Аккумулятор устройство: Устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Содержание

Устройство «умного аккумулятора» | Логический Элемент ⚡ Зарядные устройства для аккумуляторов

Обычная батарея аккумуляторов говорить не умеет, она — немая, т.к. по ней очень сложно определить степени ее заряда, или ее состояние. Пользователю остается только рассчитывать, что аккумулятор отключенный от зарядного устройства исправно выполнит свои функции.

В последнее время все более широкое распространение получают так называемые разумные аккумуляторы (батареи). Внутри батареи установлен микрочип, способный обмениваться информацией с заряжающим устройством и выдавать пользователю статистические данные об аккумуляторе. Обычно такие аккумуляторные батареи применяются для питания ноутбуков, сотовых телефонов и видеокамер, а также некоторых типов оборудования медицинского и военного предназначения.

Существуют разные типы разумных аккумуляторных батарей, отличающихся количеством функций, производительностью и стоимостью. Наиболее простыми считаются аккумуляторные батареи со встроенным чипом, предназначенным для идентификации типа аккумулятора в многофункциональных зарядных устройствах, для того чтобы автоматически установить правильный алгоритм заряда. Аккумуляторные батареи со встроенной защитой от перезаряда, недозаряда и короткого замыкания, разумными называть не следует.

Наиболее совершенные разумные батареи обеспечивают определение состояния заряда. Первые чипы для разумных батарей появились в начале 90-ых годов. Сейчас их производством занимается большое число компаний. В конце 90-ых годов была разработана архитектура разумных аккумуляторных батарей с возможностью считывания степени их заряда. Это были 1- и 2-проводные системы. Большинство 2-проводных систем действует по протоколу SMBus(System Management Bus).

Аккумуляторные батареи с 1-проводным интерфейсом 1-Wire

Системы с 1-проводным интерфейсом 1-Wire принадлежат к наиболее простым, и обмен данными в них реализовывается по одному проводу. Аккумуляторная батарея со встроенной системой с 1-проводным интерфейсом 1-Wire имеет только три вывода: положительный, отрицательный и вывод информации. Некоторые производители в целях безопасности вывод датчика температуры делают отдельно (рисунок 1).

Рис.1. Схема аккумуляторной батареи с 1-проводным интерфейсом

Современные батареи с 1-проводным интерфейсом 1-Wire хранят специфические данные об аккумуляторе и отслеживают его температуру, напряжение, ток, степень заряда. Из-за простоты и относительно низкой цены они нашли широкое применение для аккумуляторов мобильных телефонов, портативных радиостанций.

Большинство аккумуляторных батарей с 1-проводным интерфейсом 1-Wire не имеют общего форм-фактора, не стандартизованы в них и способы измерения состояния аккумулятора. Все это в целом порождает проблему концепции универсального зарядного устройства. Кроме того, батареи с 1-проводным интерфейсом 1-Wire позволяют определять состояние аккумулятора только в том случае, если батарея установлена в специально разработанное под эту систему зарядное устройство.

Аккумуляторные батареи с шиной SMBus

SMBus — наиболее совершенная из всех систем, так как является стандартом для портативных электронных устройств и использует единый стандартный протокол обмена данными. SMBus представляет из себя 2-проводной интерфейс, посредством которого простые микросхемы системы электропитания могут обмениваться данными с системой. По одному проводу передаются данные, по другому — сигналы синхронизации (рисунок 2). Основу этой шины составляет архитектура шины I²C. Разработанная фирмой Philips, шина I²C представляет собой синхронную многоточечную систему двунаправленного обмена данными, действующую при частоте синхронизации 100 кГц.

Рис.2. Схема аккумуляторной батареи с шиной SMBus

Системная архитектура разумных аккумуляторных батарей, используемая в настоящее время, была стандартизована компаниями Duracell/Intel еще в 1993 г. До этого производители портативных компьютеров разрабатывали собственные умные батареи. На основе новой спецификации был построен универсальный интерфейс, что к тому же позволило обойти отдельные препятствия, связанные с патентованной интеллектуальной собственностью.

Первые образцы аккумуляторных батарей с SMBus имели проблемы: электронные схемы не обеспечивали обработки данных с достаточной точностью, не обеспечивалось отображение как значения тока, так и значений напряжения и температуры в режиме реального времени. Было и множество других значительных проблем. В результате практически все технические решения, касающиеся реализации разумной батареи на базе SMBus, были модифицированы.

Смысл новых решений заключался в том, чтобы перенести функции управления процессом заряда с зарядного устройства на аккумуляторную батарею. Теперь уже не зарядное устройство, а сама батарея с системой на основе SMBus задавала алгоритм собственного заряда. Таким образом, обеспечивались совместимость зарядных устройств с батареями разных типов, правильная установка значений тока и алгоритма заряда, точное отсоединение батареи в момент окончания заряда. И, что важно, пользователю стало ненужным знать, аккумулятор какого типа он использует, — все эти заботы батарея брала на себя, а его функции сводились только к тому, чтобы вовремя ее заряжать.

Рассмотрим, что же такое разумная аккумуляторная батарея изнутри. Батарея с системой SMBus имеет микросхему, в которой запрограммированы постоянные и временные данные. Постоянные данные программируют на заводе-производителе, и они включают идентификационный номер батареи, сведения о ее типе, заводской номер, наименование производителя и дату выпуска. Временные данные — это те данные, которые периодически обновляются. К ним принадлежат количество циклов заряда, пользовательские данные и эксплуатационные требования.

