Akun ja pariston keston laskuri

Arvioi akun tai pariston kesto laitteessa, jossa on antureita ja radio. Vertaa virrankulutusta anturimittausten, tietojen käsittelyn, radion käytön ja lepotilan aikana.

Esimerkiksi langaton lämpömittari herää 60 sekunnin välein, lukee anturit, käsittelee mittaustiedot ja hoitaa tiedonsiirron radiolla. Sen jälkeen laite palaa lepotilaan. Vaihda esimerkkiarvot oman laitteesi virtoihin ja toimintojen kestoihin.

Kapasiteetti ja toimintajakso

Aika yhden mittausjakson alusta seuraavan alkuun. Mukana on myös lepotila.

Arvioi, kuinka suuri osa nimelliskapasiteetista on käytettävissä. Esimerkin 80 % ei sovi kaikille akuille tai paristoille. Arvioi osuus valmistajan purkauskäyrien perusteella oman laitteesi kuormituksella, käyttölämpötilassa ja alimmalla käyttöjännitteellä.

Laitteen virrankulutus

Mittaa virta akun tai pariston liittimistä. Syötä kunkin toimintatilan ajalta koko laitteen keskimääräinen virta ja saman aikavälin kesto. Anturimittaus, tietojen käsittely ja radion toiminta tapahtuvat peräkkäin kerran toimintajaksossa. Muun ajan laite on lepotilassa. Merkitse jatkuvaksi lisävirraksi vain kulutus, jota et ole laskenut mukaan toimintatilojen virtoihin.

Koko laitteen keskimääräinen virta, kun anturit mittaavat ja mikrokontrolleri lukee mittaustulokset.
Koko laitteen keskimääräinen virta, kun mikrokontrolleri käsittelee mittaustiedot tiedonsiirtoa varten.
Koko laitteen keskimääräinen virta radion toimintajakson ajalta. Laske mukaan tarvittavat valmistelut, lähetys, vastaanotto, kuittauksen odotus, kuuntelu ja uudelleenyritykset.
Saman radion toimintajakson koko kesto valmisteluista siihen, kun laite voi palata lepotilaan.
Laskennallinen käyttöaika1 670 vrk40 000 h
Keskimääräinen virta48 µAKäytettävissä oleva kapasiteetti: 1 920 mAh
Keskimääräinen virta enintään219 µALaskelman mukaan laite toimii vähintään tavoitellun ajan.

Lepoaika toimintajaksossa: 59,8 s · Aktiivisen ajan osuus: 0,283 %

Virrankulutuksen jakautuminen

Lepotila4,99 µA · 10,4 %
Anturimittaus5 µA · 10,4 %
Tietojen käsittely2,67 µA · 5,56 %
Radion toiminta33,3 µA · 69,5 %
Jatkuva lisävirta2 µA · 4,17 %

Kaavio näyttää, mihin akun tai pariston varaus kuluu. Vakiojännitteellä sama jakauma pätee myös energiankulutukseen.

Vertailu pidemmällä toimintajaksolla

Virrat ja toimintojen kestot pysyvät ennallaan. Toimintajakson pituus kaksinkertaistuu, ja laite on pidempään lepotilassa.

ToimintajaksoKeskimääräinen virtaLaskennallinen käyttöaika
Nykyinen toimintajakso: 60 s48 µA1 670 vrk
Pidennetty toimintajakso: 120 s27,5 µA2 910 vrk

Laskentaperiaate ja oletukset

Iavg = (Isleep × tsleep + Isense × tsense + Iprocess × tprocess + Iradio × tradio) / T + Iconstant

t (h) = C (mAh) × käytettävissä oleva osuus (%) / 100 / Iavg (mA)

Kaavassa virrat ovat toimintatilojen keskimääräisiä virtoja milliampeereina ja ajat sekunteina. Iradio ja tradio kattavat radion koko toimintajakson. Lepoaika saadaan vähentämällä toimintajakson pituudesta anturimittauksen, tietojen käsittelyn ja radion toiminnan kestot. Muunna käyttöaika tunneista vuorokausiksi jakamalla se 24:llä.

Esimerkki: 1 000 mAh:n akku tai paristo kestää laskennallisesti 100 tuntia eli noin 4,17 vuorokautta, kun virta on jatkuvasti 10 mA ja koko nimelliskapasiteetti on käytettävissä.

Laskenta olettaa saman toimintajakson toistuvan. Syötä akun tai pariston liittimistä mitatut virrat, jotta jännitemuunnosten häviöt tulevat mukaan laskelmaan. Jos toiminnot ovat samanaikaisia, yhdistä ne yhdeksi toimintatilaksi. Laskuri ei huomioi akun tai pariston kemiaa, itsepurkautumista, lämpötilaa, laitteen alinta käyttöjännitettä eikä virtapiikkien aiheuttamaa jännitteen laskua. Laskelma ei takaa todellista käyttöaikaa, joten varmista se mittaamalla.

Lähteet

Tiedot käsitellään selaimessasi. Ne välitetään Haksille vain, jos liität ne yhteydenottoon ja lähetät viestin.

Apua laiteprojektiin

Haksilta saat apua elektroniikan suunnitteluun, laiteohjelmistoihin ja valmistukseen. Kerro, mitä olet tekemässä ja mihin tarvitset apua.

Ota yhteyttä →

Voit tarkistaa ja muokata viestiä ennen lähettämistä.