Solcellsladdning

[Adddeeee]

Jaa det är jag ganska säker på. Använder följande moduler:

http://ftp1.digi.com/support/documentat ... 0991_B.pdf

Xbee Pro DigiMesh 2.4

Har aldrig stött på någon som använt sig av dessa! Bäst jag passar på att fråga lite haha. Har du någon vetskap om huruvida lång tid det tar för en modul att sända exempelvis en byte? Har extrema problem att få ett stabilt nätverk som ändå klarar av att ha så korta vakentider som möjligt. Är i stort behov av att minska den förbrukade effekten.

Får man fråga vad du använder dem till? Kul att höra att det finns fler som använder dem!

[xxargs]

När man har så snål strömförsörjning så kan du inte ha switchregulatorer igång i standby då de helt enkelt drar för mycket ström, samma sak med RF-modulen att om den drar 50 µA i standby så får du sätta extern switch mha. FET-transistor eller liknande och släcka ned den när den inte används.

Eftersom du troligen inte kan använda regulator alls då dessa drar för mycket egen läckström så bör du välja en MCU som klarar att köra i intervallet 4.2 V till 2.8 Volt (om du använder LiIon-batteri som buffert) och samtidigt väldigt strömsnål i standby då det gäller att spara på varenda µA det någonsin går.

Dom som normalt gör sådana saker som solcellsdrivna miniräknare eller prisskyltar i affären för inomhusljus brukar göra det hela med specialdesignad ASIC och lågvolt just för att minimera strömmen - för det är verkligen inte mycket att leka med om man har små solceller och lampljus.

Mät upp din solceller ordentligt vid olika ljusnivåer samt backströmmen vid olika polspänningar (utan backdiod) i mörklagd rum då solcellen har en läckström baklänges som varierar kraftigt med spänning (dvs. fungerar som en en dålig zenerdiod), det är inte alls säkert att en solcell som ger 50 mA vid 100 kLux (blå himmel, midsommardagen kl 13.00 ungefär) ger några 100µA vid 200 Lux förrän spänningen är så låg på dess utgång att det motsvarar kortsluten pga. sin egenläckage... dvs. du kanske måste använda 100 mA-celler och låta 100 µA offras i sin egenläckning och du får 100µA över vid 3 Volt polspänning på en solcellskedja som ger uppåt 5 Volt vid 100 kLux och 100 mA last.

En solcellsplatta som har tillräcklig spänning för att kunna ladda LiIonbatteri brukar bestå av 11 solceller i rad och en som kan ge 100 mA vid 100kLux har storleken ungefär 85 x 85 mm (taget från Ikeas 'sunnan') och en sådan kan teoretiskt ge 200µA vid 200 LUX minus sin egenförlust pga. internläckage beroende på vad för utspänning man väljer.

tyvärr hinner jag inte mäta upp backströmmen på den just nu då jag måste iväg på olika saker nu i eftermiddagen, kanske senare.

[Adddeeee]

Taack som tusan för svaret Lärorikt!

Tyvärr måste jag försätta RF-modulen i sömn då den är med i ett synkroniserat nätverk. Den räknar själv antalet pulser tills den ska vakna och vara beredd att ta emot data. Den är allts synkroniserad till tusen för att lyckas vakna vid rätt tillfälle.

Kommer inte använda lituim utan NiMH- batterier. har spänningsregulatorn där för att "draina" batteriet vid låga spänningar.

[xxargs]

Med tanke på att ett par NiMh-batterier är tämligen tomma efter 2-3 månader av sin egen självurladdning och kräver minst 3-5 mA kontinuerlig ström för att hålla sig på topp så är det kombinerat med 100µA strömförsörjning ingen bra kombination... dessutom är laddningsverkningsgraden runt 50 - 60% för NiMh (blybatterier ligger runt 80%) så är fortfarande LiIo-batteri den bästa valet då den har väldigt hög laddningsverkningsgrad och i princip ingen självurladdning.

Jag skulle köpa protected LiIon-celler i en lämplig hållare så slipper du tänka på skyddsgrejen vid över och djupurladdning.

och åter igen så drar all typ av regulatorer och switchade omvandlare läckström för sin egen drift och med endast 100 µA i strömförsörjning så har du inte råd med detta.

du får också lägga om tankarna med din radiomodul då den drar för mycket ström gentemot tillgänglig mängd ström - dvs. du kan inte ha den uppe kontinuerligt utan köra den en gång per minut eller en gång per timme för att spara ström.

