无线传感器节点的太阳能+电池组合供电方式大致可以这样算么

只看该作者 · 2017-12-4 11:26

无线传感器节点有温湿度，光照，振动等传感器（工作时总电流10mA,休眠时总电流100uA），无线收收发模块（工作时电流50mA,休眠时电流5uA),现打算使用太阳能板+储能电池的方案组合供电（传感器与无线收发都是3.3V供电，PMIC和LDO的静态功耗nA级暂不计），按照每小时工作4分钟，其他时间休眠来算，传感器电量消耗0.7633mAH(4/60x10+56/60x0.1),收发模块电量消耗3.355mAH(4/60x50+56/60x0.005),总电量消耗4.1mAH，如果只用2200mAH锂电池供电，不考虑自放电理想情况下是不是可以2200mAH/4.1mAH/24=22.3天，如果加上太能能板，那么至少太阳能板工作时电流要大于4.1mA,然后看太阳能板不工作时锂电池耗电，太阳能板工作时要提供的电流必须能把夜间锂电池耗掉的电能充满，以太阳能板工作8小时算，其余16个小时锂电池耗电4.1mAx16=65.6mAH, 太阳能板充电65.6mAH/8H=8.2mA，也就是说太阳能正常工作至少要提供4.1mA+8.2mA=12.3mA，不知道可否这么粗略的估算太阳能板的要求。

4万 · 2017-12-4 13:09

必须考虑能量转换的效率，尤其是太阳能电池的功率，需考虑天气和季节情况，按最劣化的情况设计。

只看该作者 · 2017-12-4 13:18

1，实际的平均电流应该没那么大，你的无线模块不可能4分钟一直在工作，或者说至少可以优化一下工作方式，数据保存和传输算法，当然，传感器也可以尽量选择低功耗的；
2，锂电池的2200mAH实际能用的没有那么多，要看你的PMIC/LDO，以及你的目标电路的电源电压，实际能用到80%就不错了，当然你可以选容量更高的锂电池，比如3400mAH；
3，现在的技术下太阳能电池板输出的电流已经完全没问题了，当然前提是你有空间可以安装，普通日光照射下巴掌大的太阳能电池板就足以提供10mA@5V的电流，关键是如何储能，一般要先稳压，然后再送充电IC，而且要考虑电路损耗；
4，你用的啥PMIC和LDO，能到nA级别，还是说999nA？

只看该作者 · 2017-12-4 13:25

BTW，要让太阳能照足8小时其实是一件很难的事情，就算不考虑任何遮挡，如果没有角度调整，一天能有效收集个5个小时就已经相当不错了，再考虑纬度和季节，以及天气情况，实际有效采集时间估计平均下来一天其实就3-4小时。所以要适当增加太阳能电池板的尺寸，优化能量采集和存储电路的效率

只看该作者 · 2017-12-4 15:32

mcuzone 发表于 2017-12-4 13:18
1，实际的平均电流应该没那么大，你的无线模块不可能4分钟一直在工作，或者说至少可以优化一下工作方式，数 ...

嗯，实际光照时间确实只能按3小时算，PMIC可以考虑MAX17710，S6AE101A，LDO可以选择MCP1710

只看该作者 · 2017-12-6 09:18

MCP1710刷新了我对LDO静态电流的认识，以前看过和用过的最低也是几百nA，这货居然才20nA！其它都好，封装除外，如果真用来做能量采集，输入范围略小了点

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