SMBus разделяется на три уровня. Уровень 1 в настоящее время не применяется, т.к. не обеспечивает заряд различных по типу аккумуляторных батарей. Уровень 2 предназначен для внутрисхемного заряда. Пример этого — аккумуляторная батарея ноутбука, которая заряжается, будучи установленной. Уровень 3 зарезервирован для применения в многофункциональных внешних зарядных устройствах. К сожалению, из-за сложности такие зарядные устройства получаются дорогостоящими.

Аккумуляторные батареи с SMBus имеют и недостатки. Даже самые простые из них приблизительно на 25% дороже обычных аккумуляторных батарей. Несмотря на то, что разумные батареи были предназначены для того, чтобы упростить конструкцию зарядных устройств, зарядные устройства уровня 3 обходятся намного дороже зарядных устройств для обычных аккумуляторов.

Существует и еще одна проблема — необходимость калибровки. Дело в том, что в процессе использования батарея может работать при различных токах нагрузки, и ее разряд может быть неполным. При этом часто случается так, что она запоминает текущее состояние емкости, которое не соответствует истинному значению. Поэтому периодически следует переучивать батарею, для того чтобы она при установлении алгоритма заряда учитывала свою реальную емкость. Выполняется это путем выполнения цикла полного разряда с последующим полным зарядом. Периодичность такой операции — ориентировочно один раз в три месяца или через каждые 40 циклов заряд/разряд. Такой же цикл следует провести и после длительного хранения батареи, перед ее вводом в эксплуатацию.

Недостатком является и проблема несовместимости: более поздние и более совершенные версии SMBus несовместимы с более ранними вариантами.

Материал сайта: www.powerinfo.ru

Аккумуляторы – Увеличение производительности – Apple (RU)

Время работы аккумулятора — это время, в течение которого устройство работает без подзарядки. Срок службы аккумулятора — это время, которое аккумулятор может прослужить до замены. Чем выше эти параметры, тем эффективнее вы сможете использовать ваши устройства Apple.

Советы для всех

Пользователям устройств iOS

Пользователям Apple Watch

Пользователям iPod

Пользователям MacBook

Советы для всех: производительность

Обновите программное обеспечение до новейшей версии.

В обновления программного обеспечения Apple часто входят передовые энергосберегающие технологии. Поэтому важно убедиться в том, что у вас установлена последняя версия iOS, macOS и watchOS.

Избегайте экстремальных температур.

Ваше устройство рассчитано на работу в большом диапазоне температур. И всё же идеальная температура эксплуатации — в пределах от 16 до 22 °C. Особенно рискованно использовать устройство при температуре выше 35 °C. Это может привести к снижению ёмкости его аккумулятора и, как следствие, к сокращению времени работы вашего устройства. Ещё более разрушительной для аккумулятора может оказаться зарядка в условиях высоких температур. Поэтому программное обеспечение способно снизить максимальный уровень заряда до 80%, если температура аккумулятора превышает рекомендованные значения. Кроме этого, даже хранение аккумулятора в жарком помещении может иметь необратимые последствия. И если вы используете устройство в условиях очень низких температур, время его работы тоже может снизиться, но лишь временно. По мере возвращения к нормальным значениям температуры производительность аккумулятора будет восстанавливаться.

Комфортные условия использования iPhone, iPad, iPod и Apple Watch

0 °С

35 °C

Слишком
холодно
Комнатная
температура
Слишком
жарко

Оптимальная температура для работы iPhone, iPad, iPod и Apple Watch: от 0 до 35 °C. Температура при хранении: от –20 до +45 °C.

Комфортные условия использования MacBook

10 °C

35 °C

Слишком
холодно
Комнатная
температура
Слишком
жарко

Оптимальная температура для работы MacBook: от 10 до 35 °C. Температура при хранении: от –20 до +45 °C.

Заряжайте ваши устройства без чехлов.

Некоторые типы чехлов могут способствовать перегреву аккумулятора, что отрицательно сказывается на его ёмкости. Если вы заметили, что ваше устройство нагревается во время зарядки, первым делом извлеките его из чехла. В случае с моделями Apple Watch Edition необходимо убедиться, что крышка магнитного чехла для зарядки открыта.

При длительном хранении оставляйте устройство заряженным наполовину.

При длительном хранении аккумулятора на его работоспособность существенно влияют два фактора: температура окружающей среды и процент заряда на момент выключения устройства. Поэтому мы рекомендуем вам придерживаться следующих правил.

Не заряжайте и не разряжайте аккумулятор на вашем устройстве полностью — оптимально зарядить его примерно наполовину. Если хранить устройство полностью разряженным, аккумулятор может перейти в состояние глубокой разрядки и утратить способность держать заряд. Если же хранить устройство полностью заряженным, это может привести к снижению ёмкости аккумулятора и, как следствие, к сокращению срока его службы.
Отключайте устройство, чтобы дополнительно не расходовать заряд аккумулятора.
Поместите устройство в прохладное место, где отсутствует влага, а температура не превышает 32 °C.
Если вы не планируете пользоваться устройством более шести месяцев, подзаряжайте его до 50% каждые шесть месяцев.

После длительного хранения в аккумуляторе может быть низкий заряд. Чтобы начать работу с устройством, которым вы долго не пользовались, вам может потребоваться зарядить его в течение 20 минут с помощью адаптера из комплекта поставки.

Пользователям iPhone, iPad и iPod touch

Обновите программное обеспечение до новейшей версии.

Всегда следите, чтобы на устройстве была установлена новейшая версия iOS.

Если вы пользуетесь iOS 5 или новее, проверьте, установлено ли у вас обновление. Для этого откройте Настройки > Основные > Обновление ПО.
Если доступно обновление, вы можете подключить своё устройство к источнику питания и обновить его по беспроводной сети или подключить к компьютеру и обновить с помощью новейшей версии iTunes.

