Jump to content

    
Sign in to follow this  
3mile

Где бы взять питание?

Recommended Posts

Ситуация следующая. В некотором удаленном месте надо поставить датчик телеметрии. По возможности необслуживаемый, со связью ДжСМ. Каким способом можно организовать питание этого датчика? Просто подключится некуда. Есть вариант закопать гальваническую пару, но у нее потенциал всего 1,6 В при нужных 3,6.

Какие могут быть пути решения??

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ситуация следующая. В некотором удаленном месте надо поставить датчик телеметрии. По возможности необслуживаемый, со связью ДжСМ. Каким способом можно организовать питание этого датчика? Просто подключится некуда. Есть вариант закопать гальваническую пару, но у нее потенциал всего 1,6 В при нужных 3,6.

Какие могут быть пути решения??

Преобразователь выбрал- TPS61029. А с токами задача, вот если закопать гальваническую пару, то она больше чем 20мА не выдает. Мне же нужно для питания ДжСМ модуля до 300мА, конечно не постоянно, но раз в час для сеанса связи. Как тут быть? Может какой аккумулятор или конденсатор??

Share this post


Link to post
Share on other sites
Может какой аккумулятор или конденсатор??

Аккумулятор долго держит напряжение. Батарея из 3-х по 1,2 В. У конденсатора напряжение падает, надо заряжать на большое напряжение и стабилизировать. И не конденсатор, а ионистор, или суперконденсатор, но все равно аккумулятор лучше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В необслуживаемые устройства обычно ставят первичные химические (батарейки) или радиоактивные элементы. Ну радиоактивные которые, например, в бакенах применяют вам навряд ли подойдут. А вот батарейки на 3,6В с большим диапазоном рабочих температур имеются - литий тионил-хлоридные элементы. См. продукцию фирм SAFT, Sonnenschein и т.п. http://www.powerpack.ru/category_goods_2.htm

Share this post


Link to post
Share on other sites
Каким способом можно организовать питание этого датчика? Просто подключится некуда. Есть вариант закопать гальваническую пару, но у нее потенциал всего 1,6 В при нужных 3,6.

Какие могут быть пути решения??

Ну, про пару забудьте. самодельная батарейка еще никогда не была лучше заводской.

Задачу нужно формулировать корректно. Вам нужно указать полную характеристику нагрузки.

Токи и напряжения пиковые и среднее потребление. Желаемое время работы. Окружающая среда (подземелье или верхушка дерева для оценки климатики). Тогда можно будет оценить проблему.

А что, не приходила мысль попробовать что-то вроде солнечной батареи или микроветрячка?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну, про пару забудьте. самодельная батарейка еще никогда не была лучше заводской.

Задачу нужно формулировать корректно. Вам нужно указать полную характеристику нагрузки.

Токи и напряжения пиковые и среднее потребление. Желаемое время работы. Окружающая среда (подземелье или верхушка дерева для оценки климатики). Тогда можно будет оценить проблему.

А что, не приходила мысль попробовать что-то вроде солнечной батареи или микроветрячка?

Ну вот как всегда, казалось если мне все понятно то и другие знают то о чем я не писал. =)))

гальваническая пара имелась в виду пара ПМ-5У (протектор магниевый 5кг используется для протекторной защиты подземных сооружений потенциал относительно железа 1,1В) и обрезок стальной трубы. так что "батарейка" вполне заводская =))

Нагрузка: Цикл с периодом 2 часа.

60сек 250мА (включается GSM и находится сеть , незнаю может надо больше времени?? на мобилке меньше)

60сек 250мА (передаются данные телеметрии)

остальное время -- 1мА

Напряжение 3,6В

пик-250мА

среднее потребление 4мА

время работы. ну долго, как можно дольше =))

окружающая среда: грунт на глубине 0,5м

Солнечные батареи-это то что приходило самым первым, но было отброшено по причине "упрут ведь, скоты!!!" Кстати, ане подскажете производителя солнечных батарей?? Может удастся переубедить...

