Für ein komplexes batteriebetriebenes Gerät möchte ich den mittleren Stromverbrauch über einen längeren Zeitraum messen und mitteln um einen Nachweis zur Batterielebensdauer zu haben. Problem sind Schwankungen von 250 nA im sleep mode, bis 250mA wenn ein Verbraucher gepulst wird, mit allen möglichen Zwischenwerten, wenn z.B. ein RF Tranceiver ab und zu betrieben wird. Das Timing ist nicht regelmässig. Der uC wacht in unterschiedlichen Zeitintervallen oder über RF Ereignisse auf. Berechnen ist schwierig und nicht als Nachweis geeignet. Meine grundsätzliche Idee ist das Gerät über einen Kondensator zu speisen, diesen über eine Kostantstromquelle zu laden und die Ladezeiten zu addieren, was nach Abzug der Kondensator Leckverluste (experimentell ermittelt) proportional zum mittleren Stromverbrauch sein sollte. Allerdings erwarte ich so manchen Teufel im Detail. Der Plan ist diese Schaltung auf eine Platine zu bringen, da ich mindestens 10 Geräte parallel testen muss. Ein 10 KEUR Messgerät kann ich also nicht benutzen Gibt es hier schon etwas bewährtes? Eine Schaltung oder gar ein fertiges Gerät? Oder auch gute Ratschläge? Mike
Ja gibt es. Was du suchst nennt sich GAS GAUGE. Diese sind eigentlich zur Batterieüberwachung gedacht, aber für Langzeitmessungen an Schaltungen auch zu empfehlen. Das einzige Problem ist wohl dein Messbereich, der ist ziemlich groß. Gruß.
Es gibt den STC3100 von ST dafür. Sogar mit einer EV Platine STEVAL-ISB009V1 (leider teuer). Gruss
Alle Theorie ist grau. Mit ein paar nA reicht eine Batterie ewig, mit einigen hundert mA wesentlich kürzer. Miß den maximalen Strom und schau mal ins DATENBLATT Deiner konkreten Batterie. Bei AA könnte man z.B. etwa 2500mAh entnehmen WENN Dein Gerät bei der Endspannung noch spielt... 1. Größten Stromverbrauch provozieren, messen und dann hochrechen 2. Praktischer Test und Restmenge über Entladeschaltung bestimmen. 3. Interessant wäre der Punkt, wo die Funktion aussetzt. 4. Je nach Tempertur und Lagerzustand der Batterien können die Ergebnisse von Hersteller zu Hersteller sehr verschieden sein!!
Danke für den Hinweis auf die Gas Gauge chips. Sind echt interessante Dinger. Allerdings reicht die Auflösung wohl nicht für meine Messaufgabe. So einfach wie Du (oszi40) das darstellst ist es nicht. Meine 3V Lithiumbatterie muss 10-12 Jahre halten und da kommt es auch auf das letzte Quäntchen Energie an, da ich nur max 1 Tag lang messen möchte. Ich glaube ich muss die von mir zuvor beschriebene Kondensatormethode weiter verfolgen, was aber nicht so trivial ist. Vielleicht kennt ja jemand von Euch eine funktionierende Schaltung.
Hallo, einfach messen dürfte bei dem Messbereich (6 Größenordnungen) schwierig werden. Das einzige vielleicht hilfreiche, was ich in die Richtung mal gesehen hab ist das hier. http://www.youtube.com/watch?v=1ihszfJAECk Vorschlag zum Berechnen: - Leistungsaufnahme für die einzelnen Betriebsmodi bestimmen - Abschätzen/Messen, wie häufig der jeweilige Modus verwendet wird - Mit statistischen Methoden Energieverbrauch einschließlich Unsicherheiten bestimmen Damit sollte sich zuverlässig abschätzen lassen, welche Energiemenge über die Lebendsdauer benötigt wird. Die statistischen Überlegungen solltest du sowieso anstellen, auch wenn du die mittlere Leistungsaufnahme über einen bestimmten Zeitraum misst, da du die Unsicherheiten anders nicht abschätzen kannst. Tritt z.B. das RF Ereignis nur einmal pro Tag auf und du misst einen Tag, so ist die statistische Unsicherheit 100%. Wenn das dann z.B. 30% vom Tagesenergieverbrauch ausmacht gibt das schon eine beachtliche Unsicherheit für die Vorhersage der Lebensdauer. Gruß Kai
Michael S. schrieb: > Der Plan ist diese Schaltung auf eine Platine zu bringen, da ich > mindestens 10 Geräte parallel testen muss. Ein 10 KEUR Messgerät kann > ich also nicht benutzen Es wäre auch absolut nicht sinnvoll, 10 Geräte jeweils an einem eigenen Verbrauchsmonitor zu betreiben. Für die Verbrauchsabschätzung wäre es eher sinnvoll, viele Geräte asynchron und parallel aus der selben Versorgung zu betreiben, um den Mittelungseffekt zu nutzen. Das Verhältnis von Leckströmen zu Laststrom und die zeitliche Verteilung der Lastspitzen wird damit deutlich günstiger. Wie wäre es mit Gold-Caps als Speicher? Bei der Analyse des Verbrauchs interessiert die Höhe des Spitzenstromes eigentlich nicht, solange deine Li-Batterie mitsamt Pufferkondensator damit klar kommt. Entscheidend ist die Ladung, die während so einer Lastspitze fließt.