Подробнее об обновлении iOS

Оптимизируйте настройки.

Есть два простых способа сохранить заряд аккумулятора вне зависимости от того, как вы используете устройство: настроить яркость экрана и использовать Wi-Fi.

Уменьшите яркость экрана или включите автоматическую настройку яркости, чтобы продлить время работы аккумулятора.

Для снижения яркости откройте Центр управления и сдвиньте уровень яркости вниз.
Автоматическая настройка яркости адаптирует яркость экрана к окружающему освещению. Чтобы её активировать, откройте Настройки > Основные > Универсальный доступ > Адаптация дисплея и включите там параметр «Автояркость».

Когда пользуетесь интернетом, помните: подключение по Wi‑Fi потребляет меньше заряда аккумулятора, чем соединение через сотовую сеть. Поэтому рекомендуем никогда не отключать Wi‑Fi. Для включения Wi‑Fi откройте Настройки > Wi‑Fi, а затем выберите подходящую сеть.

Включите режим энергосбережения.

Режим энергосбережения впервые появился в iOS 9. Это простой способ продлить работу аккумулятора iPhone, когда уровень заряда становится низким. Ваш iPhone сообщит вам, когда уровень заряда аккумулятора снизится до 20%, а затем до 10%, и предложит одним касанием переключиться в энергосберегающий режим. Вы также можете включить его в разделе Настройки > Аккумулятор. В режиме энергосбережения снижается яркость дисплея, оптимизируется производительность устройства, а системные анимации сводятся к минимуму. Приложения, в том числе Почта, перестают загружать контент в фоновом режиме, а функции AirDrop, «Синхронизация iCloud» и «Непрерывность» отключаются. Вы по‑прежнему можете пользоваться основными функциями: звонить и принимать звонки, читать и отправлять почту и сообщения, выходить в интернет и делать многое другое. Когда ваш телефон будет снова заряжен, режим энергосбережения выключится автоматически.

Просматривайте информацию об использовании аккумулятора.

Система iOS позволяет легко отслеживать расход заряда аккумулятора: она показывает, какой процент заряда использует каждое приложение (когда устройство не находится на зарядке). Эти данные отображаются в разделе Настройки > Аккумулятор.

Ниже перечислены сообщения, которые могут отображаться под используемыми приложениями.

Фоновая активность. Это значит, что приложение, работающее в фоновом режиме, расходует заряд аккумулятора, пока вы работаете в другом приложении.

Чтобы продлить время работы аккумулятора, вы можете отключить функцию, позволяющую приложениям обновляться в фоновом режиме. Откройте Настройки > Основные > Обновление контента и выберите подходящее значение: «Wi‑Fi», «Wi‑Fi и сотовые данные» или «Выкл.», чтобы полностью отключить обновление контента в фоновом режиме.
Если у приложения «Почта» отображается сообщение «Фоновая активность», вы можете перейти на ручное управление получением данных или увеличить интервал получения данных для автоматического режима. Откройте Настройки > Пароли и учётные записи > Загрузка данных.

Местоположение и фоновое определение местоположения. Это значит, что приложение использует службы геолокации.

Вы можете оптимизировать время работы аккумулятора, отключив службы геолокации в приложениях. Для этого откройте Настройки > Конфиденциальность > Службы геолокации.
В разделе «Службы геолокации» показаны все приложения и разрешения, которые для них установлены. Если приложение недавно использовало службы геолокации, рядом с переключателем «Вкл./Выкл.» отображается индикатор.

Главный экран и экран блокировки. Это значит, что на вашем устройстве отображался главный экран или экран блокировки. Например, экран выведен из режима сна, когда получено уведомление или нажата кнопка «Домой».

Если из‑за уведомлений какого‑то приложения часто включается экран, вы можете отключить автоматические уведомления для этого приложения. Откройте Настройки > Уведомления. Коснитесь нужного приложения и отключите «Допуск уведомлений».

Нет покрытия сотовой сети. Слабый сигнал. Такие сообщения появляются в двух случаях. Когда вы находитесь в зоне с недостаточно хорошим покрытием сотовой сети и ваше iOS‑устройство ищет более мощный сигнал. А также если вы пользовались своим устройством в условиях, ослаблявших сигнал, что отразилось на заряде аккумулятора.

Можно продлить время работы аккумулятора, если включить Авиарежим. Для этого откройте Центр управления и коснитесь значка Авиарежима. Учтите, что в Авиарежиме невозможно звонить и принимать звонки.

Для зарядки устройства подключите компьютер к сети электропитания и включите его.

Когда вы заряжаете своё устройство iOS через USB с помощью компьютера, необходимо убедиться, что он подключён к электросети и включён. Если компьютер выключен либо находится в режиме сна или ожидания, аккумулятор вашего устройства продолжит разряжаться. Обратите внимание, что iPhone 3G и iPhone 3GS нельзя заряжать при помощи адаптера питания FireWire и автомобильной зарядки FireWire.

Пользователям Apple Watch

Обновите программное обеспечение до новейшей версии.

Регулярно проверяйте, установлена ли на Apple Watch новейшая версия watchOS.

Чтобы узнать, нужно ли обновить систему, откройте приложение Apple Watch на iPhone и выберите Мои часы > Основные > Обновление ПО.
Если доступно обновление, подключите iPhone к сети Wi-Fi, подсоедините зарядное устройство к Apple Watch (уровень заряда должен быть не менее 50%) и запустите обновление по беспроводной сети.

Подробнее об обновлении watchOS

Выберите нужные настройки.

Экономить заряд аккумулятора Apple Watch можно несколькими способами.

