低功耗产品休眠唤醒电池用电功耗计算

嵌入式小型低功耗产品电池使用时间计算

原文链接：https://blog.csdn.net/liangcsdn111/article/details/89873898

电池功耗计算

根据低功耗产品耗电分为两类：

1、一直处于休眠，除非有事件发生要唤醒

休眠耗电量计算（以年为单位）

年耗电量 （mAH）= 休眠电流(uA) * 3600秒（1小时）* 24小时（1天）* 365天（1年）/ 1000（mA） /3600（小时）

2、固定时间休眠唤醒，有事件发生也要中断唤醒

休眠耗电量计算（以年为单位）

唤醒电流功耗（mAH） = 唤醒电流（mA/uA）* 唤醒工作时间（ms）* 365 * 24 * 3600 / （休眠时间 + 唤醒时间） / 1000 / 3600

休眠期间功耗（mAH） = 休眠电流（mA/uA）* 休眠时间 * 365 * 24 * 3600 / （休眠时间 + 唤醒时间）/ 1000 / 3600

总功耗 = 唤醒电流功耗 + 休眠电流功耗 +电池自我损耗 + 并联电容漏电损耗

电池年用电时间 = 电池容量 / 用电总功耗

其中“年总消耗容量” 包括“应用耗电”、电池的自我损耗、并联电容的漏电流消耗。
电池实际容量受到环境温度、放电电流、原材料等影响。
具体计算过程如下。

1. 应用耗电计算
a. 休眠电流计算：(以年为单位)
2uA * 365天 * 24小时 * 3600秒 = 63072000 uAS = 17.52 mAH

b. 温度采集电流计算：（以年为单位）
20mA * 2.5ms * (365天 * 24小时 *3600秒 / 5秒） = 87.6mAH

c. 无线发送电流采集：（带等待ACK回复 以年为单位）
50mA * 200ms * (365天 * 24小时 *3600秒 / 600秒）= 146mAH

年总计用电功耗
17.52+87.6+146= 251.12mAH

2. 电池自我损耗
a. 年自放电容量: (以年为单位)
以购买的4000mAH电池为计算，其年自放电率为0.5%，则年自放电容量为：
4000* 0.5% =20mAH

b. 并联超级电容漏电流损耗: (以年为单位)
2uA * 24小时 * 365天 = 17.52 mAH

年总计损耗
20+17.52= 37.52mAH

3. 电池实际有效放电容量
影响有效容量的因素：
a) 实际电池使用时环境温度；
b) 实际放电电流的大小；
c) 最低实际放电容量及散布系数 K d ，受到环境温度，截止电压、放电电流的影响，电流与电
池之间容量有差异；
d) 可靠性系数 K g ，可靠度，受原材料、过程工艺等影响；
e) 储存自放电量 C 即上述电池自我损耗

根据电池参数，带入公式有：C=Cn Kd Kg = 40000.80.95 = 3040 mAH

4. 实际寿命预估
3040mAH / (251.12 + 37.52)mAH = 3040mAH / 288.64mA = 10.53年