ER Battery + LIC para sa IoT: Gabay sa Mataas na Pulse Power ng Li-SOCl2

ER Battery + LIC para sa IoT: Pagpili ng Tamang Li-SOCl2 High-Pulse Power Solution

Dahil ang mga device na IoT ay lumalawak nang mas malawak sa smart metering, remote monitoring, asset tracking, environmental sensing, at industrial automation, ang disenyo ng power ay naging lalo pang mahalaga.

Maraming device na IoT ang may isang karaniwang katangian: kumokonsumo sila ng napakaliit na kapangyarihan karaman ng oras, ngunit paminsan-minsan ay nangangailangan ng mas mataas na kasalukuyang daloy kapag ang wireless module ay gumigising at nagpapadala ng data.

Ito ay nagdudulot ng hamon.

Ang isang baterya na gumagana nang napakahusay sa ilalim ng mababang tuloy-tuloy na karga ay hindi palaging optimal para sa maikling, mataas na kasalukuyang pulso. Sa kabilang banda, ang pagpili ng baterya batay lamang sa kakayahan sa mataas na pulso ay maaaring magdulot ng di-nakakailang pagtaas sa sukat, gastos, o self-discharge.

Isang praktikal na solusyon ay ang pagsasama ng lithium thionyl chloride battery at Lithium-Ion Capacitor.

Sa Cowon, ang karaniwang kombinasyon ay kinabibilangan ng:

• ER10450 + LIC0813

• ER14250 + LIC0820

• ER14505 + LIC1020

• ER26500 + LIC1320

• ER34615 + LIC1620

• ER34615 + LIC1840

Ang mga kombinasyong ito ay idinisenyo upang balansehin ang dalawang mahahalagang pangangailangan sa IoT na kagamitan na pinapatakbo ng baterya:

matagalang suplay ng enerhiya at maikling panahon ng mataas na pulse power.

Bakit Kailangan ng IoT na mga Device ang Parehong Enerhiya at Power

Ang isang karaniwang wireless IoT device ay hindi kumokonsumo ng kasalukuyan sa isang pare-parehong rate.

Maaaring ganito ang kanyang operating cycle:

Tulog → Gumising → Sukatin → Ipadala ang Data → Bumalik sa Tulog

Sa tulog na mode, ang konsumo ng kasalukuyan ay maaaring napakababa.

Gayunpaman, kapag ang module ng komunikasyon ay naka-activate, maaaring biglang tumaas ang kailangan ng kasalukuyang daloy sa loob ng maikling panahon.

Karaniwan ito sa mga device na gumagamit ng mga teknolohiyang pangkomunikasyon tulad ng:

• NB-IoT

• LTE-M

• GSM

• LoRa

• LoRaWAN

• GPS

• RF communication

Ibig sabihin, hindi sapat ang average na kasalukuyang pagkonsumo lamang upang piliin ang tamang baterya.

Kailangan din ng mga inhinyero isaalang-alang ang mga sumusunod:

• peak current,

• pulse duration,

• pulse frequency,

• minimum operating voltage,

• temperatura,

• inababang haba ng buhay ng serbisyo,

• at ang magagamit na espasyo para sa pag-install.

Ang isang baterya ay maaaring maglaman ng sapat na kabuuang enerhiya upang patakbohin ang isang device sa loob ng maraming taon, ngunit maaari pa ring bumagsak ang device kung ang boltahe ay bumaba sa ilalim ng pinakamababang boltahe na kailangan ng electronics habang nagpapadala.

Doon nangyayari ang kapaki-pakinabang na solusyon ng ER battery + LIC.

Ano ang ER Li-SOCl2 Battery?

Ang ER batteries ay mga primary lithium batteries na batay sa kemikal na Lithium Thionyl Chloride, na karaniwang isinusulat bilang Li-SOCl2.