Во время тренировки по ходьбе или бегу можно перевести часы в Режим экономии энергии, чтобы отключить датчик сердечной активности. Для этого откройте приложение Watch на iPhone, перейдите на вкладку «Мои часы», выберите пункт «Тренировка» и включите Режим экономии энергии. Обратите внимание: когда датчик сердечной активности отключён, подсчёт потраченных калорий может быть неточным.
Для длительных тренировок вместо встроенного датчика сердечной активности можно использовать нагрудный ремень-пульсометр с поддержкой Bluetooth. Создать пару между таким ремнём и вашими часами очень просто. Переведите ремень в режим создания пары. Затем на Apple Watch откройте Настройки, перейдите в пункт Bluetooth и выберите ремень в списке «Устройства здоровья».
Если вы активно двигаете руками и дисплей часов включается чаще, чем нужно, вы можете отключить функцию активации дисплея при поднятии запястья. Для этого в Настройках на Apple Watch выберите Основные, затем пункт «Активация экрана» и выключите функцию «При подъёме запястья». А когда понадобится включить дисплей, достаточно будет его коснуться или нажать на Digital Crown.
Если на iPhone отключить Bluetooth, аккумулятор Apple Watch будет разряжаться быстрее. Для более энергоэффективного взаимодействия устройств рекомендуем оставлять включённой функцию Bluetooth на iPhone.

Просматривайте информацию об использовании аккумулятора.

Чтобы посмотреть информацию об использовании и времени работы в режиме ожидания, откройте приложение Apple Watch на iPhone и выберите Мои часы > Основные > Использование.

Подключите компьютер к сети и включите его, чтобы зарядить свои Apple Watch.

Если вы хотите зарядить Apple Watch от компьютера через USB‑кабель, подключите компьютер к сети электропитания и включите его. Если компьютер выключен либо находится в режиме сна или ожидания, аккумулятор Apple Watch продолжит разряжаться.

Если аккумулятор Apple Watch требует сервисного обслуживания, обратитесь к представителю Apple или авторизованному поставщику услуг.

Пользователям iPod shuffle, iPod nano и iPod classic

Обновите программное обеспечение до новейшей версии.

Всегда используйте на iPod новейшую версию программного обеспечения Apple. Вставьте iPod в док‑станцию или подключите его к компьютеру — и iTunes сообщит о наличии обновлений.

Оптимизируйте настройки.

Блокировка и пауза. Включите режим блокировки, если вы не используете свой iPod. Тогда вы не сможете случайно вывести iPod из режима сна и расходовать заряд аккумулятора впустую. Если вы не слушаете iPod, остановите воспроизведение или выключите устройство, нажав на кнопку воспроизведения и удерживая её в течение двух секунд.

Эквалайзер. Использование эквалайзера при воспроизведении увеличивает нагрузку на процессор iPod, поскольку эти настройки не являются частью проигрываемой композиции. Отключите эквалайзер, если вы его не используете. Если вы всё же добавили эквалайзер к дорожкам в iTunes, вам необходимо установить его в режим «Без коррекции», чтобы песни воспроизводились без эквалайзера, так как iPod не может менять настройки iTunes.

Подсветка. Постоянно включённая подсветка значительно сокращает время работы аккумулятора. Используйте подсветку только при необходимости.

Подключите компьютер к сети и включите его, если вам нужно зарядить свой iPod.

Убедитесь, что ваш компьютер подключён к розетке и включён, когда вы заряжаете с его помощью свой iPod через USB. Если компьютер выключен либо находится в режиме сна или ожидания, аккумулятор iPod продолжит разряжаться.

Пользователям MacBook Air и MacBook Pro

Обновите программное обеспечение до новейшей версии.

Всегда используйте на MacBook новейшую версию macOS. Если ноутбук подключён к интернету, macOS автоматически проверяет наличие обновлений ПО каждую неделю. Однако только вы решаете, когда установить обновление. Чтобы убедиться в том, что используется новейшая версия программного обеспечения, откройте меню Apple и выберите «Обновление ПО».

Подробнее об обновлении macOS

Оптимизируйте настройки.

Энергия. Панель настроек «Экономия энергии» позволяет настроить уровень энергопотребления для MacBook. Ваш MacBook сам распознает, когда его подключают к сети электропитания, и переходит в соответствующий режим работы. Если ноутбук работает от аккумулятора, яркость экрана уменьшается автоматически, а остальные компоненты используются более экономно. Если включена максимальная производительность, аккумулятор разряжается быстрее.

Яркость. Для увеличения времени работы аккумулятора уменьшите яркость экрана до минимально комфортного уровня. Например, если вы смотрите видео в самолёте при погашенном свете, полная яркость вам не нужна.

Wi-Fi. При включённой функции Wi-Fi потребляется больше энергии — даже в тот момент, когда вы не используете беспроводное подключение к сети. Вы можете отключить эту функцию в меню состояния Wi-Fi или в настройках сети.

Приложения и периферийные устройства. Отсоедините периферийные устройства и завершите приложения, которые вы не используете. Извлеките SD‑карту, если в данный момент она не используется.

Подключите MacBook к сети электропитания и включите его, чтобы заряжать другие устройства.

Убедитесь, что ваш MacBook подключён к розетке и работает, когда вы заряжаете с его помощью другие устройства через USB, иначе эти устройства будут разряжать аккумулятор MacBook быстрее. Если MacBook выключен либо находится в режиме сна или ожидания, аккумулятор подключённого к нему устройства продолжит разряжаться.

Какие типы аккумуляторов подходят для ваших IoT-устройств? | Saft

Выбор подходящего аккумулятора для вашего смарт-устройства — непростая задача, зависящая от многих параметров.