Bernd Du hast recht, ich brauche nur den gemittelten Wert. Allerdings wegen des Nachweises schon pro Gerät, was dann auch ermöglicht die Streubreite zwischen den Geräten zu sehen. Wie stellst Du dir das mit dem GoldCap vor? Würde der permanent nachgeladen?
Michael S. schrieb: > Wie stellst Du dir das mit dem GoldCap vor? > Würde der permanent nachgeladen? Der Energieerhaltunssatz gilt auch teuere Kondesatoren/Goldcap. http://de.wikipedia.org/wiki/Superkondensator Vom Himmel fällt der plötzliche Nachladestrom nicht und wenn Du ihn durch einen zusätzlichen Widerstand diesen begrenzen möchtest, wird wertvolle Energie im Wärme umgewandelt. Zeige uns doch erst mal das Datenblatt Deiner Batterie. Eine handelsübliche CR2032 kann es bei diesem Strom nicht sein. Falls Deine Geräte nicht für den Marsflug sind, scheint es mir sinnvoller, die Batterien gelegentlich zu erneuern. http://batteryuniversity.com/partone-german.htm Erst mal ergründen zu welchen Gelegenheiten der Stromverbrauch Deiner Erfindung in die Höhe schießt. Evtl.kann man da auch was optimieren? Dann könnte man hochrechenen und das bittere Ende praktisch nachmessen wo die Funktion aussetzt.
oszi40 schrieb: > Evtl.kann man da auch was optimieren? Bei Langzeitanwendungen ist das meist die Datenübertragung mit dem Michael S. schrieb: > ... RF Tranceiver Bei Einsatz eines Transceiver hat man den Stromverbrauch des Empfängers als zusätzlichen Verbraucher, auch wenn der nur für den Hand-Shake eingeschaltet ist. Eine genügend gesicherter Übertragungcode (FEC, Time-Diversity) mit einem reinen Sender kann energiemäßig oft günstiger sein.
Ungefähr so eine Batterie ist es, allerdings etwas kundenspezifisch abgewandelt http://www.panasonic.com/industrial/includes/pdf/Panasonic%20Lithium%20CR2-3AZ.pdf Nur zur Info, das Produkt existiert schon 2 Jahre, wird in hoher Stückzahl produziert und wir haben den Stromverbrauch durch Batteie-Entladungsversuche nach einem Jahr positiv verifiziert. Die Batterie hält dannach 12 Jahre. Was ich suche ist eine schnellere Möglichkeit den theoretisch ermittelten Stromverbrauch nach Softwareänderungen experimentell zu bestätigen. Nachdem der Messbereich sehr gross ist und die Spitzen sehr kurz sind scheidet ein Sampling des Stroms wohl aus. Das wäre zu ungenau oder zu aufwendig. Mein momentanes Konzept ist: - Versorgung des Geräts aus einem "guten" Kondensator - Nachladen des Kondensators mit schaltbarem Konstantstrom um mit etwas Hysterese eine einstellbare Spannung am Kondensator zu halten - Einschaltzeiten des Nachladens addieren - Wert um Selbstentladung korrigieren - Selbstentladung in gleicher Weise ermitteln, halt ohne das Gerät anzuschliessen Klingt das sinnvoll und machbar? Gibt es da schon ein ähnliches Projekt?