Kadalasan ay nagbibigay sila ng nominal na boltahe na 3.6V at malawakang ginagamit sa industrial at IoT equipment dahil sa ilang mahahalagang katangian:

• mataas na energy density,

• mababang self-discharge,

• matagal na storage capability,

• matatag na boltahe habang nasa mababang rate ng pagkakawala,

• malawak na kakayahang gumana sa iba't ibang temperatura,

• at ang kahusayan para sa mahabang panahon ng operasyon na walang pangangalaga.

Kasagad ng mga karaniwang sukat ng ER battery ay ang:

ER10450, ER14250, ER14505, ER26500, at ER34615.

Ang mas maliit na selula ay kapaki-pakinabang kapag limitado ang espasyo sa PCB at ang sukat ng produkto, samantalang ang mas malalaking selula tulad ng ER26500 at ER34615 ay nagbibigay ng malaki ang halaga ng enerhiya para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mas mahabang buhay ng serbisyo.

Gayunpaman, ang kapasidad ng enerhiya ay bahagi lamang ng disenyo ng sistema ng kuryente.

Bakit Idaragdag ang Lithium-Ion Capacitor?

Ang Lithium-Ion Capacitor, o LIC, ay ginagamit bilang komponente na may mataas na kapangyarihan.

Sa isang sapat na dinisenyong hybrid power system, ang ER battery ang nagbibigay ng pangmatagalang enerhiya na kailangan ng device, samantalang ang LIC ang tumutulong sa pag-support sa maikling panahon ng mataas na demand sa kasalukuyan.

Isang simpleng paraan upang maunawaan ang ugnayan ay:

ER Battery = Mahabang Panahong Enerhiya

LIC = Maikling Panahong Pulse Power

Sa normal na standby na operasyon, ang ER battery ang sumusuporta sa mababang background current.

Kapag gumising ang device at nagsimulang magpadala ang wireless module, ang LIC ay maaaring tumulong na magbigay ng karagdagang pulse current na kailangan ng load.

Pagkatapos ng event ng pagpapadala, bumabalik ang sistema sa kanyang low-power na estado.

Ang arkitekturang ito ay maaaring tumulong na mapabuti ang voltage stability sa panahon ng mga high-current na event at bawasan ang electrical stress na direktang inilalagay sa pangunahing battery.

Bakit Hindi Gamitin ang Li-SOCl2 Battery Nang Mag-isa?

Ang mga Li-SOCl2 battery ay lalo na kakaakit-akit para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mahabang buhay ng operasyon dahil sa kanilang mababang self-discharge at mataas na energy density.

Gayunpaman, ang maraming high-capacity na ER cells ay pangunahing ino-optimize para sa mahabang panahon at mababang current na discharge.

Isa pang katangian ng Li-SOCl2 na kemikal ay ang passivation.

Sa panahon ng pag-iimbak at mababang-kasalukuyang operasyon, nabubuo ang isang protektibong layer sa ibabaw ng lithium. Ang layer na ito ay nakatutulong sa mahusay na mga katangian ng pag-iimbak at mababang self-discharge ng baterya.

Gayunman, sa ilang kondisyon ng operasyon—lalo na matapos ang mahabang panahon ng pag-iimbak—ang biglang pagtaas ng load ay maaaring magdulot ng pansamantalang pagbaba ng voltage.

Para sa isang simpleng mababang-kapangyarihang circuit, maaaring hindi ito mahalaga.

Para sa isang IoT communication module, gayunman, ang pansamantalang pagbaba ng voltage ay maaaring maging kritikal.

Kung ang voltage ng sistema ay bumaba sa ibaba ng minimum operating voltage ng modem, MCU, o RF circuit, maaaring i-reset ang device, mabigo sa pagre-register sa network, o mawala ang isang data transmission.

Ang pagdaragdag ng isang naaangkop na napiling LIC ay maaaring tumulong na magbigay ng maikling tagal ng kasalukuyang kailangan sa panahon ng mga ganitong pangyayari.

