Làm thế nào là đồng hồ đeo tay với tuổi thọ pin 10 năm có thể?

Hóa ra Casio cung cấp một số ít đồng hồ đeo tay với "thời lượng pin 10 năm" . Yêu cầu là nhờ "một công nghệ tiên tiến", thời lượng pin trong những chiếc đồng hồ đó được kéo dài đến mười năm.

Bây giờ nếu bạn nhìn vào các mô hình khác nhau, bạn sẽ thấy rằng chúng khá phức tạp do đó có khả năng tiêu thụ năng lượng - ví dụ, mô hình AW-80-1AV có cả màn hình tinh thể lỏng và tay và nó cũng có đèn LED chiếu sáng và báo động âm thanh.

Đầu tiên tôi nghĩ rằng có lẽ pin là chìa khóa. Model AW-80-1AV chạy trên CR2025. Bảng dữ liệu Energizer CR2025 chỉ định rằng pin này có điện áp đầu ra danh định là 3 volt và dung lượng danh định là 163 mAh, do đó, nó lưu trữ 0,89 volt-ampere-giờ năng lượng.

Để so sánh, mô hình cơ bản điển hình của Swatch chạy khoảng ba năm với pin Renata silver oxide 390 (SR1130SW) có điện áp đầu ra danh định là 1,55 volt và công suất danh định là 60 mAh và do đó lưu trữ 0,093 volt-ampere-giờ năng lượng.

Vì vậy, CR2025 lưu trữ năng lượng gấp khoảng năm lần, nhưng mô hình cơ bản của Swatch chỉ có tay - không hiển thị kỹ thuật số, không chiếu sáng, không báo động, do đó có thể tiêu thụ ít năng lượng hơn.

Rõ ràng phải có một cái gì đó nhiều hơn một pin lớn hơn làm cho tuổi thọ pin 10 năm có thể.

Làm thế nào là 10 năm tuổi thọ pin có thể trong một chiếc đồng hồ đeo tay khá tốn năng lượng?

10 năm = ~ 87650 giờ.
Cống 1 uA sẽ cần 87,75 mAh trong 10 năm.
Với thời gian suy giảm thời hạn sử dụng đủ gần
= 10 mAh / uA / năm hoặc
= 100 mAh / uA / 10 năm

Vì vậy, pin 163 mAh được trích dẫn của bạn sẽ cung cấp trung bình 1,63 uA.
Công nghệ đẩy, kích thước và may mắn có thể khiến bạn phải nói 5 uA.

Có 86400 giây / ngày. Có 1440 phút / ngày.

Bạn sẽ thấy rằng ví dụ sử dụng báo động bị hạn chế nhiều trong việc sử dụng được phép để có được 10 năm. Nếu 1 uA của cống là để sử dụng báo động thì bạn nhận được 24 uA.hr/day hoặc 86400 uA.seconds hoặc 86 mA.seconds. Đó là khoảng 240 mW giây ở 3 V. Hoặc giả sử 5 x 50 mW x 1 giây / ngày.

Một đèn LED có thể cung cấp ánh sáng dồi dào ở 1 mA. Sử dụng nó 5 lần / ngày x 1 giây = 5 mA.sec = 5000 uA.sec hoặc "chỉ" 5000/86400 = 0,06 uA có nghĩa là cống. Tăng như mong muốn và cho phép.

Bạn có thể chạy một thời gian để giữ IC nói 1 uA không?
Chắc là đúng.

Vì vậy, nhìn chung tất cả đều rơi vào lĩnh vực "có thể thực hiện được nếu thực sự thực sự thực sự thông minh và cẩn thận".
Casio có thể được dự kiến ​​sẽ khá thông minh vào lúc này.

Lưu ý rằng nếu bất kỳ loại thu hoạch năng lượng nào đang được sử dụng thì tất cả các cược được bật. Thu hoạch một uA hoặc một vài âm thanh có thể làm được.

VÍ DỤ THẾ GIỚI:

Có nhiều người khác.

