Daya baterai cuaca dingin

8

Saya telah membangun modul sensor suhu yang menggunakan baterai 4xAA dan mengirimkan data kembali ke komputer melalui XBee. Bekerja dengan baik, sampai cuaca menjadi dingin. Pada saat itu, baterai AA yang dapat diisi ulang (saya sudah mencoba duracell dan eneloop) mati dengan sangat cepat. Pada usia 40 atau lebih sepertinya mereka hampir tidak dapat mengumpulkan 3.3V yang dibutuhkan untuk menyalakan nirkabel.

Ini harus menggunakan baterai - menjalankan kabel untuk itu bukanlah suatu pilihan.

Saya sedang mencoba alkali kuno yang sederhana sekarang, tetapi saya bertanya-tanya apakah ada yang punya tips untuk mendapatkan daya yang cukup dari baterai selama musim dingin. Apakah saya hanya perlu menggandakan dan menggunakan 8 baterai? Apakah sel NiCad atau LiPo bekerja lebih baik daripada NiMH? Apakah beralih ke modul nirkabel yang berbeda yang dapat menangani tegangan rendah memecahkan masalah?

batteries wireless edebill
sumber

Jawaban:

5

Apakah baterainya benar-benar mati atau akan mulai bekerja jika suhunya meningkat? Apakah XBee selalu aktif atau menghabiskan sebagian besar waktunya untuk tidur?

Dengan asumsi baterai hanya perlu dihangatkan - jika XBee tidak harus menyala sepanjang waktu Anda mungkin dapat melakukan urutan startup yang terdiri dari menggambar arus dari baterai untuk menghangatkan mereka dan kemudian mengaktifkan XBee.

Konverter DC-DC dengan rentang input yang lebar juga memungkinkan Anda memulai dengan tegangan yang lebih rendah.

Satu catatan lain bahwa XBees dapat dijalankan pada 3V. Mereka juga menggambar arus yang sangat rendah dalam mode hibernate ketika dijalankan pada 3V. Saya memiliki beberapa plot siklus tugas dan penarikan saat ini untuk berbagai mode operasi di http://wiblocks.luciani.org/white-papers/intro-to-zigbee.html

jluciani
sumber
Saya tidur mereka ketika tidak digunakan - XBee bangun satu menit sekali ketika saya ingin mengirimkan bacaan. Saya akan melihat apa yang terjadi jika saya membawa baterai dan menghangatkannya.
edebill
Gagasan lain untuk baterai mungkin adalah isi ulang Li-ion dari A123 Systems. Saya kebetulan melihat ANR26650 untuk proyek yang berbeda. Kisaran suhu pengoperasian adalah -30degC hingga 60degC. Ini adalah sel 3.3V (diameter 26mm, tinggi 65mm). Tegangan ditentukan pada apx 2.5V pada kapasitas 75% pada -20degC.
jluciani
8

Baterai Lithium-Ion mungkin menjadi pilihan terbaik Anda untuk diisi ulang ... Baterai ini memiliki tingkat self-discharge rendah, dan tampaknya bekerja lebih baik dalam cuaca dingin. Sayangnya, semua jenis baterai yang populer pada dasarnya berhenti bekerja pada suhu yang mendekati titik beku.

Yang mungkin Anda pertimbangkan lakukan adalah memasang sel surya kecil untuk mengisi ulang, dan mengisolasi baterai. Jika Anda bisa mendapatkan isolasi dengan benar, muatan tetesan akan menghangatkan baterai di siang hari, dan isolasi akan membuatnya hangat di malam hari.

Energizer mengklaim bahwa Ultimate Lithium mereka berfungsi dengan baik hingga -40ºC

Robert Harvey
sumber
7

Gunakan sesuatu seperti Energizer Lithium AA - nilai mereka di bawah 40, dan mereka tidak terlalu mahal jika Anda melihat-lihat. Saya menggunakannya dalam balon ketinggian tinggi di mana suhu bisa serendah -55 C, dan mereka bekerja untuk saya :)

Beberapa pria
sumber
1
Kami telah banyak menguji Energize Lithiums dalam cryochamber hingga -40. Anda masih bisa menarik 2 amp dari -20. Ini turun menjadi sekitar 250 mA pada -40, meskipun.
Zuph
2

Sel Lithium thionyl chloride (Li / SOCL2) bekerja dengan baik pada suhu rendah dan diberi peringkat dari -55 C. hingga +125 C.

Berikut datasheet untuk Baterai Kehadiran TLH Series Series.

Berikut ini adalah artikel pada aplikasi mereka yang ditulis oleh Tadiran.

Baterai asam timbal bersegel Cyclon mungkin merupakan pilihan yang baik jika Anda membutuhkan baterai isi ulang untuk suhu rendah. Nama perusahaan tampaknya telah berubah, jadi saya sarankan mencari Cyclon di Digi-key.

Nordik
sumber
Ini adalah sel primer, dan tidak dapat diisi ulang.
Lior Bilia
Saya akan menambahkan bahwa sebagian besar Li / SOCL2 memiliki ampacity minimal (beberapa serendah beberapa mA seperti Tadir, yang lainnya hingga 100-200mA seharusnya tetapi tidak diverifikasi.) Jadi ya, mereka bekerja pada suhu yang sangat rendah, tetapi hanya dapat memasok arus kecil. Ini juga tampaknya membentuk lapisan isolasi pada saat duduk diam untuk waktu yang lama, yang menghasilkan tegangan "sag" sementara saat digunakan.
rdtsc
2

Coba baterai isi ulang LiFePO4. Anda bisa mendapatkannya di 18650 form-factor di eBay atau Aliexpress, ada soket yang cocok dengan kabel yang terpasang untuk dijual juga.

Perhatikan bahwa sel-sel ini membutuhkan arus pengisian yang lebih rendah daripada LiIon - 3.6 - 3.65 volt, bukan 4.2 - 4.23 volt.

Pengendara sepeda menggunakan ini di musim dingin untuk senter - bahkan pada -20C sel yang terisi penuh dapat melepaskan sekitar 50% dari kapasitas nominalnya sebelum tegangan turun di bawah 2,7V kritis

Alexander
sumber