 

В необслуживаемые устройства обычно ставят первичные химические (батарейки) или радиоактивные элементы. Ну радиоактивные которые, например, в бакенах применяют вам навряд ли подойдут. А вот батарейки на 3,6В с большим диапазоном рабочих температур имеются - литий тионил-хлоридные элементы. См. продукцию фирм SAFT, Sonnenschein и т.п. http://www.powerpack.ru/category_goods_2.htm

Радиоактивные... красиво звучит =) а почему не подойдут?? излучение или еще что??

Литий тионил-хлоридные обойдутся в 40 долларов на год... дороговато...

Edited by 3mile

Share this post


Link to post
Share on other sites
Солнечные батареи-это то что приходило самым первым, но было отброшено по причине "упрут ведь, скоты!!!"

А 5кг магния не упрут?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А 5кг магния не упрут?

тоже могут, конечно, да только магний в замле закопан, надо знать где копать, а солнечная батарея на солнышке =))) бери нехочу =)))

Share this post


Link to post
Share on other sites
находится сеть , незнаю может надо больше времени?? на мобилке меньше)

60сек 250мА (передаются данные телеметрии)

остальное время -- 1мА

Напряжение 3,6В

пик-250мА

Здесь "грабли" в двух экземплярах.

1. 3,6 В - почти нижний предел для GSM-модулей. Обычно ставят 4...4,2 В (заряженная литиевая батарея).

2. Пиковый ток может достигать 1,5...2 А, если передатчик работает на полной мощности. 250-300 мА - это среднее потребление при включенном передатчике. Следует позаботиться о как можно более низком внутреннем сопротивлении источника питания. На 0,2 Ом при 2 А упадёт 400 мВ - при номинальном напряжении 3,6 В модуль на пике потребляемого тока выключится. 0,1 Ом - ещё куда ни шло.

Кстати, GSM-модули старых разработок кушают, как правило, больше, чем современные - ниже КПД усилителя мощности передатчика.

 

 

Радиоактивные... красиво звучит =) а почему не подойдут?? излучение или еще что??

Литий тионил-хлоридные обойдутся в 40 долларов на год... дороговато...

Радиоактивные, пожалуй, намного дороже. И их крайне сложно достать ;)

Солнечная батарея плюс буферный аккумулятор плюс DC/DC для стабилизации... или там места мало? Или темно? :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
тоже могут, конечно, да только магний в замле закопан, надо знать где копать, а солнечная батарея на солнышке =))) бери нехочу =)))

Ну Вы же инженер или где? Вы разработчик или кто?

При такой мизерной энергетике можно и батарею саму конструктивно скрыть, направив световой поток через какой-нить суррогатный световод в ржавую с виду коробку на стене в 4м высотой или совсем непривлекательный столб.....

Ведь 0.4мАх5V=20 mW. Ну, при всех накоплениях/преобразованиях получите КПД 20%. 100милливатт солнечную батарею можно и приискать.

Ветряк вертикальный размером с консервную банку тоже с такой задачей справится, если среднегодовой ветер 3-3.5 м/с.

Но...нужно иметь опыт разработки систем, а не отдельных узлов. Хоть и мощность маленькая, а разработка-то все равно большая.

Ведь потребуется сделать в любом случае еще довольно компактную систему зарядки буферного аккумулятора и питания самого датчика от этого аккумулятора. Похоже, сегодня для Вас и от готовой магниевой чушки запитаться не так просто...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Похоже, сегодня для Вас и от готовой магниевой чушки запитаться не так просто...

>>Ну Вы же инженер или где? Вы разработчик или кто?

=))))) я агроном =))))))

попробую быть разработчиком =)))

>>При такой мизерной энергетике можно...

будем пробовать, и банки и ветряки... все на что сил хватит попробуем. Иначе я уже закопал бы эти 5 кило магния и не писал в форум. Для меня очень важны разные варианты которые вы (и в частности Вы) предлагаете.

