автономное питание GSM модема от солнечн. эл., питание GSM/GPRS модема от солнечн. элементов Опции

[Макс МВИ]

Существуют ли примеры разработанных и применяемых устройств с автономным питанием для сигнализации или периодического ( через 2 часа) измерения одного параметра ( температуры грунта)
с GSM модемом (желательно GPRS) с автономным питанием на солнечных элементах для наружного размещения?
Подскажите пожалуйста. Если млжно с адресами.
Какая мощность солнечных элементов, напряжение и емкость АК необходима?

[Seriniu]

Существуют ли примеры разработанных и применяемых устройств с автономным питанием для сигнализации или периодического ( через 2 часа) измерения одного параметра ( температуры грунта)
с GSM модемом (желательно GPRS) с автономным питанием на солнечных элементах для наружного размещения?
Подскажите пожалуйста. Если млжно с адресами.
Какая мощность солнечных элементов, напряжение и емкость АК необходима?

Очень много зависит от качества принимаемого сигнала. Попробую провести грубый расчет. Процесс передачи длиться 1 минуту, период 2 часа, при среднем потреблении устройства 1 ампер, напряжение 5 вольт. Итого получаем 1*5*1/120 = 40мВт от источника. В качестве источника возьмем NiMh аккумулятор. Цикл заряд-разряд КПД 60%. Т.е. Солнечная батарея должна накапливать 67мВт. Т.к. продолжительность светогого дня зависит от местности, в кототорой расположено устройство. Возьмем световой день 6 часов. Т.е. Солнечные батареи должны выдавать 0,3 Вт на протяжении 6 часов. Мощность солнечных батарей точно сказать не могу, т.к. производитель обычно указывает мощность батареи, не достижимую в реальных условиях. Предполагаю, что 30Вт. Что составляет 0,3 м2.
Емкость аккумуляторов должна обеспечивать работу 18 часов в не солнечное время суток 67*16= 1,2 Вт*ч. Т.е. 4 пальчиковых NiMh аккумуляторов должно хватить.
Добавлю. Из практики 4 алкалиновых пальчиковых батарей хватает на 200 сеансов связи GPRS модемом при комнотной температуре и хорошем покрытии сотовой связью.
З.Ы. Имеется опыт разработки автономных устройств на основе GPRS модема.

Сообщение отредактировал Seriniu - May 25 2009, 17:57

[Макс МВИ]

Очень много зависит от качества принимаемого сигнала. Попробую провести грубый расчет. Процесс передачи длиться 1 минуту, период 2 часа, при среднем потреблении устройства 1 ампер, напряжение 5 вольт. Итого получаем 1*5*1/120 = 40мВт от источника. В качестве источника возьмем NiMh аккумулятор. Цикл заряд-разряд КПД 60%. Т.е. Солнечная батарея должна накапливать 67мВт. Т.к. продолжительность светогого дня зависит от местности, в кототорой расположено устройство. Возьмем световой день 6 часов. Т.е. Солнечные батареи должны выдавать 0,3 Вт на протяжении 6 часов. Мощность солнечных батарей точно сказать не могу, т.к. производитель обычно указывает мощность батареи, не достижимую в реальных условиях. Предполагаю, что 30Вт. Что составляет 0,3 м2.
Емкость аккумуляторов должна обеспечивать работу 18 часов в не солнечное время суток 67*16= 1,2 Вт*ч. Т.е. 4 пальчиковых NiMh аккумуляторов должно хватить.
Добавлю. Из практики 4 алкалиновых пальчиковых батарей хватает на 200 сеансов связи GPRS модемом при комнотной температуре и хорошем покрытии сотовой связью.
З.Ы. Имеется опыт разработки автономных устройств на основе GPRS модема.

--------------------------------------------------
Спасибо за ответ. Не совсем понятно необходимость 30 Вт солнечной батареи при потребляемой мощности 0,3 Вт. Модемы обычно имеют внешнее питание 12 В. А какие GPRS модемы можно питать от 6 В?
И для зарядки АК неверно необходимо зарядное устройство для ограничения зарядного тока и отключения нагрузки при мин. напряжении?

Устройства необходимы гос. организации ( на широте Белгорода), которая может закупить или уже выпускаемые, или после проведения межведомственных испытаний, что более трудоемко.
Можно предложить комплект модема и блока питания с солнечной батареей, зарядным устройством и АК. Но устройства будут эксплуатироваться в поле и их необходимо размещать в земле ниже
глубины промерзания( т.к. АК при отрицательной температуре не заряжаются), а солнечную батарею устанавливать на столбе ( чтоб не сразу украли). Поэтому большая солнеч. батарея нежелательна.

Возможен режим сбора данных каждый час и передача один раз в сутки. Какие GPRS модемы, по Вашему мнению, лучше использовать? Возможно сушествуют с встоенным измерительным входом по напряжению?

[Seriniu]

--------------------------------------------------
Спасибо за ответ. Не совсем понятно необходимость 30 Вт солнечной батареи при потребляемой мощности 0,3 Вт. Модемы обычно имеют внешнее питание 12 В. А какие GPRS модемы можно питать от 6 В?
И для зарядки АК неверно необходимо зарядное устройство для ограничения зарядного тока и отключения нагрузки при мин. напряжении?

Устройства необходимы гос. организации ( на широте Белгорода), которая может закупить или уже выпускаемые, или после проведения межведомственных испытаний, что более трудоемко.
Можно предложить комплект модема и блока питания с солнечной батареей, зарядным устройством и АК. Но устройства будут эксплуатироваться в поле и их необходимо размещать в земле ниже
глубины промерзания( т.к. АК при отрицательной температуре не заряжаются), а солнечную батарею устанавливать на столбе ( чтоб не сразу украли). Поэтому большая солнеч. батарея нежелательна.

Возможен режим сбора данных каждый час и передача один раз в сутки. Какие GPRS модемы, по Вашему мнению, лучше использовать? Возможно сушествуют с встоенным измерительным входом по напряжению?

30 Вт цифра была названа исходя из собственных замеров тока солнечной батареи при комнатном освещении. Он приблизительно в 100 раз меньше заявленного максимального.
Я в своих рассуждениях имел ввиду не GSM модем, а GSM модуль с напряжением питания 3,6В. + преобразователь получается 5 В.
С солнечными батареями столкнетесь со следующими трудностями: Пыль и снег. Малейшее загрязнение поверхности СБ и происходит значительное уменьшение вырабатываемой мощности.
Чем реже режим передачи данных, тем дольше устройство будет работать автономно. Т.е. согласно расчетам площадь СБ можно уменьшить в 10 раз.
При отправке 1 раз в сутки потребляемая энергия приблизительно равна работе китайского фонарика. Можно судить о размерах СБ.
У GSM модулей существуют линии питания модуля и заряда батареи. Работают они по напряжению.
Для съема показаний (измерительный вход по напряжению) лучше использовать отдельный контроллер, который так же будет управлять модулем.

Сколько времени должно работать устройство без обслуживания? Т.к. бесконечно ничего работать не может. У тех же аккумуляторов ограниченный срок службы.

Сообщение отредактировал Seriniu - May 27 2009, 14:32