Аккумулятор должен быть не только легким и компактным, чтобы соответствовать миниатюрным конструкциям, но и оставаться безопасным в течение всего ожидаемого срока службы (благодаря хорошему сохранению заряда). Еще одним важным моментом для батареи является способность работать в широком диапазоне температур (как для внутреннего, так и для наружного использования), обеспечивая при этом стабильное выходное напряжение в течение всего срока службы устройства.

Прежде чем углубляться в то, на какие параметры смотреть, давайте вернемся к основам: какие батареи нам доступны и каковы их особенности?

Какие аккумуляторы доступны предпринимателям, работающим в сфере Интернета вещей, и каковы их особенности?

Существует два типа батарей: одноразовые первичные батареи и перезаряжаемые вторичные батареи.

Оба генерируют электричество в результате электрохимических реакций между двумя полюсами, положительным (+) и отрицательным (-), а также благодаря электролиту (раствору). Используя различные материалы для полюсов и разные составы электролитов, мы можем изготовить огромное количество аккумуляторов с разными свойствами и напряжением. Например, щелочные батареи широко представлены в магазинах и используются в потребительских товарах, литиевые батареи, воздушно-цинковые батареи, батареи на основе оксида серебра или смесь этих химических элементов являются примерами батарей, доступных на рынке.

Для объектов с беспроводным подключением требуются легкие и компактные батареи с очень высокой плотностью энергии и высоким напряжением. По этой причине лучше всего подходят литиевые батареи.

Действительно, литиевые батареи обеспечивают высокую производительность и надежность, имеют высокое напряжение благодаря использованию лития в качестве анода и обеспечивают количество энергии на единицу объема, которое может быть в десять раз больше, чем у батарей на основе оксида цинка. Его электролит не содержит воды, что позволяет использовать его при низких температурах, а некоторые продукты со специальными электролитами могут выдерживать высокие и даже очень высокие температуры.

Литиевые батареи бывают разных форм и размеров.

Литиевые батареи Saft, предназначенные для Интернета вещей

В результате более чем столетних исследований и инноваций в области накопления энергии наша линейка миниатюрных батарей на основе лития была специально разработана для подключенных объектов ( IoT) приложений.

Мы предлагаем 3 основные линейки аккумуляторов для устройств IoT:

Цилиндрические первичные литиевые элементы и батареи LS, LSH и LSP
Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M
Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические VL

Цилиндрические первичные литиевые элементы LS, LSH и LSP – 3,6 В

Линейки цилиндрических первичных литиевых элементов Saft LS, LSH и LSP основаны на литий-тионилхлоридном (Li-SOCl2) химическом составе , который демонстрирует самое высокое номинальное напряжение среди первичный химический состав батареи (3,6 В).

Аккумуляторы LS, LSH и LSP также имеют самая высокая плотность энергии и может восстанавливать ее до 20 лет. Они очень прочные и могут выдерживать очень высокие температуры и сильные вибрации.

Доступны два типа литий-тионилхлоридных элементов: катушечных и спиральных конструкций .

Благодаря катушечной конструкции серии LS эти элементы особенно хорошо подходят для приложений, требующих очень низких непрерывных или умеренных импульсных токов, таких как устройства учета или датчики парковки.

Способность выдерживать большие колебания давления, температуры (от -60°C до +150°C) и суровые механические условия делают элементы LS идеальными для использования в удаленных местах и в экстремальных условиях, таких как трекеры . В сочетании с поддержкой импульсов, такой как конденсатор, суперконденсатор, EDLC (электрохимический двухслойный конденсатор) или гибридный конденсатор, они могут выдерживать даже более высокие импульсы и температуры и сочетать в себе «лучшие из двух миров» характеристики.

Вот почему Saft запустила новую линейку первичных решений — LSP — которые сочетают в себе надежную технологию элементов Li-SOCl2 с низким саморазрядом, а также современные и тщательно подобранные LiC (литий-ионные конденсаторы).

LiC, выбранный Saft, показывает самый низкий саморазряд и ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) при большинстве температур и одну из самых высоких измеренных емкостей во время импульса, гарантируя, что диапазон LSP будет соответствовать сроку службы 10 и более лет требуется для нового поколения подключенных устройств . В двух словах, серия LSP предлагает наилучший компромисс между способностью поддерживать импульсы, диапазоном рабочих температур и стабильностью работы в течение всего срока службы .

Серия LSH имеет спиральную конструкцию. Ячейки предназначены для приложений, требующих очень высоких импульсов. Некоторые конкретные диапазоны могут работать при очень высоких температурах, например, в нефтегазовой отрасли.

Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M – 3 В

Цилиндрические первичные литиевые элементы Saft LM/M основаны на химии диоксида лития-марганца (Li-MnO2) – 3V.

Ячейки LM/M имеют спиральную внутреннюю конструкцию, аналогичную ячейкам LSH, но имеют более низкое номинальное напряжение 3,0 В по сравнению с 3,6 В. Если электронная схема приложения допускает напряжение отсечки ниже 2,5 В, этот диапазон вероятно, один из самых экономичных вариантов с хорошим компромиссом между энергией и мощностью. В линейке LM/M используются спиральные электроды с большой площадью поверхности для обеспечения максимального импульса тока и состав электролита для оптимальной работы в диапазоне температур от -40°C до +85°C.

Хорошая импульсная способность делает их подходящими для интеллектуальных устройств учета, требующих высоких импульсов, а также для датчиков парковки и интеллектуальных сельскохозяйственных приложений.

Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL — 3,6 В — 3,75 В

Среднепризматические аккумуляторы Saft MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL основаны на нашей уникальной литий-ионной технологии. Эти батареи можно перезаряжать и использовать снова и снова после разрядки, что делает их очень удобными для часто используемых устройств. Аккумуляторы Saft MP и VL могут похвастаться очень длительным сроком службы в суровых условиях, поскольку их можно заряжать и разряжать в широком диапазоне температур. Наши литий-ионные аккумуляторы оснащены специальными функциями безопасности — электронной схемой защиты, встроенным автоматическим выключателем на случай неисправности зарядного устройства, отключающим сепаратором и защитным клапаном, что делает их более дорогими, чем большинство других аккумуляторов, но и более высокими. количество циклов (до 2800 раз с потерей производительности всего 30%) и низкие эксплуатационные расходы снижают стоимость цикла по сравнению со многими другими химическими веществами. Кроме того, индикаторы состояния заряда (SOC) и состояния работоспособности (SOH) могут быть выбраны в качестве параметров для мониторинга вашего приложения. Литий-ионные технологии Saft предлагают уникальные характеристики в нерегулируемых условиях на открытом воздухе или в экстремальных условиях, как в жару, так и в холод. Поэтому они идеально подходят для требовательных приложений в промышленных и критических средах.

Ниже приведена таблица наших аккумуляторов и приложений, для которых они могут использоваться:

Итак… Короче говоря! Какой аккумулятор для моего приложения IoT?

Как вы уже поняли, на этот вопрос нет простого ответа.

Вот параметры, которые необходимо учитывать при перечислении всех вариантов для вашего варианта использования:

Номинальное напряжение и напряжение отсечки вашей электроники : существуют разные технологии и химические вещества, имеющие разные выходные напряжения. Вы должны выбрать тот, который гарантирует, что ваше устройство будет находиться выше напряжения отсечки на протяжении всего срока службы.
Температура окружающей среды : Вам следует подумать о том, где будет развернуто ваше IoT-устройство, чтобы обеспечить оптимальное и непрерывное электроснабжение вашего объекта.
Профиль потребления и максимальный импульсный ток и частота : Li-SOCl ₂ катушечная технология более уместна для использования при ограниченных значениях импульса и для длительного срока службы, тогда как Li-SOCl ₂ спиральная, Li-SOCl ₂ шпулька + импульсное опорное устройство и Li-MnO ₂ особенно подходят для приложений с высоким пульсом.

Все еще не знаете, как поступить с вашим выбором? Почему бы вам не отправить профиль потребления вашего варианта использования нашим инженерам по приложениям для персональной рекомендации?