Anim na ER + LIC Configurations para sa Iba’t Ibang Pangangailangan ng IoT

Ang iba’t ibang produkto ng IoT ay nangangailangan ng iba’t ibang kombinasyon ng kapasidad ng enerhiya, kakayahan ng pulse, at pisikal na sukat.

Ang Cowon ay nag-ooffer ng maraming mga konpigurasyon ng ER + LIC para sakupin ang iba't ibang kailangan sa aplikasyon.

ER10450 + LIC0813

Ang kompaktong kombinasyong ito ay angkop para sa mga maliit na produkto ng IoT kung saan mahalaga ang espasyo sa PCB at sukat ng baterya.

Kasaganaan ng mga aplikasyon ay maaaring isama ang:

• mga kompaktong wireless na sensor,

• mga maliit na device para sa pagmomonitor,

• mga transmitter na may mababang duty cycle,

• mga maliit na device para sa pagsubaybay,

• mga kompaktong elektronikong kagamitan.

Lalo itong angkop kapag ang sistema ay nangangailangan ng maliit na pangunahing baterya habang nananatiling nakikinabang mula sa karagdagang suporta para sa pulso.

ER14250 + LIC0820

Ang ER14250 ay isang karaniwang kompaktong sukat ng Li-SOCl2 na ginagamit sa mga industriyal na elektroniko at mga produktong smart sensing.

Kapag pinagsama sa LIC0820, maaari nitong bigyan ng kapaki-pakinabang na balanse sa pagitan ng kompaktong dimensyon, mahabang standby na operasyon, at periodicong wireless na komunikasyon.

Mga posibleng aplikasyon ay kinabibilangan ng:

• mga matalinong sensor,

• mga kompakto na sukatan ng kagamitan,

• mga device na pangseguridad,

• mga node para sa pampaglalayong pagmomonitor,

• mga device na nangangailangan ng mababang kapangyarihan sa RF.

ER14505 + LIC1020

Ang ER14505 ay nag-aalok ng mas mataas na kapasidad ng enerhiya habang pinapanatili ang pamilyar na sukat na AA.

Kasama ang LIC1020, maaaring isaalang-alang ang konfigurasyong ito para sa mga produkto ng IoT na nangangailangan ng mas mahabang panahon ng operasyon o mas malaking demand sa komunikasyon kaysa sa mas maliit na mga sistema ng baterya.

Kasaganaan ng mga aplikasyon ay maaaring isama ang:

• mga matalinong sukatan ng tubig,

• mga sukatan ng gas,

• mga device para sa pagsubaybay sa ari-arian,

• Mga node ng LoRa at LoRaWAN,

• Mga sensor ng NB-IoT,

• mga sistemang pang-industriya para sa pagsubaybay.

ER26500 + LIC1320

Kapag tumataas ang mga kinakailangan sa enerhiya, ang ER26500 ay naging isang kaakit-akit na opsyon para sa mga sistemang pang-industriya ng IoT na may mahabang buhay.

Ang mas malaking baterya ay nagbibigay ng malaki ang halaga ng magagamit na enerhiya kumpara sa kompakto ng ER cells, samantalang ang LIC1320 ay sumusuporta sa sistema habang nagkakaroon ng komunikasyon o iba pang mga pangyayari na may mataas na karga.

Mga posibleng aplikasyon ay kinabibilangan ng:

• Mga device ng NB-IoT para sa pagsubaybay,

• mga yunit ng remote telemetry,

• mga sensor pang-industriya,

• mga kagamitan para sa smart metering,

• agrikultural na IoT,

• pang-monitor sa kapaligiran,

• pang-monitor sa imprastruktura.

Ang ganitong uri ng kombinasyon ay lalo pang kapaki-pakinabang para sa mga device na inaasahang mananatili sa field nang matagal nang panahon nang walang kadalasang pagpapalit ng baterya.