Bernd schrieb: > ... RF Tranceiver Wenn es der ist, dann würde ich gleich eine Prüfroutine für die Spannung im Gerät vorsehen und den Status der Batterie zu diesem Zeitpunkt der größten Belastung messen und mitsenden. Je nach Kälte kann die verfügbare Batteriekapazität wesentlich geringer sein als berechnet!!
oszi40 schrieb: > Der Energieerhaltungssatz gilt auch teuere Kondesatoren/Goldcap. lies einfach erst Mal den Thread, von einem perpetuum mobile hat der TO nicht geträumt, im Gegenteil: er will mithilfe des Energieerhaltungssatzes seine Messung machen.
Michael S. schrieb: > Klingt das sinnvoll und machbar? Warum nicht. Statt einer Konstantstromquelle zum Nachladen könnte man auch über einen Schaltregler nachdenken, bei dem die Energie in Portionen von "eine Speicherspule voll" nachgeliefert wird. Dann kann man einfach die Schaltzyklen zählen. Die Ripple wären die gleichen wie bei der KSQ.
Bernd, das ist eine interessante Idee mit den Energieportionen. Ich frage mich allerdings ob das genau genug dosierbar ist.
Eure Kondensatorlösung finde ich durchaus interessant. Bei mir bleibt jedoch die Frage, ob der C am Ende die schwächliche Batterie mit erhöhtem Innenwiderstand ausreichend simuliert.
Die Batterie ist sehr niederohmig, da kann man locker über 1 A ziehen, aber das brauch ich ja gar nicht. Denke das ist kein Problem.
Angehängte Dateien:
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Grenzfall2.5V.JPG
16 KB
Wenn es bloß darum ginge, die SW auf Verbrauch zu prüfen wäre die "Löffelweise" Aufladung eines Cs durchaus eine schöne Testmethode. So haben wir füher schon in Physik Kondensatoren aufgeladen. Heute würde ich versuchsweise einen MOSFET nehmen und wohl dosiert Impule zum Aufladen schalten. Die kann man wunderbar zählen und die bekannten Verluste kompensieren. Michael S. schrieb: > locker über 1 A ziehen, Wenn sie neu ist, glaube ich das bei Lithium-Mn. Such Dir ein fast entladenes Exemplar für die Gegenprobe. Interessant für Euch ist ja das Ende der Lebensdauer.
Hallo, ich möchte euch mitteilen dass das Gerät inzwischen funktioniert. Es kann Spannungen bis 6V erzeugen (wir benutzen 3V) und Ströme von 200nA bis 200mA messen, was über die oben beschriebene Kondensatormethode gemittelt wird. Durch einen automatischen Kalibrierlauf ohne Verbraucher und an zwei bekannten Präzisionswiderständen werden Leckströme, Stromquellentoleranzen, Stromeeinschwing- und -abschaltverhalten kompensiert. Die Genauigkeit der Kondensatorkapazität spielt keine Rolle. Es wird momentan eine Genauigkeit von ca. 2% erreicht. Danke nochmal für Eure Hilfe.
Hallo Michael, Michael S. schrieb: > ich möchte euch mitteilen dass das Gerät inzwischen funktioniert. Es > kann Spannungen bis 6V erzeugen (wir benutzen 3V) und Ströme von 200nA > bis 200mA messen Glückwunsch zur erfolgreichen Realisierung. Kannst du mal grob skizzieren, wie ihr die Schaltung realisiert habt und welche Bauelemente ihr verwendet. Ist es ein Folienkondensator? Wie oft wird der Kondensator nachgeladen? Viele Grüße
Den Schaltplan kann ich leider nicht dranhängen weil der in der Firma entstanden ist, aber beschreiben kann ich es. Einstellbare Konstantstromquelle bis 200mA lädt über MOSFET geschaltet 2 parallel geschaltete 100uF von WIMA auf. Ein PIC misst in kurzen Zyklen (AD Wandlungszeit, knapp 20us) die Spannung und schaltet über den MOSFET den Strom ein und aus. Vereinfacht gesagt stellt das Verhältnis von Einschalt- zu Gesamtzyklen mal eingespeistem Konstantstrom den mittleren Strom des Verbrauchers dar. Wie in meiner vorherigen Ausführung erwähnt wird noch einiges kalibriert und kompensiert. Nur über die monumentalen WIMA 600V Kondensatoren bin ich nicht so glücklich. Aber ich habe sonst nichts kleineres mit konstantem Leckstrom gefunden. Evtl. reduzieren wir noch auf einen WIMA, was allerdings bisher noch nicht ermittelten Einfluss auf die Genauigkeit hätte. Da wir selbst und einige Kunden das benötigen, werden wir daraus wohl ein Laborgerät mit Display und Schnittstelle für automatische Abläufe (CAN, plus Ethernet oder USB) machen.
