Maximieren der Akkubetriebsdauer von IoT-Geräten (Internet der Dinge)

Maximizing Battery Life of IoT Devices

Maximieren der Akku-Lebensdauer von IoT-Geräten

durch Minimieren der Laststromaufnahme

Die Herausforderungen beim Messen niedriger IoT-Stromstärken

Um eine maximale Batterielebensdauer zu erreichen, muss die Stromaufnahme Ihres Produkts so gering wie möglich gehalten werden. Dies lässt sich nur mit Niedrigenergiekomponenten und effizienten Techniken zum Abschalten von Bauteilen bei Nichtverwendung umsetzen. Sie brauchen empfindliche Messgeräte, um Stromstärken im Nanoampere-Bereich zu messen.

Bestimmen des Laststromprofils

Es ist nicht einfach, das Laststromprofil für den Prototyp eines IoT-Geräts zu bestimmen, da Sie den Strom in verschiedenen Betriebszuständen messen müssen:

  • Ruhemodus (Nanoampere- bis Mikroampere-Bereich),
  • Standbymodi (dreistelliger Mikroampere- bis zweistelliger Milliampere-Bereich)
  • Aktive Modi (Milliampere- bis Ampere-Bereich) einschließlich kurzer Stromspitzen aufgrund von Drahtlosübertragungen

Für die genaue Erfassung dieser stark schwankenden Laststrompegel ist eine hervorragende Messlösung erforderlich, die Folgendes bietet:

  • Einen breiten Strommessbereich von hunderten Nanoampere bis zu Ampere
  • Die Messgeschwindigkeit zur Erfassung von Stromimpulsen, die nur wenige Mikrosekunden wahrnehmbar sind
  • Ein großer Speicherpuffer zum Speichern des Stromprofils des Prototypgeräts

Das 7,5-stellige grafische Abtastmultimeter DMM7510 von Keithley ist bestens gerüstet, um diese Anforderungen zu erfüllen, denn es bietet:

  • pA-Stromempfindlichkeit
  • 1 Millonen Proben/s Probennahme
  • 27 Million Datenpunkte Speicher

Simulieren beliebiger Batterietypen

Wie niedrig kann die Akkuspannung sein, bevor Ihr IoT-Gerät abgeschaltet wird? Es ist schwierig, die Akkuleistung in verschiedenen Stadien der Entladung zu messen, denn dazu brauchen Sie Geräte, mit denen sich die Akkuleistung ganz genau simulieren lässt.

Der Akkusimulator 2281S-20-6 von Keithley ist hierfür genau richtig – Sie können damit beliebige Akkuarten simulieren. So können Sie Prototypen von IoT-Geräten bei jedem Akkuladezustand effizient testen, und dank der hohen Wiederholbarkeit lässt sich die Batterielebensdauer effektiv schätzen. Wenn Sie den Akkusimulator 2281S-20-6 mit dem grafischen Abtast-Multimeter DMM7510 kombinieren, verfügen Sie über eine Komplettlösung zum Bewerten des Energieverbrauchs und der Batterielebensdauer Ihrer IoT-Prototypen.

Programmieren Sie den Akkusimulator für jeden Ladezustand, zum Beispiel den fast entladenen Zustand, um zu sehen, wie sich das Produkt bei schwacher Akkuleistung verhält, und um die Abschaltspannung zu ermitteln.

Modellierung beliebiger Akkuarten

Erstellen Sie ein beliebiges Akkumodell.

Als letztes Puzzleteil wird ein Modell für die Batterie erstellt, die das IoT-Gerät mit Strom versorgt. Die 2450 oder 2460 Grafik-SourceMeter® SMU-Geräte von Keithley ermöglichen eine einfache Erzeugung des Modells für die vom Produkt verwendete Batterie.

Ein vom Battriemodell generiertes Skript betreibt das SMU-Instrument als kontrollierte Stromlast und leitet davon die Modellierparameter ab.

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