Batería de clima frío

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He construido un módulo sensor de temperatura que funciona con baterías 4xAA y envía datos a una computadora a través de XBee. Funciona muy bien, hasta que hace frío. En ese punto, las pilas AA recargables (he probado duracell y eneloop) se agotan muy rápidamente. A los 40 años, parece que apenas pueden reunir los 3.3V necesarios para alimentar la conexión inalámbrica.

Esto necesita ser alimentado por batería: pasar un cable no es una opción.

Estoy probando alcalinos viejos y simples en este momento, pero me preguntaba si alguien tenía algún consejo para obtener suficiente energía de las baterías durante el invierno. ¿Solo necesito duplicar y usar 8 baterías? ¿Las células NiCad o LiPo funcionan mejor que NiMH? ¿Cambiar el problema a un módulo inalámbrico diferente que pueda manejar un voltaje más bajo?

batteries wireless edebill
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Respuestas:

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¿Las baterías están realmente agotadas o comenzarán a funcionar si aumenta la temperatura? ¿El XBee está encendido todo el tiempo o pasa la mayor parte del tiempo durmiendo?

Suponiendo que las baterías solo necesitan calentarse: si el XBee no tiene que estar encendido todo el tiempo, es posible que pueda realizar una secuencia de arranque que consista en extraer la corriente de las baterías para calentarlas y luego habilitar el XBee.

Un amplio convertidor DC-DC de rango de entrada también le permitiría iniciar a voltajes más bajos.

Otra nota es que los XBees pueden ejecutarse a 3V. También dibujan corrientes muy bajas en los modos de hibernación cuando se ejecutan a 3V. Tengo algunas parcelas de ciclo de trabajo y consumo actual para diferentes modos de funcionamiento en http://wiblocks.luciani.org/white-papers/intro-to-zigbee.html

jluciani
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Los estoy durmiendo cuando no los uso: el XBee se despierta una vez por minuto cuando quiero transmitir una lectura. Veré qué sucede si llevo las baterías y las caliento.
edebill
Otra idea para las baterías pueden ser las recargables de iones de litio de A123 Systems. Estaba buscando el ANR26650 para un proyecto diferente. El rango de temperatura de funcionamiento es de -30 ° C a 60 ° C. Estas son células de 3.3V (26 mm de diámetro, 65 mm de alto). El voltaje se especifica a aproximadamente 2.5V a 75% de capacidad a -20 ° C.
jluciani
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Las baterías de iones de litio podrían ser su mejor opción para las recargables ... Tienen una baja tasa de autodescarga y aparentemente funcionan mejor en climas fríos. Desafortunadamente, todos los tipos populares de baterías básicamente dejan de funcionar a temperaturas cercanas a la congelación.

Lo que podría considerar hacer es instalar una pequeña celda solar para la carga lenta y aislar las baterías. Si puede obtener el aislamiento correcto, la carga lenta calentará las baterías durante el día y el aislamiento las mantendrá calientes durante la noche.

Energizer afirma que su último litio funciona bien hasta -40ºC

Robert Harvey
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Use algo como los Energizer Lithium AA's: tienen una clasificación de 40 bajo cero, y no son demasiado caros si mira a su alrededor. Los uso en globos de gran altitud donde las temperaturas pueden bajar hasta -55 ° C, y son un placer para mí :)

Algún chico
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Hemos probado exhaustivamente los Energize Lithiums en una cámara criogénica hasta -40. Todavía puede extraer 2 amperios de ellos a -20. Sin embargo, esto cae a aproximadamente 250 mA a -40.
Zuph
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Las células de cloruro de tionilo de litio (Li / SOCL2) funcionan bien a bajas temperaturas y tienen una clasificación de -55 ° C a +125 ° C.

Aquí está la hoja de datos para las baterías de la serie TLH de temperatura extendida de Tadiran.

Aquí hay un artículo sobre su aplicación escrito por Tadiran.

Las baterías de plomo ácido selladas de Cyclon pueden ser una buena opción si necesita baterías recargables para baja temperatura. El nombre de la empresa parece haber cambiado, por lo que sugiero buscar Cyclon en Digi-key.

nórdico
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Estas son células primarias y no son recargables.
Lior Bilia
Agregaré que la mayoría de los Li / SOCL2 tienen una ampacidad mínima (algunos tan bajos como unos pocos mA, como los Tadirans, otros hasta 100-200mA supuestamente pero sin verificar). Entonces, sí, funcionan a temperaturas muy bajas, pero solo pueden suministrar pequeñas corrientes. Estos también parecen formar una capa aislante al estar inactivo durante mucho tiempo, lo que resulta en un "hundimiento" temporal del voltaje cuando se usa.
rdtsc
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Pruebe las baterías recargables LiFePO4. Puede obtenerlos en formato 18650 en eBay o Aliexpress, también hay enchufes a juego con cables conectados a la venta.

Tenga en cuenta que estas celdas necesitan una corriente de carga menor que la típica LiIon: 3.6 - 3.65 voltios en lugar de 4.2 - 4.23 voltios.

Los ciclistas los usan en invierno para linternas: incluso a -20 ° C, una celda completamente cargada puede liberar aproximadamente el 50% de su capacidad nominal antes de que el voltaje caiga por debajo de los 2.7V críticos

Alejandro
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