ER34615 + LIC1620

Ang ER34615 ay isang D-size na Li-SOCl2 battery na karaniwang pinipili kapag mahalaga ang mahabang buhay ng serbisyo at mataas na kabuuang enerhiya.

Kapag pinaunlaran kasama ang LIC1620, maaari nitong suportahan ang mga demanding na IoT application na nagkakasama ng napakababang standby consumption at periodic high-current communication.

Mga posibleng aplikasyon ay kinabibilangan ng:

• mga smart meter na may mahabang buhay,

• mga remote monitoring system,

• industrial telemetry,

• GPS at asset tracking,

• pipeline monitoring,

• mga kagamitan sa IoT para sa labas ng gusali,

• mga sensor na konektado sa cellular.

ER34615 + LIC1840

Para sa mga aplikasyon na may mataas na pangangailangan sa enerhiya at mas mahigpit na pulse load, ang ER34615 + LIC1840 ay nagbibigay ng isa pang opsyon.

Ang mas malaking LIC ay maaaring isaalang-alang kapag ang sistema ng wireless communication o arkitektura ng device ay nangangailangan ng mas malakas na suporta para sa pulse.

Kasaganaan ng mga aplikasyon ay maaaring isama ang:

• mga high-power NB-IoT device,

• Mga terminal ng LTE-M communication,

• pangmatagalang industrial monitoring,

• mga device para sa pagsubaybay,

• smart infrastructure,

• mga kagamitan sa utility,

• mga sistema na naka-konekta sa labas ng gusali.

Ang eksaktong kumbinasyon ng baterya at LIC ay dapat piliin batay sa tunay na electrical profile ng device, hindi lamang sa pangalan ng aplikasyon.

Paano Pumili ng Tamang Kombinasyon ng ER + LIC

Walang iisang kumbinasyon ng baterya na perpekto para sa bawat IoT application.

Ang isang maaasahang solusyon sa kapangyarihan ay nagsisimula sa pag-unawa sa aktwal na load profile.

Bago pumili ng ER battery at LIC, dapat suriin ng mga inhinyero ang mga sumusunod na parameter.

1. Kasalukuyang Standby

Gaano karaming kasalukuyang kinokonsumo ng device habang natutulog?

Dahil ang mga IoT device ay maaaring gumugol ng karamihan sa kanilang buhay na serbisyo sa standby mode, kahit ang maliit na pagbabago sa sleep current ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa kabuuang buhay ng baterya.

2. Kasalukuyang Peak

Ano ang pinakamataas na kasalukuyang kailangan kapag ang modem, radyo, motor, balbula o iba pang karga ay ina-activate?

Ito ay isa sa mga pinakamahalagang parameter sa pagpili ng LIC.

3. Tagal ng Pulse

Ang isang maikling pulse na tumatagal ng ilang milisegundo ay lubhang magkaiba sa isang karga na nananatiling mataas nang ilang segundo.

Kaya naman dapat isaalang-alang nang sabay ang peak current at ang tagal ng pulse.

4. Dalas ng Pagpapadala

Gaano kadalas nakikipagkomunikasyon ang device?

Isa lang bawat araw?

Isa lang bawat oras?

Bawat ilang minuto?

Ang isang device na nagpapadala nang madalas ay maaaring maglagay ng lubhang iba't ibang kailangan sa sistema ng baterya kumpara sa isang device na nagpapadala ng isang maikling packet kada araw.

5. Pinakamababang Voltaheng Paggana

Bawat electronic system ay may pinakamababang voltahen kung saan hindi na garantiyado ang maaasahang paggana.

Ang solusyon sa kapangyarihan ay dapat panatilihin ang sapat na voltahen habang nasa pinakamataas na kondisyon ng load.

6. Temperatura ng Paggana

Nakaaapekto ang temperatura sa pagganang ng baterya, sa pag-uugali ng pulse, sa panloob na resistensya, at sa kapasidad na maaaring gamitin.

