Bluetooth用コイン型電池?


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アプリケーションに使用するバッテリーを決定しようとしています。クラス1またはクラス2のBluetooth(低エネルギーではない)モジュールを使用します。これには、約50 / 60mAのRX / TX電流が必要です。さらに、マイクロコントローラといくつかの低電力アナログICがあります。1〜10分間、デバイスからのデータの継続的なストリームが必要です。

コイン電池は完全に問題外ですか?CR2450リチウムイオンについて話しています。長持ちしなくてもかまいませんが、動作しますか?私のアプリケーションではサイズが重要であり、バッテリー寿命は私が喜んで作り出すトレードオフです。

回答:


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いいえ、機能しません。CRセルは最大数mAを継続的に供給するように設計されているため、たとえば32.768 kHzクリスタルで動作するMSP430などの低電力マイクロコントローラーは機能しますが、RFトランシーバーの電力は高すぎます。

このバッテリーのデータシートでは、「連続標準負荷」として0.2 mAのみが指定されています。

短いバーストでRFが必要な場合は、大きな電解コンデンサから電力(たとえば100 ms)を取得し、長時間充電して、コントローラがまだ十分な電流を得られるようにすることができます。連続ストリーミングの場合、これは機能しません。


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CR2450はコインセル用にかなり大きな容量を備えていますが、このアプリケーションに十分な連続電流を提供できません。

これは典型的なCR2450データシートです

それは継続的なディスク交換のために、それはあなたのBTモジュールが必要とするものにどこにもほど遠くない1mA未満で評価されると言います。
短いパルスでも、定格は2秒間でわずか9mAです。データシートのこのグラフは非常に有益です。

CR2450 IR

IR(内部抵抗)が約15オームで始まり、非常に急速に上昇していることがわかります。この情報があれば、さまざまな電流での電圧降下を計算できます。たとえば、10mAだけが必要な場合、電圧降下は0.010 * 15 = 150mVになります。100mAでは1.5Vです。
スティーブンはコンデンサーとRFの短いバーストに言及しています。これは確かに可能です(当社の製品の1つはコインセルを使用し、同様のことを行います)が、アプリケーションに適していない場合があります。

したがって、別のバッテリーを選択する必要があります。最近では、このアプリケーションに適した非常に小さなリチウムイオン電池を入手できます。Mouser、Farnell、またはeBayを見てください。最近、プロトタイプ用にこれらの 1つを購入しました。

ここに画像の説明を入力してください

500mAhの場合(これが正確かどうかは不明ですが、まだテストしていません。300-450mAhになると思います)は非常に小さいです。寸法は次のとおりです。

サイズ:58mm(L)* 22mm(W)* 4.4mm(H)

編集-ステップアップ付きのAAAはどうですか?

これは大丈夫でしょう。バッテリーがステップアップと効率のためにより多くの電流を供給しているので、それは非常に速く消耗します。たとえば、公称1.2VのNiHH AAAがあり、BTモジュールに約50mAで3.3Vが必要な場合:

50mA * 3.3V = 165mW。

80%効率のブーストコンバーターを想定すると、次のようになります。

(1 / 0.8)*(0.165W / 1.2V)=バッテリーから約171mAが必要です。

標準的なAAAは約850mAhなので、モジュールを約850/171 = 5時間連続して実行できます。


ああ。そうですか。ブーストコンバーターを備えた単一のAAAセルが機能すると思いますか?3.7V Lipoよりも小さいと思います。ただし、ボードレイアウトが複雑になります。
van

はい、それは大丈夫でしょう。私は答えにいくつかの詳細を追加しました。
Oli Glaser

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ミニチュアリチウムポリマーバッテリーのもう1つの情報源について述べます。powerstream.com–
Nick Alexeev

powerstream.comからは、CR2450リチウムイオンコイン電池のためのこのデータシートは次のとおりです。powerstream.com/p/Lir2450.pdf。最大放電電流は200mAとして記載されており、0.5Cでの容量は120mAHです。アプリケーションでのピーク電流がたとえば100mAの場合、定格容量の60〜70%が得られると想定できますか?60%としましょう0.6 * 120mAH = 72mAH 72maH / 100mA電流= 45分これらの計算は正しいですか。
van

はい、彼らは合理的に見えます。調整方法にもよりますが、最大85%の効率を達成できるはずです。また、コードを巧みに使用している場合(たとえば、uCの頻度を減らしたり、可能な場合はスリープ状態にするなど)、コードからより多くの命を引き出せるはずです。ただし、公称容量は100mAhであるため、120mAhであるとは限りません。
Oli Glaser

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亜鉛空気は、小容量の高電流バッテリーに最適です。空気は電解質の半分を形成するため、密度が高くなります。Duracell da675などの補聴器用バッテリーを試してください。より多くの電圧を得るために3を使用します。まだ小さいでしょう。

もう1つの質問は、Bluetoothを使用する理由です。長い長いパケットを送信しない限り、消費電力が多すぎるためです。Zigbeeまたはカスタム433MHzのソリューションがより良いでしょう。TPMSの人たちが使用しているものを見てください。433 MHz、80ビットのマンチェスター符号化フレーム。


非常に短い時間、ピーク電流消費で動作するBLEを検討してください。これらのバッテリーは非常に優れていますが、一般に1.5V以下で動作するため、一般的なMCUセットアップでは困難です。もし彼がブーストを使いたいなら、素晴らしいですが、おそらくここでは必要ありません。
mcmiln 2015
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