Wie lässt sich der Stromverbrauch eines Systems am besten abschätzen?

Ich bin kein Ingenieur, ich bin ein Software-Typ, der sich mit Hardware beschäftigt - also ertragen Sie meine Unwissenheit!

Ich bin dabei, ein System mit vielen Komponenten (z. B. einem Computer, vielen Sensoren, einigen Motoren, einem Servo usw.) zu bauen. Diese werden alle von einer Reihe von Batterien (Größe und Zusammensetzung TBD) angetrieben.

Ich kenne die Betriebsspannung und den Strom aller Komponenten des Systems und möchte den Stromverbrauch des gesamten Systems abschätzen. Die höchste Gerätespannung beträgt 7V, die niedrigste 3V. Die Batteriebank wird wahrscheinlich eher eine Ansammlung kleinerer Batterien als eine einzelne große Batterie sein.

Wenn ich eine Batteriebankkapazität von sagen wir „x“ Ah habe, wie kann ich dann abschätzen, wie lange das Netzteil mein System mit Strom versorgt?

Kann ich einfach die Wattleistung der einzelnen Komponenten summieren, durch die hypothetische Batteriespannung dividieren und dieses Ergebnis dann als Systemstrom [Ampere] verwenden? Oder ist es dann komplizierter (ich gehe davon aus!).

Vielen Dank im Voraus!

Antworten (2)

Darauf gibt es keine einfache Antwort. Nehmen Sie ein Computersystem mit einem 500-W-Netzteil. Die Summe aller Teile kann möglicherweise 1000 W abführen, aber die Auslastung aufgrund der Nutzung kann im Durchschnitt nur 100 W betragen. Der beste Weg ist, mehr Kapazität einzuplanen und später nach dem Testen die Kosten zu senken.

Es ist viel komplizierter als Ihr Vorschlag. Die Stromaufnahme hängt von Spannung und Temperatur ab. Sie können sicher abschätzen, dass der Nennlaststrom geringer sein sollte als der Laststrom im schlimmsten Fall. Es sei denn, Sie wissen etwas über den Laststrom im Vergleich zur Spannung und bestimmen, was die Power Fail-Schwelle ist, wenn Ihr System sicher heruntergefahren werden sollte, sonst können Sie es auf unzuverlässige Weise stoppen lassen.

Sie haben also kein günstiges Maß für die Genauigkeit der Vorhersage der Betriebszeit ohne Erfahrung oder Schema und Beschreibung für jemanden, der es versteht.

Wir haben auch keine Ahnung, was Ihr Design ist und ob Sie eine Stromausfall-Schaltungserkennung wie die in MOBOs eingebaute Niederspannungserkennung haben

Entschuldigung, ohne mehr gibt es keine einfache Antwort für einen Softwareexperten. Es wäre wie ein Hardware-Typ, der sagt, wie viele Zeilen eindeutigen Codes pro Minute ausgeführt werden. Sie könnten sich den gesamten Code und die Funktionen ansehen und mit einigen magischen Nutzungsverhältnissen multiplizieren. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass es genau ist, ist umgekehrt proportional zu seiner Komplexität ... Am ehesten müssen Sie sich nur mit dem Stromverbrauch der Top-3-Elemente wie den Motoren befassen. Aber die Backup-Zeit wird durch das schwächste Glied begrenzt und wir wissen nicht, ob Ihr Power-Backup für jedes Subsystem von Batterien ausgeglichen ist.

Ja, ich konnte anhand des Mangels an Spezifität erkennen, dass die Frage "zu offen" sein würde. An diesem Punkt bin ich noch am Reißbrett und versuche, eine Obergrenze basierend auf den Komponenten (Last) festzulegen, von denen ich weiß, dass sie vorhanden sein werden. Ich suche im Grunde nach einer Möglichkeit zum Messen / Schätzen, damit ich anfangen kann, darüber nachzudenken, welche Kapazität der Batteriebank ich benötige und wie lange das Aufladen dieser Bank von "irgendeiner" Quelle (dh Solar) dauern wird. Danke für deinen Beitrag!
Klingt nach Spaß, ich würde den besten Zellenstapel verwenden, der zu Ihrer Motorspannung passt, und externe Ladegeräte verwenden. Solar ist ziemlich nutzlos, es sei denn, Sie haben es aufgrund von Gewichtsbeschränkungen als großes Segel verwendet. und wenn Sie eine Drohne entwerfen, wird sie nicht sehr heimlich sein. Verwenden Sie einfach kompakte Li-Ion-Zellenpakete und halten Sie Ersatzteile bereit.
Das Projekt ist eigentlich ein Boot, und zwar eines mit einer kräftigen flachen Oberfläche! Wir haben also tatsächlich anständige "Quadratmeter" für Solarzellen. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, eine ungefähre Vorstellung von der erforderlichen Batteriekapazität für alle Bordsysteme zu bekommen, um eine angenehme Spielspanne zwischen Laufzeit und Ladezeit zu haben.
Als ich 1975 in Forschung und Entwicklung anfing, war mein erstes Design ein 50-mW-VLF-Nav-Empfänger für eine automatisierte schwimmende Wetterstation mit Windkraft und Aufwärtsverbindung zu GOES-1. Fragen Sie also die Subsystemdesigner nach ihren Mikroleistungsbudgets und machen Sie sie die Motoren die einzige nennenswerte Belastung. es sei denn, es handelt sich um ein autonomes Boot zum Auffinden von Ölunfällen oder ein SCADA-System für andere stromhungrige Sensoren.
Wie zu erwarten, werden die laufenden Motoren den Stromverbrauch von so ziemlich allem an Bord in den Schatten stellen. Es wird einen Bordcomputer geben, der ständig läuft (wahrscheinlich ein Raspberry Pi :D), und einige Sensoren / Kameras, aber nichts im Vergleich zu zwei Motoren. Zum Glück für uns müssen die Motoren nicht immer laufen, nur während des Transports zwischen interessanten Orten und in Intervallen, um einen "Bummel"-Radius um einen festen Punkt herum aufrechtzuerhalten.
Stellen Sie sicher, dass es Reservekraftstoff hat, um nach Hause zu kommen.

Im Allgemeinen gibt es in einem System zwei Arten von Strom – Quellstrom und Laststrom. Die Stromquelle kommt von Ihrer Batterie (oder Ihrem Netzteil), die Ihr System mit Strom versorgt; Lastleistung ist die von der Last (Geräte) verbrauchte Leistung.

Der Systemstrom hängt mehr von Ihrer Last (Geräten) als von der Quelle ab; Sie können also nicht die Quellenleistung summieren und die Batteriespannung teilen, um den Systemstrom zu erhalten. Wenn Sie die Quellenleistung summieren und durch die Batteriespannung dividieren, erhalten Sie nur den Strom, den Ihre Quelle (Batterie) liefern kann, nicht den tatsächlichen Systemstrom. Der Systemstrom ist lastabhängig (Geräte).

Der einfachste (aber nicht der genaueste) Weg, die Batterielebensdauer Ihres Systems abzuschätzen, besteht darin, die Quellwattleistung zu summieren und durch die Lastwattleistung zu dividieren (Summe aller Nennwattleistungen Ihres Geräts).

In meinem Beitrag erwähnte ich das Summieren der Komponentenleistung (Last), aber in Ihrer Antwort erwähnten Sie das Summieren der Quellenleistung. Vielleicht nur ein Tippfehler?
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