När man har så lite ström tillgängligt så måste man skippa alla bra och ha grejor och bara ägna sig åt det som är absolut nödvändigt!!.

Skall man ha kommunikation oftare än typ 1 ggr i timmen så måste man själv ta kontrollen över kommunikationsprotokollet och hur dessa synkar gentemot varandra, du har ju trots allt en kristall på din MCU som fortfarande snurrar i sleep-läge och förhoppningsvis kan ge interrupt från en räknare med jämna mellanrum, resten är planering hur det skall passa in med andra enheter så att de inte krockar kommunikationsmässigt. Mottagaren behöver inte vara igång förrän i tidsluckan då den förväntas kunna få information - eller hur.

och i slutändan 100 µA ger förbrukning av 2.4 mAh per dygn och med en CR123-lithiumbatteri på 1300 mAh (ibland anges 1500 mAh) så skulle den hålla runt 18 månader på batteriet...

Kör med ett par enegizer Lithium AA så håller det förmodligen i 3 år...

[Adddeeee]

Tack för svaret

Tyvärr hinner jag inte byta RF-modul nu.

Tillsammans med elektroniken kommer den dra ca. 100 uA i sleep. Den sover 59,6s och är vaken 400 ms.

Den skickar mätdata varannan minut och när den skickar kan den dra uppemot 150 mA.

Är den vaken utan att skicka drar den 50-60 mA

Alltså:

1. Sleep- 59,6s (100 uA)
2. Vakna och lyssna- 0,4s (60mA)
3. Sleep- 59,6s (100uA)
4. Vakna och skicka- 0,4s (150mA)

Jag har tyvärr inte tid att skriva ett eget protokoll med radiolänkar. Radiomodulerna har som krav på sig att föra ett meshnät vilket hade tagit alldeles för lång tid att fixa.

En nod kommer sitta ute och en inne.

Ovan är mina föruts'ttningar. Jag skulle vilja få upp det hela i 2 års batteritid men det är så gott som bortglömt redan. Därav tänkte jag sätta in en solpanel. För den nod som är utomhus skulle solpanelen kunna bidra. Men för den inomhus är det nog så gott som kört.

Så som jag tänkt nu har jag två stycken seriekopplade AA-batteier, oladdningsbara. 2500 mAh/st. Detta par sitter sedan parallellkopplat med ännu ett par seriekopplade AA-batterier, oladdningsbara 2500 mAh /st. Detta ger mig 5000 mAh.

Sedan använder jag mig utav en switchregulator för att trycka upp den (fallande) 3 V inspänning till enn 3,3 V inspänning för RF-modulen. Detta för att draina batterierna.

Om man räknar på strömmarna och tiderna ovan kommer man fram till att under loppet av 2 min kommer medelströmmen bli ca. 0,8mA.

Detta blir i antal timmar : 5000 / 0,8

Vilket blir i antal år : 0,71. Vilket inte är i närheten av 2 år.

[Icecap]

Du kan INTE parallellkoppla laddningsbara med "vanliga"! De har olika spänningar och kommer bara att alstra värme till alla är lika urladdade.

[Lurifix]

Du läste nog fel =) Parallellkopplar oladdningsbara tror jag han menar!

[Icecap]

Nja... missade lite men parallellkopplat är det allt! Fast bara 2 seriekopplade primärbatterier parallellkopplat med ytterligare 2 primärbatterier.

Det i sig är en tveksam lösning, min erfarenhet är att batterier inte är identiska varför paret med lägst spänning drar ström från paret med högst spänning, paret med lägst spänning eldar upp denna ström som värme och paret med högst spänning blir urladdad.

I detta där varje µAh räknas är det en synnerligt fel lösning!

[Lurifix]

Men det borde väl synnerligen vara lätt löst med ett par dioder? :O

[Icecap]

Jovars - men jag får då påpeka att varje µAh är viktig varför en diodsträckas spänningsfall är en diodsträcka för mycket!

Tar man shottky-dioder kan man väl hoppas på att det bara försvinner 0,4V när trancievern är på, det är alltså 13,3% bortkastat energi eller hur?

[Lurifix]

Japp, förstår hur du menar =) Läste nu att det var extremt svårt att få strömförsörjningen att gå ihop.