>>Но...нужно иметь опыт разработки систем, а не отдельных узлов

это сродни того как все принимают на работу только с опытом работы =)))) Я, конечно, согласен что опыт это очень важно, полезно, ускоряет, удешевляет, оптимизирует и всячески улучшает, но вот так получилось... Вот и набираюсь опыта =)) И хорошо что есть форум и его обитатели которые не дадут бедняге агроному сбиться с пути и будут поправлять и делится опытом.

>>Похоже, сегодня для Вас и от готовой магниевой чушки запитаться не так просто...

точно. святая правда, но не боги горшки обжигают,лиха беда начало, с охотой можно и в камень гвоздь забить Ж)))

 

Здесь "грабли" в двух экземплярах.

1. 3,6 В - почти нижний предел для GSM-модулей. Обычно ставят 4...4,2 В (заряженная литиевая батарея).

2. Пиковый ток может достигать 1,5...2 А, если передатчик работает на полной мощности. 250-300 мА - это среднее потребление при включенном передатчике. Следует позаботиться о как можно более низком внутреннем сопротивлении источника питания. На 0,2 Ом при 2 А упадёт 400 мВ - при номинальном напряжении 3,6 В модуль на пике потребляемого тока выключится. 0,1 Ом - ещё куда ни шло.

Кстати, GSM-модули старых разработок кушают, как правило, больше, чем современные - ниже КПД усилителя мощности передатчика.

Радиоактивные, пожалуй, намного дороже. И их крайне сложно достать ;)

Солнечная батарея плюс буферный аккумулятор плюс DC/DC для стабилизации... или там места мало? Или темно? :)

Спасибо за подробности по току, надо будет внимательней почитать даташиты.

Места там достаточно. Датчики в поле ставятся. казалось бы лучшее решение--солнечная батарея. Да вот только воруют даже куски трубы длиной метр-пол-метра, столбики бетонные, куски кабеля по пол-метра выдирают из каналов. А за солнечной бтареей будут всем селом охотится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Датчики в поле ставятся. казалось бы лучшее решение--солнечная батарея. Да вот только воруют даже куски трубы длиной метр-пол-метра, столбики бетонные, куски кабеля по пол-метра выдирают из каналов. А за солнечной бтареей будут всем селом охотится.

Да уж.... понимаю особенности национальной агрономии.

Никуда не денешься.....Сочувствую.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нагрузка: Цикл с периодом 2 часа.

60сек 250мА (включается GSM и находится сеть , незнаю может надо больше времени?? на мобилке меньше)

60сек 250мА (передаются данные телеметрии)

остальное время -- 1мА

Напряжение 3,6В

пик-250мА

среднее потребление 4мА

Интересно как считалось среднее потребление. У меня получилось

(250мА*2мин+1мА*118мин)/120мин=5.15мА

ошибка больше 25%

 

окружающая среда: грунт на глубине 0,5м

Для нормальной работы гальванической пары нужен электролит (вода в жидком виде). А 0.5м меньше глубины промерзания грунта для большей части России.

 

Лучше откажитесь вообще от такого источника питания. Местные жители узнав что в устройство входит 5кг нержавеющего металла, тут же переведут его в водку. В нашем лесу кладокопатели добываю силовые алюминиевые кабели с глубины около 2м, а у Вас всего 0.5!

 

И ещё: лучше подумайте что будете делать с модулем GSM в часности с его антеной. Для нормальной связи антену нужно поднимать над землёй (и над снежным покровом, если такой планируется). А это во первых указатель кладокопателям где нужно добывать металл, а во вторых те самые 0.5-1.5м железной трубы, которые тоже можно поменять на выпивку.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А ещё термостатирование всего этого дела... не то чтобы совсем термостатирование, но ниже нуля температуру опускать нежелательно (SIM-карта может отказать, аккумулятор тоже...)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сейчас в супермаркетах домашней техники, типа Эпицентра, или Ikea, продаются садовые фонарики (столбики). Содержат солнечную батарею, аккумулятор и фонарь. Цена 10...30$.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this