Ang mga device ng outdoor at industrial IoT ay maaaring makaranas ng lubhang iba't ibang kondisyon kumpara sa mga electronic device sa loob ng gusali.

7. Kinakailangang Habang Buhay ng Serbisyo

Ang isang disenyo para sa limang taon at ang isang disenyo para sa labing-limang taon ay hindi dapat awtomatikong gumamit ng parehong baterya.

Ang inaasahang habang buhay ay dapat suriin kasama ang kasalukuyang standby, dalas ng pagpapadala, self-discharge, at mga kondisyon ng kapaligiran.

8. Available na Espasyo para sa Pag-install

Ang ideal na solusyon sa kuryente ay dapat pa ring kasya sa loob ng device.

Kaya naman ang maraming kombinasyon—mula sa ER10450 + LIC0813 hanggang sa ER34615 + LIC1840—ay kapaki-pakinabang.

Nagpapataas ba ang LIC ng Ah Capacity ng Battery?

Ito ay isang mahalagang pagkakaiba.

Hindi karaniwang idinadagdag ang LIC pangunahin upang pataasin ang nominal na Ah capacity ng ER battery.

Ang pangunahing layunin nito ay mapabuti ang pagpapadala ng kuryente sa maikling panahon.

Nanatiling pangunahing pinagkukunan ng enerhiya sa mahabang panahon ang ER battery.

Ang LIC ay gumagana bilang power buffer habang may mga pulse-load event.

Kaya naman, kapag kinukwenta ang inaasahang operating life, dapat pa ring suriin ng mga inhinyero ang usable capacity ng ER battery kasama ang buong device duty cycle.

ER Battery + LIC vs High-Rate Battery

May ilang paraan upang magbigay-kuryente sa isang high-pulse IoT device.

Isa sa mga opsyon ay gamitin ang isang battery chemistry o cell construction na idinisenyo partikular para sa mas mataas na tuloy-tuloy at pulse current.

Isa pang opsyon ay pagsamahin ang isang high-energy Li-SOCl2 cell kasama ang isang pulse-support component tulad ng LIC.

Ang tamang pagpili ay nakasalalay sa application.

Ang isang ER + LIC architecture ay maaaring lalo pang kaakit-akit kapag ang sistema ay nangangailangan ng:

• napakababang self-discharge,

• mahabang standby life,

• mataas na kabuuang enerhiya,

• at periodic lamang na mataas na current pulses.

Sa halip na i-optimize ang buong battery para sa isang maikling communication event, hinahati ng sistema ang energy requirement mula sa power requirement.

Kadalasang Mga Aplikasyon para sa ER + LIC Power Systems

Maaaring isaalang-alang ang uri ng hybrid power architecture na ito para sa maraming battery-powered na konektadong produkto, kabilang ang:

Smart Metering

• Smart water meters

• Mga smart gas meter

• Marts na Elektrikong Meters

• Mga heat meter

Wireless IoT

• NB-IoT sensors

• LTE-M devices

• LoRaWAN nodes

• RF communication equipment

Pag-susunod

• Ang mga GPS tracker

• Asset tracking devices

• Mga device para sa pagsubaybay sa logistics

• Mga beacon para sa remote na lokasyon

Industrial IoT

• Sensores pang-industriya

• Mga kagamitan para sa remote na pagsubaybay

• Pagsusubaybay sa Pipeline

• Pagsubaybay sa imprastruktura

• Mga sistema ng seguridad at alarm

Pagsubaybay sa kapaligiran at agrikultura

• Mga sensor ng panahon

• Mga kagamitan para sa pagsubaybay sa lupa

• Mga device ng Agricultural IoT

• Mga data logger ng kapaligiran

Bakit Mahalaga ang Buong Load Profile

Ang pagpili ng tamang IoT battery ay hindi lamang isang usapin ng pagpili ng pinakamalaking posibleng kapasidad.