Vào tháng 9 năm 2012, người dùng Hli đã nhận xét:

Một chiếc EFM32, là ARM Cortex M3 MCU, có thể chạy trên khoảng 1,45 MạnhA trong khi lái LCD (550nA cho LCD và 900nA để chạy RTC và giữ RAM của nó). Vì vậy, một con chip chỉ giữ thời gian nên có khả năng chạy ít hơn thế

Liên kết mà anh ta cung cấp hiện đã bị hỏng, vì vậy:

Họ "tắc kè" của EFM32 là các bộ vi điều khiển Cortex M0 +, M3, M4 ARm từ Silabs

Tìm kiếm Silabs EFM32

Tắc kè kỳ diệu

• EFM32 ™ Wonder Gecko 32-bit ARM® Cortex®-M4 Vi điều khiển Silicon Labs 'EFM32 ™ Wonder Gecko Bộ vi điều khiển 32-bit (MCU) bao gồm 60 thiết bị dựa trên lõi ARM® Cortex®-M4, cung cấp một bộ hướng dẫn DSP đầy đủ và bao gồm một FPU phần cứng cho hiệu suất tính toán nhanh hơn.

  Wonder Gecko MCU có bộ nhớ flash lên tới 256 kB, RAM 32 kB và tốc độ CPU lên tới 48 MHz. MCU kết hợp công nghệ Gecko khác biệt cao để giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng, bao gồm một loạt các chế độ chờ và ngủ linh hoạt, các thiết bị ngoại vi thông minh cho phép các nhà thiết kế thực hiện nhiều chức năng mà không cần đánh thức CPU và dòng chờ cực thấp. Với mức tiêu thụ năng lượng ở chế độ chờ và hoạt động thấp nhất, Wonder Gecko là Cortex-M4 MCU thân thiện với năng lượng nhất thế giới.

Các biến thể xxx-Gecko khác M0 +, M3, M4

Danh sách Digikey của "Tắc kè" - quân đoàn

Chi phí thấp nhất trong 100 giây với LCD EFM32TG822F32-QFP48T $ US2,03 / 100 Digikey

Chế độ hữu ích năng lượng thấp nhất với RTC đang chạy - EM2 - ngủ sâu

Trong EM2, bộ tạo dao động tần số cao bị tắt, nhưng với bộ dao động 32.768 kHz đang chạy, các thiết bị ngoại vi năng lượng thấp đã chọn (LCD, RTC, LETIMER, PCNT, LEUART, I 2C, LESENSE, OPAMP, WDOG và ACMP) vẫn có sẵn. Điều này mang lại mức độ hoạt động tự chủ cao với mức tiêu thụ hiện tại thấp tới mức 1.0 1.0A với kích hoạt RTC. Thiết lập lại bật nguồn, phát hiện ra màu nâu và bộ nhớ RAM và CPU đầy đủ cũng được bao gồm.

EM1 - ngủ

Trong EM1, CPU đang ngủ và mức tiêu thụ điện chỉ 51 51A / MHz. Tất cả các thiết bị ngoại vi, bao gồm DMA, PRS và hệ thống bộ nhớ, vẫn có sẵn

EM0 - đang chạy

Trong EM0, CPU đang chạy và tiêu thụ ít nhất 150 150A / MHz , khi chạy mã từ flash. Tất cả các thiết bị ngoại vi có thể hoạt động.

Vì vậy, chạy trong EM0 trong 1 ms / s sẽ thêm 0,15 uA vào tải chờ EM2.

Nhìn chung, hoạt động trong EM2 ở mức khoảng 1 uA có nghĩa là cộng với EM0 theo yêu cầu sẽ cho phép đạt được mục tiêu ví dụ 10 năm / 163 mAh.

Ngày mai

Thu thập năng lượng:

Rung và chuyển động cũng có thể là nguồn năng lượng có thể.

