Wie lang ist die Batterielaufzeit des Produkts, das Sie entwickeln?

Zu Beginn eines jeden neuen Entwicklungsprojekts versuchen wir alle, einen fundierten Kompromiss zwischen dem Formfaktor eines Produkts, der Art der Batterie und der Laufzeit der Batterie zu finden. Normalerweise beginnen Sie mit einer schnellen und einfachen Formel wie der im Rechner für Batterielebensdauer von Digi-Key verwendeten. Sie erhalten eine geschätzte Batterielaufzeit auf der Grundlage der Batterie-Nennkapazität und des durchschnittlichen Stroms, den Sie für die Last annehmen.

Das ist sehr nützlich als Einstieg in die Energieplanung zu einem Projekt, bevor Prototypen verfügbar sind. Sobald Sie die Hardware in Händen halten, ist es an der Zeit, die Genauigkeit Ihrer Schätzung zu verbessern. Es ist von entscheidender Bedeutung, die Batterielaufzeit während des gesamten Entwicklungsprojekts im Auge zu behalten, da sich ständige Änderungen an der Hardware, der Firmware und der Anwendung auf das Endergebnis auswirken und Ihr Projekt zum Erfolg führen oder scheitern lassen können.

Wir haben ein paar Verfahren zusammengestellt, die Sie täglich anwenden können, je nachdem, wo Sie sich im Entwicklungsprojekt befinden und wie genau Sie Ihre Schätzungen der Akkulaufzeit machen müssen.

1. Der alltagstaugliche Analysator für die Batterielaufzeit

Ähnlich wie bei Digi-Keys Batterielaufzeitrechner finden Sie auch beim Otii Arc von Qoitech eine praktische und schnelle Funktion namens Battery Life Estimator (Batterielaufzeitanalysator). Hier verwenden Sie die im Datenblatt angegebene Kapazität der von Ihnen gewählten Batterie, berücksichtigen aber auch den Stromverbrauch und die Zeit, die Ihr Gerät während des Betriebszyklus im aktiven und im Ruhezustand verbringt. Vorzugsweise sollten Sie diese Werte messen. Das Tolle an diesem Analysator ist, dass er diese Werte aus der tatsächlichen Messung des Stromverbrauchs während des Betriebszyklus des Geräts ermitteln kann. Als Ergebnis erhalten Sie die für die gewählte Batteriekapazität geschätzte Batterielaufzeit und die Anzahl der Betriebszykluswiederholungen.

Schätzung der Batterielaufzeit auf Grundlage der gemessenen betriebszyklusabhängigen Leistungsaufnahme des Geräts. (Bildquelle: Qoitech)

2. Schätzung der Batterielaufzeit mit einer profilierten Batterie

Bei der Verwendung des Batterielaufzeitanalysators können Selbstentladung und Sicherheitsspielräume berücksichtigt werden. Sie können die Laufzeit der Batterie erheblich verkürzen, vor allem wenn die Stromaufnahme im Ruhezustand gering ist. Außerdem kann die Abschaltspannung des Geräts die nutzbare Batteriekapazität auf einen niedrigeren Wert als den vom Batteriehersteller angegebenen begrenzen. Um dieses Problem zu lösen, haben wir die Otii Battery Toolbox für Otii Arc und eine Profilierungsfunktion eingeführt, mit der eine Batterie für die spezifischen Belastungen, die das Geräteverhalten darstellen, profiliert werden kann. Indem Sie eine Batterie an die Hauptanschlüsse des Otii Arc anschließen, können Sie testen, wie sich die Batterie bei verschiedenen Arten von Lasten während einer bestimmten Profilierungszeit verhält. Je länger die Profilierungszeit ist, desto höher ist die Genauigkeit. Die Zeit muss jedoch angemessen sein, da niemand die Zeit hat, zu warten, bis die Batterie vollständig entladen ist. Eine ausführlichere Beschreibung der Toolbox finden Sie hier.

Einrichtung des Otii Arc zur Profilierung von Batterien. (Bildquelle: Qoitech)

3. Schätzung der Batterielaufzeit mit der nutzbaren Batteriekapazität

Mit der Otii Battery Toolbox können Sie die Genauigkeit der Schätzung weiter verbessern, indem Sie die profilierte Batterieentladung auf das Gerät anwenden (anstatt es mit einem Netzteil zu versorgen). Sie können die Batterie bei verschiedenen Kapazitätsniveaus emulieren, um herauszufinden, wie hoch die tatsächlich nutzbare Kapazität ist. Sie können beobachten, wann die Abschaltspannung des zu prüfenden Geräts erreicht wird, das Gerät sich abschaltet oder neu startet. Das kann sowohl für serielle als auch für parallele Batteriekonfigurationen durchgeführt werden.

Bei jedem der oben genannten Verfahren verbessert sich die Genauigkeit der Schätzung der Batterielaufzeit. Nutzen Sie verschiedene Verfahren, aber seien Sie sich der Ungenauigkeiten während der Produktentwicklung bewusst, damit Sie die richtigen Entscheidungen treffen können.

Möchten Sie mehr über die oben genannten Verfahren wissen? Buchen Sie eine Demo mit den Experten von Qoitech.

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Einführung in den Batterielaufzeitanalysator von Qoitech

Produkte: Otii Arc; Otii Battery Toolbox

Einführung in Otii Arc

Produkte: Otii Arc

Einführung in die Messung mit Otii Arc

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