Halimbawa, parehong gumagamit ng NB-IoT communication ang dalawang device ngunit may ganap na magkakaibang kailangan sa kuryente.

Ang Device A ay maaaring magpadala ng isang maikling mensahe bawat 24 oras.

Ang Device B ay maaaring magpadala bawat 15 minuto at magsagawa ng madalas na network registration.

Kahit na parehong gumagamit ng parehong teknolohiya sa komunikasyon ang parehong produkto, maaaring lubhang magkaiba ang kanilang kailangan sa battery.

Dahil dito, ang pinakamagandang impormasyon na ibibigay kapag humihingi ng solusyon sa kuryente ay kinabibilangan ng:

• karaniwang kasalukuyang operasyon,

• kasalukuyang pagtulog,

• pinakamataas na pulse current,

• pulse duration,

• dalas ng komunikasyon,

• minimum operating voltage,

• kisame ng temperatura ng kapaligiran,

• target na buhay ng serbisyo,

• at ang mga sukat ng baterya na magagamit.

Sa pamamagitan ng impormasyong ito, mas mainam na ma-evaluate ang kombinasyon ng ER battery at LIC.

Isang Nakakahalong Platform ng Kapangyarihan para sa mga Device ng IoT

Ang hanay mula sa ER10450 + LIC0813 hanggang sa ER34615 + LIC1840 ay lumilikha ng isang nakakahalong platform para sa iba’t ibang sukat at pangangailangan sa kapangyarihan ng mga device ng IoT.

Ang mas maliit na kombinasyon ay maaaring suportahan ang kompakto at konektadong mga sensor kung saan limitado ang espasyo para sa pag-install.

Ang mga mid-range na konpigurasyon ay maaaring maglingkod sa smart metering, tracking, at pangkalahatang wireless sensing.

Ang mas malalaking kombinasyon ay maaaring suportahan ang mga remote industrial device na nangangailangan ng mahabang buhay ng operasyon at mas malakas na pulse performance.

Sa halip na ituring ang baterya bilang isang hiwalay na bahagi, maaaring suriin ng mga developer ng IoT ang buong arkitektura ng kapangyarihan ayon sa aktwal na duty cycle ng device.

Kongklusyon

Ang mga modernong device ng IoT ay nangangailangan ng higit pa kaysa sa simpleng baterya na may malaking kapasidad.

Madalas silang nangangailangan ng isang sistema ng kapangyarihan na kaya magbigay ng napakababang kasalukuyan nang mahusay sa loob ng ilang buwan o taon habang kahit paano ay sumusuporta sa maikling panahon ng mas mataas na kasalukuyan habang nagko-communicate.

Ang pagsasama ng isang Li-SOCl2 ER battery at isang Lithium-Ion Capacitor ay nagbibigay ng isang praktikal na paraan upang tugunan ang parehong pangangailangan.

Ang ER battery ang nagbibigay ng matagalang enerhiya.

Ang LIC ang nagbibigay ng suporta sa pulse-power.

Mula sa kompakto ring kombinasyon tulad ng ER10450 + LIC0813 hanggang sa mga sistemang may mas mataas na enerhiya tulad ng ER34615 + LIC1840 , ang tamang solusyon ay nakasalalay sa aktwal na standby current, pulse current, pulse duration, frequency ng communication, temperatura, at kinakailangang service life ng device.

Kaya naman, ang pinakamahalagang tanong sa pagpili ng baterya para sa IoT ay hindi lamang:

"Alin ang baterya na may pinakamalaking kapasidad?"

Mas mainam na tanong ay:

"Alin ang pinakamainam na kombinasyon ng kuryente na umaangkop sa tunay na operasyon ng device?"

Ang Cowon ay maaaring magbigay ng pasadyang ER battery + LIC configurations para sa iba't ibang IoT, smart metering, tracking, at industrial applications batay sa mga elektrikal at mekanikal na kinakailangan ng customer.