Also kurz: Integration der Einschaltzeiten einer Konstantstrom-PWM zur Erhaltung eines Spannungs-Sollpegels... ...incl. Selbstkalibrierung zur Fehlerminimierung der Leckströme, etc. ...?
Michael S. schrieb: > Den Schaltplan kann ich leider nicht dranhängen weil der in der Firma > entstanden ist, aber beschreiben kann ich es. Schaltpläne sind normalerweise nicht schützenswert. Urheberschutz gibts nur auf das Bild das Schaltplans. Malst Du diesen Schaltplan ab, hast Du ja ein anderes Bild. :-) Gruss Harald
Grob könnte man das so sagen. Ist eigentlich eher ein Zweipunktregler als eine PWM.
@Harald: Ja deshalb haben wir wohl die Policy, dass mühsam erarbeitete Schaltpläne nur nach Freigabe durch die GL veröffentlicht werden dürfen. Sonst malt das jemand einfach ab ;)
Michael S. schrieb: > @Harald: Ja deshalb haben wir wohl die Policy, dass mühsam erarbeitete > Schaltpläne nur nach Freigabe durch die GL veröffentlicht werden dürfen. > Sonst malt das jemand einfach ab ;) Natürlich kann da jede Firma eigene Bestimmungen haben. Es ist ja so, das für neue Schaltungen oft gar kein Patentschutz mehr gesucht wird, weil sonst jeder abmalen könnte. :-) Allerdings ist Deine Schaltung wohl auch irgendwo abgemalt und hat keine besondere Erfindungshöhe. Gruss Harald
Hm. Versteh ich nicht so ganz. Dein Verbraucher wird also nicht mit konstanter Spannung wie üblich, sondern mit Konstantstrom und damit sich selbst suchender Betriebsspannung betrieben? Weil so beschreibst du es! Was soll das für ein Teil sein? Ein Sensor?
> so haben wir füher schon in Physik Kondensatoren aufgeladen ... > Schaltung kann ich leider nicht dranhängen weil... Modern ist jetzt, daß Löffel durch MOSFET ersetzt wurde und Messung über PIC erfolgt. Dazu braucht man keine großen Pläne.
@Abdul: Nein so beschreibe ich es nicht. Schau mal auf den Titel des Threads, es geht um eine Strommessung. Und zwar um Ströme die von 200nA bis 200mA schwanken. Mehr Details siehe oben.
@Harald: Natûrlich ist dies keine weltbewegende Erfindung, aber trotzdem sind da am Ende locker 2 Wochen Ingenieurleistung im Prototyp drin, was unsere Firma sicher 5000 EUR kostet. Abkopieren kostet nur einen Bruchteil. Ich verstehe deshalb die Policy unserer Firma. Das Prinzip habe ich ja allen mitgeteilt, damit alle was davon haben, oder?
Michael S. schrieb: > @Abdul: Nein so beschreibe ich es nicht. Schau mal auf den Titel des > Threads, es geht um eine Strommessung. Und zwar um Ströme die von 200nA > bis 200mA schwanken. > Mehr Details siehe oben. Ich habe das alles gelesen, sonst würde ich nicht fragen (außer der Thread hätte mehrere Seiten). Also diese Konstantstromquelle ist nicht genau und wird deshalb nachgemessen? Ist das nun richtig?
Ja, der genaue Strom wird im Kalibrierlauf ermittelt. Und zwar durch einen Präzisionswiderstand als Verbraucher. Das ist viel einfacher als eine einstellbare Stromquelle absolut genau zu machen.
Erinnert mich irgendwie an einen Zweirampen-ADC. Vielleicht ist es auch nicht das Gleiche. Aber danke, also eine Stromquelle, keine Konstantstromquelle.