Конвейер машинного обучения для оценки состояния аккумуляторов

Карри, К. Затраты на литий-ионные аккумуляторы и рынок: сокращение прибыли требует технологических усовершенствований и новых бизнес-моделей. Bloomberg New Energy Finance https://data.bloomberglp.com/bnef/sites/14/2017/07/BNEF-Lithium-ion-battery-costs-and-market. pdf (5 июля 2017 г.).
Бернхарт В. Проблемы и возможности в области поставок литий-ионных аккумуляторов. In Future Lithium-ion Batteries 316−334 (Королевское химическое общество, 2019 г.).
Ю, Г.-В., Парк, С. и О, Д. Диагностика аккумуляторов электромобилей с использованием рекуррентных нейронных сетей. IEEE Trans. Индустр. Электрон. 64 , 4885–4893 (2017).
Google ученый
Барре, А. и др. Обзор механизмов старения литий-ионных аккумуляторов и оценок для автомобильных приложений. J. Источники питания 241 , 680–689 (2013).
Google ученый
Чжан Дж. и Ли Дж. Обзор прогнозов и мониторинга состояния литий-ионных аккумуляторов. Дж. Источники питания 196 , 6007–6014 (2011).
Google ученый
«>
Фарманн, А., Вааг, В., Маронгиу, А. и Зауэр, Д. У. Критический обзор бортовых методов оценки емкости литий-ионных аккумуляторов в электрических и гибридных электромобилях. J. Источники питания 281 , 114–130 (2015).
Google ученый
Ханнан, М. А., Липу, М. Х., Хуссейн, А. и Мохамед, А. Обзор системы оценки и управления состоянием заряда литий-ионных аккумуляторов в электромобилях: проблемы и рекомендации. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 78 , 834–854 (2017).
Google ученый
Hu, X., Li, S. & Peng, H. Сравнительное исследование моделей эквивалентных схем для литий-ионных аккумуляторов. J. Источники питания 198 , 359–367 (2012).
Google ученый
Фэн, Т., Ян, Л., Чжао, X., Чжан, Х. и Цян, Дж. Онлайн-идентификация параметров литий-ионной батареи на основе улучшенной модели эквивалентной схемы и ее реализация в зависимости от состояния батареи предсказание силы. J. Источники питания 281 , 192–203 (2015).
Google ученый
Андре, Д. и др. Характеристика мощных литий-ионных аккумуляторов методом спектроскопии электрохимического импеданса. II: Моделирование. J. Источники питания 196 , 5349–5356 (2011).
Google ученый
Дэйгл, М. Дж. и Кулкарни, К. С. Моделирование батареи на основе электрохимии для прогнозирования. В Энн. конф. Общество прогностики и управления здравоохранением 040 (PHM, 2013).
Боле, Б., Кулкарни, К. С. и Дайгл, М. Адаптация модели литий-ионного аккумулятора на основе электрохимии для учета износа, наблюдаемого при случайном использовании. В проц. Анна. конф. Общество прогностики и управления здравоохранением (PHM, 2014).
Прасад Г.К. и Ран С.Д. Идентификация параметров старения литий-ионных аккумуляторов на основе модели. Дж. Источники питания 232 , 79–85 (2013).
Google ученый
Северсон К.А. и др. Прогнозирование срока службы батареи до снижения емкости на основе данных. Нац. Энергия 4 , 383−391 (2019).
Google ученый
Саха, Б., Гебель, К., Полл, С. и Кристоферсен, Дж. Методы прогнозирования для мониторинга состояния батареи с использованием байесовской схемы. IEEE Trans. Инструм. Мера. 58 , 291–296 (2008).
Google ученый
Гебель, К., Саха, Б., Саксена, А., Селайя, Дж. Р. и Кристоферсен, Дж. П. Прогнозирование в управлении состоянием батареи. Инструмент IEEE. Мера. Маг. 11 , 33–40 (2008).
Google ученый
Ху, X., Цзян, Дж., Цао, Д. и Эгардт, Б. Прогноз состояния батареи для электромобилей с использованием выборочной энтропии и разреженного байесовского прогнозирующего моделирования. IEEE Trans. Индустр. Электрон. 63 , 2645–2656 (2015).
Google ученый
Класс, В., Бем, М. и Линдберг, Г. Метод оценки состояния работоспособности литий-ионных аккумуляторов при эксплуатации электромобиля на основе машины опорных векторов. J. Источники питания 270 , 262–272 (2014).
Google ученый
Attia, P. M. et al. Замкнутая оптимизация протоколов быстрой зарядки аккумуляторов с машинным обучением. Природа 578 , 397–402 (2020).
Google ученый
Coleman, M., Hurley, W.G. & Lee, C.K. Усовершенствованный метод характеристики батареи с использованием двухимпульсного нагрузочного теста. IEEE Trans. Энергия конв. 23 , 708–713 (2008).
Google ученый
Вааг, В., Кэбитц, С. и Зауэр, Д. У. Экспериментальное исследование характеристики импеданса литий-ионной батареи в различных условиях и состояниях старения и ее влияние на применение. Заяв. Энергия 102 , 885–897 (2013).
Google ученый
Трельцш, У., Канун, О. и Транклер, Х.-Р. Характеристика эффектов старения литий-ионных аккумуляторов с помощью импедансной спектроскопии. Электрохим. Acta 51 , 1664–1672 (2006 г.).
Google ученый
«>
Биркл, К.Р., Робертс, М.Р., МакТерк, Э., Брюс, П.Г. и Хоуи, Д.А. Диагностика деградации литий-ионных элементов. J. Power Sources 341 , 373–386 (2017).
Google ученый
Li, Y., Zhong, S., Zhong, Q. & Shi, K. Мониторинг состояния литий-ионного аккумулятора на основе ансамблевого обучения. IEEE Access 7 , 8754–8762 (2019 г.).
Google ученый
Li, Y. et al. Регрессия случайного леса для онлайн-оценки емкости литий-ионных аккумуляторов. Заяв. Энергия 232 , 197–210 (2018).
Google ученый
Сунь, Б., Рен, П., Гонг, М., Чжоу, X. и Биан, Дж. Оценка SOH для литий-ионных аккумуляторов на основе характеристик кривых IC и метода регрессии гауссовского процесса с несколькими выходами. DEStech Trans. Окружающая среда. Энергия Земли Наук. https://doi.org/10.12783/dteees/iceee2018/27789 (2018 г.).
Фэн Х. и др. Онлайн-оценка состояния литий-ионной батареи с использованием сегмента частичной зарядки на основе метода опорных векторов. IEEE Trans. Автомобиль. Технол. 68 , 8583–8592 (2019).
Google ученый
Li, Y. et al. Метод быстрой оперативной оценки состояния литий-ионной батареи с кривыми прироста емкости, обработанными фильтром Гаусса. J. Источники питания 373 , 40–53 (2018).
Google ученый
Дубарри, М., Свобода, В., Хву, Р. и Лиау, Б. Я. Анализ возрастающей емкости и близкие к равновесию измерения OCV для количественного определения снижения емкости в коммерческих перезаряжаемых литиевых батареях. Электрохим. Твердотельное письмо. 9 , А454 (2006 г. ).
