電壓低于安全運行范圍時進(jìn)行完全復(fù)位。SVS保護(hù)需要功率、成本和板空間。采用超低功耗單片機(jī)作為替代方法，可實現(xiàn)電壓復(fù)位(BOR)零功耗保護(hù)。 　　超低功耗單片機(jī)為電子恒溫器提供了系統(tǒng)可編程(ISP)閃存和嵌入式仿真邏輯。這些功能通過測試和復(fù)位/NMI引腳在應(yīng)用程序中執(zhí)行MCU的正常調(diào)試。這允許快速開發(fā)、靈活的定制和緊急代碼更改。我們可以在生產(chǎn)過程當(dāng)中對閃存中的MCU代碼進(jìn)行編程，這樣可以減少復(fù)雜的應(yīng)用程序編程，從而下降成本，提高產(chǎn)質(zhì)量量。如有必要，該設(shè)備可以在生產(chǎn)過程當(dāng)中進(jìn)行電子校準(zhǔn)，并存儲在閃存中。由于Flash是isp風(fēng)格的，作為未來的特性，單片機(jī)也可以在正常運行的同時記錄數(shù)據(jù)。 　　以最小的功耗實現(xiàn)絕對長的電池壽命是許多深度嵌入式應(yīng)用的共同設(shè)計要求。設(shè)計了一種基于A單片機(jī)(MCU)的電池電子恒溫器，并對每微安電流(A)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計 ? 聲明：本網(wǎng)站所發(fā)布文章，均來自于互聯(lián)網(wǎng)，不代表本站觀點，如有侵權(quán)，請致郵sales@greenway-battery.com刪除。