Một tấm pin mặt trời PV / năng lượng mặt trời dường như khả thi.
Công suất rất lớn có sẵn là 150 Watts / m ^ 2 lúc 1 nắng = 100.000 lux.
Một "bảng" 10 mm x 10 mm ở mức 10 lux ở các xếp hạng đó sẽ cung cấp ~ = 150 watt x (0,01mx 0,01m) x 10lux / 100000lux = 15 microWatt.

10 lux là ánh sáng mờ - ở mức độ màu nhạt dần thành đơn sắc. Lờ mờ!
Nếu mức độ nhạy cảm đó có thể được duy trì ở mức ánh sáng thấp như vậy (vì nó hoàn toàn có thể với các 'hóa chất' khác), việc cung cấp năng lượng ánh sáng có vẻ khả thi.

Có lẽ những chiếc đồng hồ đó sử dụng một số loại hệ thống thu hoạch năng lượng để sạc lại pin sạc?

Một thạch anh đồng hồ tự động có một cơ chế thu hoạch năng lượng, giống như một chiếc đồng hồ lên dây tự động cơ khí, kéo một lượng nhỏ năng lượng từ chuyển động ngày-to-ngày của người mặc nó.

Một chiếc đồng hồ chạy bằng năng lượng mặt trời sử dụng một pin mặt trời nhỏ để kéo năng lượng từ ánh sáng xung quanh. (Ngay cả ánh sáng trong nhà, mờ hơn nhiều so với ánh sáng mặt trời, vẫn đủ để giữ cho đồng hồ chạy).

Tôi nghe nói rằng những chiếc đồng hồ như vậy thường chạy bình thường trong một ngày hoặc lâu hơn khi bị cắt khỏi nguồn điện bên ngoài (tháo cổ tay, đặt trong phòng tối, v.v.). Sau đó, họ vào trạng thái năng lượng thấp, nơi mọi thứ bị tắt ngoại trừ thời gian bên trong - màn hình LCD bị trống, tay dừng lại. Đồng hồ có dự trữ năng lượng có thể giữ thời gian nội bộ trong ít nhất một tháng; một nhà sản xuất tuyên bố nó có đồng hồ với dự trữ năng lượng 4 năm. Sau đó, khi bạn cầm nó lên và lắc nó, pin sẽ bắt đầu sạc và "tay sẽ quay một cách kỳ diệu để phù hợp với thời gian hiện tại". ( a ).

Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết về cách có thể xây dựng các thiết bị điện tử với mức tiêu thụ điện năng cực thấp? Sau đó, bạn có thể thích đọc ghi chú của Jeelabs về thiết bị điện tử công suất thấp ( b ). Một JeeNode đã chạy được hơn 2 năm trong một lần sạc pin (được sạc vào ngày 21 tháng 8 năm 2010; vẫn đang chạy và tiếp tục đếm vào ngày 15 tháng 9 năm 2012). ( c )

Hay bạn đang tìm kiếm các kỹ thuật để giữ cho pin không bị hỏng sớm? Mặc dù việc sạc pin nhiều lần trong vòng 10 năm là "dễ dàng" hơn so với việc cố gắng để có được một tế bào chính kéo dài 10 năm, nhưng điều đó không làm cho nó "dễ dàng". Tôi đã mua pin sạc mới cho một số thiết bị điện tử tiêu dùng khi pin sạc ban đầu bị hỏng trong vòng chưa đầy 5 năm - không chỉ cạn kiệt mà còn hoàn toàn chết. (Điều làm cho điều này đặc biệt khó chịu là khi thiết bị 5 tuổi sử dụng pin có hình dạng đặc biệt đã ngừng sản xuất nhiều năm trước và hiện không có sẵn, và tôi nghi ngờ tất cả các pin có hình dạng kỳ lạ mới cũng sẽ không có sẵn trong 5 năm. ). Làm thế nào để giữ cho pin không bị hỏng sớm sẽ tạo ra một câu hỏi riêng biệt - tôi ước tôi biết câu trả lời.

Chìa khóa ở đây là nó không có kim giây quét. Kim phút chỉ tăng lên cứ sau 20 giây và đó là chuyển động duy nhất xảy ra với tay.