Google ученый
Weng, C., Cui, Y., Sun, J. & Peng, H. Мониторинг состояния литий-ионных аккумуляторов на борту с использованием анализа возрастающей емкости с регрессией опорных векторов. J. Power Sources 235 , 36–44 (2013).
Google ученый
Yang, D., Zhang, X., Pan, R., Wang, Y. & Chen, Z. Новая модель регрессии гауссовского процесса для оценки состояния литий-ионного аккумулятора с использованием кривой зарядки. J. Источники питания 384 , 387–395 (2018).
Google ученый
Ричардсон Р. Р., Биркл С. Р., Осборн М. А. и Хоуи Д. А. Регрессия гауссовского процесса для оценки емкости литий-ионных аккумуляторов на месте. IEEE Trans. Индустр. Поставить в известность. 15 , 127–138 (2018).
Google ученый
«>
Шен Ю., Сигер М. и Нг А.Ю. Быстрая регрессия гауссовского процесса с использованием KD-деревьев. В Доп. Системы обработки нейронной информации (NIPS) 1225-1232 (2006).
Саха, Б., Полл, С., Гебель, К. и Кристоферсен, Дж. Комплексный подход к мониторингу состояния батареи с использованием байесовской регрессии и оценки состояния. В 2007 IEEE Autotestcon 646-653 (IEEE, 2007).
Бен-Шимон Д. и Шмиловичи А. Ускорение векторной машины релевантности за счет разделения данных. Найдено. вычисл. Решение наук. 31 , 27–42 (2006).
MathSciNet
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Wang, Z., Zeng, S., Guo, J. & Qin, T. Оценка остаточной емкости литий-ионных аккумуляторов на основе профиля зарядки при постоянном напряжении. PLoS ONE 13 , e0200169 (2018).
Google ученый
«>
Энгель, С. Дж., Гилмартин, Б. Дж., Бонгорт, К. и Хесс, А. Прогностика, реальные проблемы, связанные с прогнозированием оставшейся жизни. В 2000 IEEE Aerospace Conf. проц. 00TH8484, Том. 6, 457-469 (IEEE, 2000).
Померанцева Э., Бонаккорсо Ф., Фэн Х., Цуй Ю. и Гогоци Ю. Хранение энергии: будущее, обеспеченное наноматериалами. Наука 366 , eaan8285 (2019).
Seh, Z.W., Sun, Y., Zhang, Q. & Cui, Y. Разработка высокоэнергетических литий-серных батарей. Хим. соц. Ред. 45 , 5605–5634 (2016).
Google ученый
Лю, Г., Бао, Х. и Хан, Б. Многоуровневая глубокая нейронная сеть на основе автоэнкодера для диагностики неисправностей коробки передач. Хиндави Матем. Проблемы инж. 2018 , 5105709 (2018).
Кантер, Дж. М. и Верамачанени, К. Глубокий синтез функций: на пути к автоматизации научных исследований данных. В 2015 IEEE Int. конф. наук о данных. Доп. Аналитика (DSAA) 1-10 (IEEE, 2015).
Вильярд, Н., Хе, В., Остерман, М. и Пехт, М. Сравнительный анализ характеристик для определения состояния работоспособности литий-ионных аккумуляторов. Междунар. J. Прогностическое управление здоровьем. 4 , 1.7 (2013).
Google ученый
Чжан Ю. и Го Б. Онлайн-оценка емкости литий-ионных аккумуляторов на основе извлечения новых функций и адаптивной многоядерной векторной машины релевантности. Энергия 8 , 12439−12457 (2015).
Гайон И., Уэстон Дж., Барнхилл С. и Вапник В. Отбор генов для классификации рака с использованием машин опорных векторов. Машинное обучение 46 , 389–422 (2002).
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Дарст, Б. Ф., Малецки, К. С. и Энгельман, К. Д. Использование рекурсивного исключения признаков в случайном лесу для учета коррелированных переменных в многомерных данных. BMC Жене. 19 , 65 (2018).
Google ученый
Грегорутти Б., Мишель Б. и Сен-Пьер П. Корреляция и важность переменных в случайных лесах. Статист. вычисл. 27 , 659–678 (2017).
MathSciNet
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Гудфеллоу И. Дж., Шленс Дж. и Сегеди К. Объяснение и использование состязательных примеров. Препринт на https://arxiv.org/abs/1412.6572 (2014).
Дойл, М., Фуллер, Т. Ф. и Ньюман, Дж. Моделирование гальваностатического заряда и разряда литий/полимерного/вставного элемента. Дж. Электрохим. соц. 140 , 1526 (1993).
Google ученый
«>
Вейджер С., Хасти Т. и Эфрон Б. Доверительные интервалы для случайных лесов: складной нож и бесконечно малый складной нож. J. Машинное обучение Res. 15 , 1625–1651 (2014).
MathSciNet
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Лакшминараянан, Б., Притцель, А. и Бланделл, К. Простая и масштабируемая прогностическая оценка неопределенности с использованием глубоких ансамблей. В Доп. Системы обработки нейронной информации (NIPS) 6402–6413 (Curran Associates, 2017).
Бергстра, Дж. и Бенжио, Ю. Случайный поиск для оптимизации гиперпараметров. J. Машинное обучение Res. 13 , 281–305 (2012).
MathSciNet
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Андре, М. Европейские ездовые циклы Artemis для измерения выбросов загрязняющих веществ автомобилями. науч. Общая окружающая среда. 334 , 73–84 (2004).
Google ученый
Маркхэм, И. С. и Рейкс, Т. Р. Влияние размера выборки и изменчивости данных на сравнительную производительность искусственных нейронных сетей и регрессии. Вычисл. Операции Рез. 25 , 251–263 (1998).
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Хандоко А.Д., Вей Ф., Йео Б.С. и Сех З.В. и др. Понимание гетерогенного электрокаталитического восстановления диоксида углерода с помощью методов операндо. Нац. Катал. 1 , 922–934 (2018).
Google ученый
Ягельски, М. и др. Манипулирование машинным обучением: отравляющие атаки и меры противодействия регрессионному обучению. В 2018 IEEE Symp. по безопасности и конфиденциальности (SP) 19−35 (IEEE, 2018 г.).
«>
Чен, П.-Ю., Шарма, Ю., Чжан, Х., Йи, Дж. и Се, К.-Дж. EAD: атаки эластичной сети на глубокие нейронные сети с помощью состязательных примеров. В Проц. Конф. АААИ. Искусственный интеллект Том. 32 (АААИ, 2018).
Шарма Ю. и Чен П.-Ю. Атака модели защиты Мадри с помощью L ₁ на основе состязательных примеров. Препринт на https://arxiv.org/abs/1710.10733 (2017).
Педрегоса, Ф. и др. Scikit-learn: машинное обучение на Python. J. Машинное обучение Res. 12 , 2825–2830 (2011).
MathSciNet
МАТЕМАТИКА
Google ученый
Бишоп, К. М. Распознавание образов и машинное обучение (Springer, 2006).
Расмуссен, К. Э. Гауссовы процессы в машинном обучении. Летняя школа по машинному обучению 63−71 (Springer, 2003).