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Optimisation de la durée de vie de la batterie de votre appareil

Les dispositifs IoT à faible consommation, tels que les appareils portables et autres types de produits portables ainsi que les appareils de surveillance industrielle qui doivent être dans des environnements éloignés, fonctionnent avec des batteries qui ont généralement une plage de tension de 3 V à 4 V. À un certain moment du cycle de décharge de la batterie, l'appareil s'éteint en raison de la tension de sortie insuffisante de la batterie pour alimenter l'appareil. Pour maximiser la durée de vie du produit, il est important que le seuil de mise hors tension de cette tension soit caractérisé avec précision. Puisque l'appareil fonctionne sur une plage de tension étroite et de faible amplitude, la source utilisée pour tester et alimenter l'appareil doit être précise. Ceci est particulièrement important pour déterminer le seuil de désactivation de la tension.

Une façon d'évaluer la durée de vie de la batterie est d'utiliser ladite batterie pour tester l'appareil IoT et de déterminer le temps pendant lequel l'appareil est resté alimenté. Cela conduit à deux problèmes :

  1. Le temps d'attente pour que la batterie se décharge peut être très long et retarder les travaux de développement.
  2. Cette méthode de test n'est pas précise et les conditions spécifiques sont difficiles à reproduire.

Une solution plus indiquée pour tester votre appareil IoT sous les conditions les plus réalistes implique une source d'alimentation qui simule une batterie. Cette solution vous permet de tester votre conception sous un large éventail de conditions, de la charge complète de la batterie jusqu'à une décharge complète. Si vous avez besoin de sélectionner un type de batterie, alors il est essentiel d'être en mesure de simuler différents types de batteries.

Recherchez un simulateur de batterie qui fait plus que simplement simuler une résistance interne de la batterie à un seul point dans le temps. Idéalement, choisissez un simulateur de batterie qui peut modéliser la batterie de manière dynamique sur tout son cycle de décharge et utilise un modèle qui comprend l'état de charge et la capacité de l'heure-ampère, ainsi que la résistance interne.

Le simulateur de batterie et l'alimentation c.c. de précision Keithley 2281S permettent aux utilisateurs de :

  • Mettre en place un modèle de batterie personnalisé et l'importer dans le 2281S pour simuler une batterie réelle ;
  • Définir l'état de la batterie du SOC, VOC et ESR à n'importe quelle valeur dans leur intervalle avant le test selon les exigences de test ;
  • Modifier le SOC, le VOC, le mode test et la limite L pendant le test
  • Diminuer la capacité de la batterie pour accroître l'efficacité du test

De plus, les tests de batterie peuvent être effectués avec le 2281S pour mesurer la capacité et la résistance et générer un modèle de batterie.

                     

 

Le 2281S peut caractériser uniquement des cellules rechargeables car il effectue cette opération pendant le cycle de charge. Pour les cellules non rechargeables, nous utiliserons les instruments Keithley 2450 ou 2460 (SMU). Un script de génération de modèle de batterie actionne le SMU comme une charge de courant contrôlée et calcule les paramètres de modèle requis tels que l'état de charge (SOC), la tension ouverte (VOC) et la résistance interne de la cellule (ou ESR). Il est ensuite exporté via une clé USB dans le 2281S.

Maintenant que le profil de la batterie a été créé, l'étape suivante consiste à cartographier les courants montants et les courants de veille.

Caractériser le profil du courant d'un prototype nécessite de mesurer le courant dans tous ses états de fonctionnement : en mode veille (microampères à milliampères), des modes économies d'énergie (centaines de microampères à dizaines de milliampères), et de tous les états actifs (milliampères à ampères), y compris les courtes variations d'intensité du courant causées par les transmissions sans fil.

L'enregistrement de ces courants de charge largement variables exige une solution de mesure exceptionnelle qui offre :

  • Une large plage de mesure de courant de centaines de nano-ampères à ampères
  • Une mesure rapide pour enregistrer les impulsions de courant de quelques microsecondes
  • Une grande mémoire tampon pour stocker le profil actuel du prototype de périphérique

La Keithley DMM7510 de Tektronix offre une large plage de mesure de courant, une sensibilité au picoampère, un échantillonnage à haute vitesse, et un tampon de mémoire de 27 millions de lectures permettant de mesurer et stocker un profil de prototype de périphérique.

Article écrit par le Fabricant Tektronix

nicolas.brunet n'a pas encore rempli le champs " à propos de moi" ...

5 Mar 2019, 12:54

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