So wie ich es verstanden habe, wird die Schaltung mit variierender Spannung (vermutlich im mV Bereich) betrieben. Kondensator wird mit konstanten Strom aufgeladen, danach entladen und die Spannung gemessen, ab unterschreiten eines Sollwerts wird wieder mit konstantem Strom nachgeladen, gewartet bis die Spannung des Kondensators wieder gefallen ist, nachgeladen, ... Die Zeiten zwischen dem Nachladen wird gemessen und darauß der Stromverbraucht berechnet. Alternativer Vorschlag: Angenommen deine Schaltung hat 3.3V. Dann nimmst du zwei SuperCaps in Reihe, macht 2.7V*2= 5.4V. Diese lädts du schön voll auf und kannst durch eine Kalibrationsmessung deren Leckstrom in Abhängigkeit der Zeit durch Messung der Spannung bestimmen. Die Spannung regelst du runter auf konstante 3.3V durch einen LDO, von dem du aus dem Datenblatt (oder nachmessen) den Eigenstromverbrauch kennst. Nun musst du nur noch die Spannung der Caps am Anfang, Caps-Spannung am Ende der Messung und die verstrichene Zeit messen. Dadurch kannst du den mittleren Strom bestimmen, subtrahierst davon den Leckstrom der Caps sowie den Leckstrom des LDO, fertig. Das stelle ich mir deutlichst einfacher und zuverlässiger vor als deine beschriebene Methode, die doch sehr aufwändig zu sein scheint.
@Abdul: Es ist eine einstellbare Konstantstromquelle! @Frank: Ja das ist schon etwas aufwendig, aber ich muss den Strom über einen sehr langen Zeitraum mitteln können. Meine Schaltung könnte locker einen ganzen Monat mitteln. Und ich möchte auch nicht jedes Exemplar des Messgerätes von Hand kalibrieren.
Frank M. schrieb: > Das stelle ich mir deutlichst einfacher und zuverlässiger vor als deine > beschriebene Methode, die doch sehr aufwändig zu sein scheint. Wieso aufwändig? Er legt bekannte Meßwiderstände an und zählt die Ladeimpulse zur Kalibrierung. Anschließend zählt er die Ladeimulse für das unbekannte Gerät. Fraglich scheint mir eher wie er die Alterung der Batterie simulieren kann wenn der Innenwiderstand höher wird.
Michael S. schrieb: > @Frank: Ja das ist schon etwas aufwendig, aber ich muss den Strom über > einen sehr langen Zeitraum mitteln können. Meine Schaltung könnte locker > einen ganzen Monat mitteln. Und ich möchte auch nicht jedes Exemplar des > Messgerätes von Hand kalibrieren. Jup, da hast du recht, deine Methode erlaubt dir eine dauerhafte Messung. Aber auch mit so einem Goldcap, wenn der bspw. 50F hat, und du zwei in Reihe schaltest, also 25F hast, von 5.4V auf 4V misst und mit einem mittlerem Entladestrom von 10mA rechnest (was vermutlich sehr viel sein dürfte) so kannst du schon eine Stunde lang messen. Bei 1mA sind's schon 10h. Bei deiner Methode musst du ja anscheinend einiges kalibrieren, hier würde ein Wert für die Goldcaps und ein Wert aus dem Datenblatt für den LDO vermutlich schon reichen um reproduzierbar genaue Ergebnisse zu erhalten. Man könnte auch sagen man misst den mittleren Strom der Schaltung im Bereich von 3.1V-3.3V direkt vom Caps ohne LDO (Bei deiner Methode schwankt ja auch die Spannung, weiß natürlich nicht ob sie um 200mV schwankt oder weniger). Bei 1mA mittlerem Stromverbrauch und 25F wären das immer noch eine Betriebsdauer von über einer Stunde, sozusagen eine Idiotensichere Messung. Beginn der Zeitmessung bei 3.3V, stopp der Zeitmessung bei 3.1V. Leckstrom des Caps (einmal einen Wert für diese Baureihe bestimmt) rausgerechnet, fertig. Hauptsächlich ging es dir ja auch darum sehen zu können ob eine Programmänderung eine Verbesserung oder Verschlechterung der Betriebsdauer verursacht, somit musst du vermutlich gar nicht genau wissen wieviel Strom im Mittel geflossen ist, sondern nur ob's länger oder kürzer als vorher läuft, also könnte dir der Leckstrom des Caps sogar noch egal sein. Zwar ist deine Lösung sicherlich sehr flexibel und wenn ihr darauß dann auch ein Vertriebsfertiges Produkt macht könnt ihr die investierte Zeit vielleicht wieder in Form von Geld rausholen, aber ein bisschen über's Ziel seid ihr vermutlich hinausgeschossen :-D Und falls andere hier mitlesende so etwas messen wöllten, ist die Caps Lösung denke ich zu bevorzugen.
