Batteriestrom bei kaltem Wetter

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Ich habe ein Temperatursensormodul gebaut, das mit 4xAA-Batterien betrieben wird und Daten über XBee an einen Computer zurücksendet. Funktioniert super, bis das Wetter kalt wird. Zu diesem Zeitpunkt sterben die wiederaufladbaren AA-Batterien (ich habe Duracell und Eneloop ausprobiert) sehr schnell. Bei ungefähr 40 scheint es, als könnten sie kaum die 3,3 V aufbringen, die für die Stromversorgung des Funkgeräts erforderlich sind.

Dies muss batteriebetrieben sein - das Verlegen eines Kabels ist keine Option.

Ich probiere gerade einfache alte Alkalien aus, aber ich habe mich gefragt, ob jemand Tipps hat, wie man im Winter genug Strom aus den Batterien herausholt. Muss ich nur verdoppeln und 8 Batterien verwenden? Funktionieren NiCad- oder LiPo-Zellen besser als NiMH? Würde der Wechsel zu einem anderen Funkmodul, das niedrigere Spannungen verarbeiten kann, das Problem lösen?

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— edebill
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Sind die Batterien tatsächlich leer oder beginnen sie zu arbeiten, wenn die Temperatur erhöht wird? Ist der XBee ständig eingeschaltet oder verbringt er die meiste Zeit mit Schlafen?

Angenommen, die Batterien müssen nur erwärmt werden. Wenn der XBee nicht ständig eingeschaltet sein muss, können Sie möglicherweise eine Startsequenz ausführen, die darin besteht, Strom aus den Batterien zu ziehen, um sie aufzuwärmen, und dann den XBee zu aktivieren.

Mit einem DC / DC-Wandler mit großem Eingangsbereich können Sie auch bei niedrigeren Spannungen starten.

Ein weiterer Hinweis: Die XBees können mit 3 V betrieben werden. Sie ziehen auch im Ruhezustand sehr niedrige Ströme, wenn sie mit 3 V betrieben werden. Unter http://wiblocks.luciani.org/white-papers/intro-to-zigbee.html habe ich einige Diagramme des Arbeitszyklus und der Stromaufnahme für verschiedene Betriebsarten

— jluciani
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Ich schlafe sie, wenn sie nicht benutzt werden - der XBee wird einmal pro Minute geweckt, wenn ich einen Messwert senden möchte. Ich werde sehen, was passiert, wenn ich die Batterien einlege und sie aufwärme.

— Edebill

Eine weitere Idee für Batterien könnten die Li-Ionen-Akkus von A123 Systems sein. Ich habe mir zufällig den ANR26650 für ein anderes Projekt angesehen. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -30 ° C und 60 ° C. Dies sind 3,3-V-Zellen (26 mm Durchmesser, 65 mm hoch). Die Spannung wird bei ca. 2,5 V bei 75% Kapazität bei -20 ° C angegeben.

— Jluciani

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Lithium-Ionen-Batterien sind möglicherweise die beste Option für Akkus ... Sie haben eine niedrige Selbstentladungsrate und funktionieren anscheinend bei kaltem Wetter besser. Leider funktionieren alle gängigen Batterietypen bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt nicht mehr.

Was Sie in Betracht ziehen könnten, ist das Aufstellen einer kleinen Solarzelle zum Erhaltungsladen und das Isolieren der Batterien. Wenn Sie die Isolierung richtig einstellen können, erwärmt die Erhaltungsladung die Batterien tagsüber und die Isolierung hält sie nachts warm.

Energizer behauptet, dass ihr Ultimate Lithium bis zu -40ºC gut funktioniert

— Robert Harvey
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Verwenden Sie so etwas wie die Energizer Lithium AAs - sie sind mit 40 unter Null bewertet und nicht zu teuer, wenn Sie sich umschauen. Ich benutze sie in Ballons in großer Höhe, wo die Temperaturen bis zu -55 ° C betragen können, und sie sind ein Vergnügen für mich :)

— Irgendein Typ
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Wir haben die Energize Lithiums in einer Kryokammer bis zu -40 ausgiebig getestet. Sie können bei -20 immer noch 2 Ampere herausziehen. Dies fällt jedoch bei -40 auf etwa 250 mA ab.

— Zuph

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Lithiumthionylchlorid (Li / SOCL2) -Zellen arbeiten bei niedrigen Temperaturen gut und sind von -55 ° C bis +125 ° C bewertet.

Hier ist das Datenblatt für die Batterien der TLH-Serie mit erweiterter Temperatur von Tadiran.

Hier ist ein Artikel über ihre Bewerbung von Tadiran.

Die mit Cyclon versiegelten Blei-Säure-Batterien sind möglicherweise eine gute Wahl, wenn Sie wiederaufladbare Batterien für niedrige Temperaturen benötigen. Der Firmenname scheint sich geändert zu haben, daher schlage ich vor, Cyclon bei Digi-key nachzuschlagen.

— nordisch
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Dies sind Primärzellen, die nicht wiederaufladbar sind.

— Lior Bilia

Ich werde hinzufügen, dass die meisten Li / SOCL2 eine minimale Stromstärke haben (einige so niedrig wie ein paar mA wie die Tadirans, andere bis zu 100-200 mA, aber angeblich nicht verifiziert). Also ja, sie arbeiten bei sehr niedrigen Temperaturen, können aber nur kleine Ströme liefern. Diese scheinen auch bei längerem Sitzen im Leerlauf eine isolierende Schicht zu bilden, was bei Verwendung zu einem vorübergehenden Spannungsabfall führt.

— rdtsc

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Probieren Sie LiFePO4-Akkus aus. Sie können sie im Formfaktor 18650 bei eBay oder Aliexpress erhalten. Es gibt auch passende Steckdosen mit angeschlossenen Drähten zum Verkauf.

Beachten Sie, dass diese Zellen einen niedrigeren Ladestrom benötigen als typische LiIon - 3,6 - 3,65 Volt anstelle von 4,2 - 4,23 Volt.

Radfahrer verwenden diese im Winter für Taschenlampen - selbst bei -20 ° C kann eine voll geladene Zelle etwa 50% ihrer Nennkapazität freisetzen, bevor die Spannung unter kritische 2,7 V fällt

— Alexander
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