Verkar inte vara så extremt strömsnåla ändå de där Xbeemodulerna. Har planerat ett köp av dem själv. Men sitter med ungefär samma problematik. Att få ner vakentiden. Tycks inte gå att få ner mer än 500 ms utan att det blir instabilt. Kan ibland hända att en av modulerna bestämmer sig för att vara vaken om den inte "hinner med" vad den ska göra under vakentiden.

har ingen tidigare erfarenhet av trådlöst så kanske är lite det det hänger på med!

EDIT: Har tittat på Xbee Digimesh, vet inte om det är dem som Adddeeee använder sig av.

EDIT: Det var det visst såg jag nu!

[ie]

Vet inte vad som skiljer Digimesh från de "valiga" Xbee med ZB-firmware (vilka jag labbar med). Min verkar dra 5mA när den sover. Vet inte vad du avser med dina krav på synkronisering. I ZB-nätet tar nätverkek hand om det. Paket som går till en sovande modul buffras av dess förälder i upp till 30s. Sen vaknar modulen med viss regelbundenhet och frågar om det finns något att hämta. Om man vill att den ska sova längre än 30 sekunder så måste modulen själv tala om att den är vaken, så att ev avsändare kan skicka data till den.

Kommunikationen mellan moduler sker om jag minns rätt med 250kb/s men det är ganksa mycket overhead. Enl en tabell i manualen är genomströmningshastigheten 35kb/s vid ett hopp ner till 5kb/s vid fyra hopp.

Jag har för avsikt att ha en modul i mitt växthus som ska sköta bevattningen. Då vill jag kunna läsa av temp, vattennivåer etc via radio. Nu testade jag helt enkelt att sätta en "ren" modul (utan ucontroller) i min bod 30m bort där solpanelen sitter och monitorera blybatteriets (7Ah) spänning, via en A/D-ingång på modulen. Det funkar.

Dock för att sätta det lite i relation till din solpanel kan jag nämna att min 30-Wattare (~0,2m2) inte klarar att underhållsladda batteriet så här års. Enda förbrukarna är då laddregulatorn (egen konstruktion, drar några mA) samt Xbee-modulen.

[Icecap]

Om man inte är tvunget att ha en Digimesh finns det många strömsnålare enheter än Xbee. Jag har själv klurat lite på ett system som medgav att ett antal nodes kunde fungera som relästation åt varandra och det var inte så svårt faktisk, att synkronisera dom med varandra i tid är inget större problem heller så jag förstår inte helt alla dessa problem.

SHORTLINK drar t.ex. 1µA i sleep, kör på 2,2-3,3V och fungerar alldeles utmärkt. Drar 35mA vid TX med full patter på styrkan, 20mA för att lyssna och behöver 100µS till att gå i sleep och 2,5ms för att gå ifrån sleep.

[Adddeeee]

Tack för alla svar!

Det som skiljer DigiMesh från vanliga är att noderna är synkroniserade att vakna exakt samtidigt. De har förmågan att vidarebefodra meddelanden åt varandra. Alla noder fungerar som sovande routrar. Skulle slutdestinationen ligga för långt bort eller vara blockerad kan man enkelt bara slå upp en mellanliggande nod som kan vidarebefodra meddelandet vid behov.

Alla noder vaknar och somnar samtidigt. Problemet jag har är att jag vill trycka ner vakentiden ännu längre än 500 ms, men lyckas inte med detta. Det finns vissa parametrar man ska modifiera för att kunna få ner vakentiden, men det slutar oftast bara med att nätverket blir instabilt och att någon nod blir osynkroniserad och förblir vaken under hela nästkommande period, vilket i sig är strängt förbjudet om jag ska lyckas hålla systemet strömsnålt! Det känns som om den nod som blir tvungen att vara vaken en hel period inte "hinner med" att lägga sig när resten av nätverket gör det. Därför kanske den måste stanna vaken tills nästa synkmeddelande kommer.

EDIT: Vilken modul är det du använt Ice?

[xxargs]

skall man parallellkoppla torrisar så skall dessa ta ur samma förpackning och helst celler efter varandra från samma maskin (så gjorde man förr när man byggde multicells batteripack på den tiden när det fanns sådana batterier), vill man ha läcksäkert så kanske energizer lithium kan fungera...

risken fins alltid att en cell kan dra ned dom andra, men kostnaden att isolera mellan varandra i olika kretslösningar är hög och drar ned verkningsgrad.

Har man spänningsregulator/switchare så måste man kolla hur mycket de drar om det är påslagna kontinuerligt då de lätt kan ta 80% av den totala förbrukningen om resten är strömsnålt