oszi40 schrieb: > Frank M. schrieb: >> Das stelle ich mir deutlichst einfacher und zuverlässiger vor als deine >> beschriebene Methode, die doch sehr aufwändig zu sein scheint. > > Wieso aufwändig? Er legt bekannte Meßwiderstände an und zählt die > Ladeimpulse zur Kalibrierung. Anschließend zählt er die Ladeimulse für > das unbekannte Gerät. Fraglich scheint mir eher wie er die Alterung der > Batterie simulieren kann wenn der Innenwiderstand höher wird. Naja, wenn ich's mit dem Caps messen würde könnte ich das sogar noch von Hand messen. Einfach ein Spannungsmessgerät anschließen und die Zeit stoppen die gebraucht wird um den Caps 100mV zu entladen, schon bin ich fertig und habe ein brauchbares Resultat. Zudem hat er schon einen Langzeitversuch von einem Jar mit einer Batterie durchgeführt. Was er nun nur noch wollte war: "Was ich suche ist eine schnellere Möglichkeit den theoretisch ermittelten Stromverbrauch nach Softwareänderungen experimentell zu bestätigen." (Michael S.) Also nur ob eine Softwareänderung besser oder schlechter sich auf den mittleren Stromverbrauch auswirkt.
Frank M. schrieb: > Einfach ein Spannungsmessgerät anschließen und die Zeit > stoppen die gebraucht wird um den Caps 100mV zu entladen, Michael kann genauer sagen: statt 718 Impulsen hat die neue SW heute 566 Impulse gebraucht. Egal ob es über 5 Minuten läuft oder über Nacht... Franks Variante braucht dagegen einen Aufpasser.
oszi40 schrieb: > Michael kann genauer sagen: statt 718 Impulsen hat die neue SW heute 566 > Impulse gebraucht. Egal ob es über 5 Minuten läuft oder über Nacht... > Franks Variante braucht dagegen einen Aufpasser. Und wer zählt bei Michaels Variante die Impulse? Etwa kein Aufpasser ;-) Keine Frage, Michales Variante ist, von der Zeitlichen Messung betrachtet, die flexiblere. Dennoch kann man jederzeit aus einer Spannungsmessung den mittleren Stromverbrauch berechnen, also man muss es nicht von der Spannung abhängig machen wann man den Stromverbrauch berechnet, sondern kann auch immer mal wieder ziwschendrin Messungen durchführen. Wählt man einen Caps, so muss man sich davor überlegen wie lange man maximal! messen will da der Entladestrom und die Kapazität dies beschränken. D.h. man kann nicht einfach mal 1 Woche lang durchmessen. Dafür hat Michal S. eine Spannungsschwankung drin durch das Auf- und Entladen der Kondensatoren, desto stärker desto höher der Spitzenverbrauch ist. Das muss er beachten und führt zu einem ständigen Fehler in der Messung, wenn ich sein Prinzip nicht falsch verstanden habe. Seine gewählten Kondensatoren funktionieren in seinem Fall, aber nicht unbedingt bei anderen Geräten die vielleicht mehr kurzzeitig Verbrauchen und im schlimmsten Fall dann die Spannung so weit einbricht, so dass das Gerät sich resettet. Die Nachladeschaltung muss sehr flott reagieren können und dementsprechend kann die Spannung der Kondensatoren auch nicht mit einer sehr hohen Präzission gemessen werden was zu einem weiteren periodisch auftretenden Fehler führt. Zudem ist seine Methode eben recht komplex, besteht aus vielen Teilen und Prozessen die wieder versteckte Fehler und nicht vorhersagbare Ströme verursachen können. Alles in allem denke ich, dass es recht aufwendig war zu realisieren und viel Arbeit reingesteckt werden musste, bis es zuverlässig funktionierte. Und ob's am Ende genauer als mit den Caps ist, wage ich mal zu bezweifeln, da seine Methode einfach viel mehr Möglichkeiten bietet einen Fehler einzuschleusen als die Methode mit einem Caps.
