Stime durata batterie

Ciao a tutti,
volendo stimare la durata di una batteria (nota la capacità in mAh) e considerado che erogo corrente secondo una funzione ad onda quadra come segue:

{
x(t)={ 0 mA se 0 < t < 120 (minuti)
{ 200 mA se 120 < t < 122

La mia domanda è: secondo voi quale tra questi valori è più indicativo del reale consumo?

1)media aritmetica tra i due valori
2) media ponderata considerando il duty cycle
4)media temporale /media integrale
3) valore efficace

Ottengo i seguenti risultati:
1) media aritmetica = 60 mA (da scartare secondo me)
2) 3,4 mA (1,7% dell’intero periodo )
*3) 3,3 mA *
*4) 26 mA *

Grazie mille per il supporto!

ardurico:
La mia domanda è: secondo voi quale tra questi valori è più indicativo del reale consumo?

Se parliamo di consumi non puoi ragionare su i semplici mA, li devi legare al tempo altrimenti non puoi calcolare l’autonomia della batteria.
Per il conto dell’assorbimento complessivo sul periodo d’uso fa testo il duty cycle, 2 minuti ogni 122 è circa il 1.67%.
Però nel tuo caso il periodo del profilo d’azionamento è maggiore dell’unità di tempo da utilizzare, le ore, pertanto è necessario rapportare ulteriormente il calcolo, 122 minuti implicano un uso della corrente per solo il 49.2% ogni ora (riferito all’utilizzo per molte ore).
Il reale consumo orario è pari a 200*0.0167 * 0.492 = 1.64 mAh, da qui puoi calcolare la reale autonomia della batteria, ovviamente questa deve essere in grado di fornire i 200 mA richiesti senza soffrirne, p.e. una piccola batteria al Litio non andrebbe bene.

Il consumo sará di un carico. Devi considerare l' Arduino che anche lui consuma.

Inoltre la capacitá di una batteria é calcolata con un consumo di una corrente di 1/20 della capacitá. Esempio una batteria da 2000mAh (tipica batteria stile) ha 2000mAh quando viene scaricata con 100mA. Se la corrente di scarica é maggiore si abbassa la capacitá disponibile e viceversa con una corrente minore si alza.

Devi considerare anche il circuito di stabilizzazione tensione. Con un convertitore DC/DC puoi guadagnare parecchio di automomia se la tensione della batteria é magiore di quella necessaria per Arduino. Usare una versione di Arduino che funziona a 3,3V diminuisce ulteriormente il consumo. Usare una Arduino tipo Arduino mini o Arduino Pro mini dove non é presente il convertitore USB-seriale abbassa ulteriormente il consumo e fa diventare la modalitá sleep un vero risparmiatore di consumo.

Ciao Uwe

Grazie ad entrambi per le risposte, cerco di rispondere volendo ulteriormente chiarire dei punti.

Però nel tuo caso il periodo del profilo d'azionamento è maggiore dell'unità di tempo da utilizzare, le ore, pertanto è necessario rapportare ulteriormente il calcolo, 122 minuti implicano un uso della corrente per solo il 49.2% ogni ora (riferito all'utilizzo per molte ore).

Non ho capito come calcoli il 49,2% considerando se bisogna riferirsi alle mAh, dovrei rapportare 122 minuti sulla base di 60 minuti, per cui 122min /60min=2,03 min circa 1,7%. Cercavo di calcolare il valore medio e da questo tramite la formula mAh/mA= h (di autonomia)

Il reale consumo orario è pari a [u]200]*0.0167 * 0.492 = 1.64 mAh[/u] , da qui puoi calcolare la reale autonomia della batteria, ovviamente questa deve essere in grado di fornire i 200 mA richiesti senza soffrirne, p.e. una piccola batteria al Litio non andrebbe bene.

Perchè supponi 200mA?

Per uwefed:

Il consumo sará di un carico. Devi considerare l' Arduino che anche lui consuma.

Si sono valori minimi e max calcolati con un multimetro.

Inoltre la capacitá di una batteria é calcolata con un consumo di una corrente di 1/20 della capacitá.

Questa mi mancava....grazie mille!!!

Devi considerare anche il circuito di stabilizzazione tensione. Con un convertitore DC/DC puoi guadagnare parecchio di automomia se la tensione della batteria é magiore di quella necessaria per Arduino. Usare una versione di Arduino che funziona a 3,3V diminuisce ulteriormente il consumo. Usare una Arduino tipo Arduino mini o Arduino Pro mini dove non é presente il convertitore USB-seriale abbassa ulteriormente il consumo e fa diventare la modalitá sleep un vero risparmiatore di consumo.

Per alimentare arduino uso l'USB perchè ho letto, che bypassa lo stabilizzatore! Si se avessi più tempo potrei optare pure per una board da assemblare eliminado i led, sostituendo il convertire AC/DC e altro. Ma ci metterei molto più tempo di quello che ho a disposizione. Raggiungere l'autonomia di una settimana già andrebbe bene. Vi ringrazio ancora.

ardurico: Non ho capito come calcoli il 49,2% considerando se bisogna riferirsi alle mAh, dovrei rapportare 122 minuti sulla base di 60 minuti, per cui 122min /60min=2,03 min circa 1,7%.

49.2% è il rapporto tra i 122 minuti del periodo di lavoro e i 60 minuti considerati per la capacità visto che stiamo ragionando con i mAh.

Perchè supponi 200mA?

200 mA è il valore che hai fornito con i dati del problema.

200 mA è il valore che hai fornito con i dati del problema.

L'ho visto subito dopo aver postato. :relaxed: Sorry.