Michael S. schrieb: > Meine 3V > Lithiumbatterie muss 10-12 Jahre halten und da kommt es auch auf das > letzte Quäntchen Energie an, da ich nur max 1 Tag lang messen möchte. Das dürfte wesentlich mehr zur Unsicherheit beitragen, als die exakte Strommessung. Ich habe hier noch einen LCD u/d-Counter (40-poliger CMOS + 2 diskrete CMOS-Nand-Chips als Richtungsdiskriminator) liegen, mit einer 3,6V Lithiumbatterie. Vor über 20 Jahren für eine Kleinserie entwickelt. Die Anzeige zeigt immer noch klar und deutlich 0000 an. Andere dieser übriggeblieben Platinen sind schon seit über 10 Jahren batteriemässig tot, obwohl alle im statischen Zustand nur herumlagen und die Batttereien aus der selben Lieferung stammen.... Auch zwei unbenutzte Li-Batt. aus dieser Charge habe ich vor einigen Jahren schon entsorgt, weil sie absolut tot waren. Die Streuung der Bat.-Kapazität und Lebensdauer dürfte die Präzisionsmessung um Grössenordnungen übersteigen. Beim Kunden haben sie damals im täglichen Einsatz um die 2-4 Jahre gehalten, was mich selbst überraschte.
@Frank: Auch Deine Methode könnte man auf Dauerbetrieb auslegen. Leider ändern sich die Kapazitätswerte der SuperCAP mit der Temperatur und auch durch Alterung. Ich glaube nicht, dass das präzise genug ist. Bei meiner Lösung müssen lediglich die zur automatischen Kalibrierung Präzisionswiderstände genau sein, und das ist einfach. Noch ein paar Infos: Die Spannung wird auf +-100mV gehalten. +-50mV funktioniert auch, macht aber das Nachladeintervall etwas kurz. Das Batterieverhalten ist ziemlich gut vorhersagbar und nachdem wir da ca. 1 Mio im Jahr davon einsetzen haben wir einen besonders guten Draht zum Hersteller. @Michael Sch.: Und in den letzten 20 Jahren sind Batterien auch besser geworden. Es wird 3 Testarten geben, a) Kurzzeit (sagen wir mal 10 Minuten bis 1h) mit dem der Softwareentwickler Dinge einfacher optimieren kann. b) Stichproben aus der Serie was wohl 1 Tag Messdauer sein wird. c) Test vor Freigabe eines Releases, wo die Messung dann 1 Woche bis 1 Monat dauern kann. Zumindest für b) und c) scheiden alle Methoden mit manuellem Eingriff aus.
10 bis 12 Jahre ist für eine Lithium-Zelle schon ziemlich sportiv. Dem Endkunden in der heutigen Zeit einen Totalaustausch des Gerätes zu vermitteln, finde ich persönlich auch unpassend. Oder ist die Batterie austauschbar? Ich denke hier an die Negativbeispiele dieser Wärmemengenzähler. 5 Jahre bei Zimmertemperatur außerhalb direkter Sonneneinstrahlung und eine (über die Zeit nutzbare) Restkapazität von 50% des Anfangswertes ist ein guter Designeinstieg für CR2032 und Co.
Michael S1. schrieb: > Es wird momentan eine Genauigkeit von ca. 2% erreicht. Wie hast Du das gemessen?
Durch wiederholte Messung von zwei verschiedenen bekannten Verbrauchern haben sich knapp 1,x% ergeben. Das habe ich dann auf 2% aufgerundet.
@Abdul: Mit der von uns eingesetzten Batterie schaffen wir die 12 Jahre. Wir haben hunderte Batterien mit verschiedenen Szenarios getestet, Und das haben auch Zwischentests von Kundengeräten nach 2 Jahren gezeigt. Welches elektronische Gerät läuft heute länger als 12 Jahre? Ein Refurbish wäre übrigens möglich, wenn die Kunden dann nicht doch lieber was neues haben wollen.
Ist es eine stinknormale Batterie oder extra für euch? Habt ihr die 12 Jahre real getestet oder extrapoliert? Rein informativ, denn an einer 'Diskussion' habe ich kein Interesse. Wie hast du nach 2 Jahren die Restkapazität ermittelt? Ein Gerät mittels Lithiumzelle versorgt und möglichst mehr als 10 Jahre Laufzeit. Hm. Momentan fällt mir nur der Thermostat ein. An einem Autoschlüssel oder Taschenrechner ist das ja kein Argument, da diese meist ein Batteriefach haben.
Nein, 12 Jahre kommt von Hochrechnungen und garantierten Mindestspecs. Die Batterie ist kundenspezifisch modifiziert. Ich kenne aber keine Details. Die Restkapazität kann man nur durch entladen ermitteln.
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