Projekt akumulatora do kamer myśliwskich: tryb gotowości, przechwytywanie w podczerwieni i czas pracy w niskich temperaturach

Kamera myśliwska może spędzić większość czasu w oczekiwaniu na ruch. Jego akumulator nadal musi wytrzymać zupełnie inne obciążenie, gdy zwierzę wchodzi w kadr: aparat budzi się, rejestruje obrazy, w nocy aktywuje oświetlenie podczerwone, a w przypadku podłączonych modeli przesyła pliki.

Stwarza to dwa wymagania dotyczące akumulatora do aparatu myśliwskiego. Musi oszczędzać energię pomiędzy wyzwalaczami i zapewniać wystarczającą moc podczas aktywnych zdarzeń. Zimne warunki sprawiają, że drugi wymóg jest szczególnie ważny, ponieważ kamera może osiągnąć limit napięcia roboczego podczas krótkiego impulsu obciążenia, zanim zużyje cały ładunek zgromadzony w akumulatorze.

Dla zespołów OEM opracowujących kamery terenowe z możliwością ładowania, Rozwiązania akumulatorowe do kamer myśliwskich należy określić w oparciu o zamierzone rozmieszczenie, ustawienia przechwytywania i okresy międzyobsługowe. W tym przewodniku wyjaśniono, jak przekształcić te wymagania w specyfikację pakietu i plan weryfikacji na poziomie kamery.

Szybka odpowiedź: Co powinien obsługiwać akumulator do aparatu myśliwskiego?

Odpowiedni pakiet musi pokrywać zarówno dzienne zapotrzebowanie aparatu na energię, jak i najwyższą dozwoloną kombinację obciążenia. Zacznij od zmierzonego zużycia energii w trybie gotowości, zdarzeń przechwytywania w dzień i w nocy oraz wszelkich sesji komunikacyjnych. Następnie sprawdź te obciążenia w najniższej określonej temperaturze roboczej i w pobliżu normalnego punktu wyłączania kamery.

Główne kryteria wyboru to:

• Niski całkowity pobór mocy w trybie gotowości: obejmuje elektronikę aparatu, ochronę pakietu i wszelkie funkcje zarządzania baterią.

• Pojemność użytkowa przy zamierzonym obciążeniu: dopasuj interwał wdrażania, korzystając z rzeczywistego harmonogramu przechwytywania i przesyłania.

• Możliwość pracy impulsowej: Sprawdź oświetlenie w podczerwieni, uruchomienie kamery i transmisję radiową, w tym ewentualne nakładanie się.

• Zgodne limity napięcia: Koordynuj ogniwa, obwód ochronny i zasilanie kamery w pełnym zakresie napięcia pakietu.

• Praktyczny interfejs terenowy: określ sposób mocowania opakowania, polaryzację złącza, czujnik temperatury i zatwierdzoną metodę ładowania.

Sama pojemność nie przesądza o tym, czy kamera wykona zdjęcie w zimną noc.

Zaplanuj cykl pracy kamery przed wybraniem pojemności

Traktuj wyzwalacz jako pełną sekwencję od snu z powrotem do snu. Po krótkim naświetleniu obrazu może nastąpić przetwarzanie, przechowywanie i komunikacja, dzięki czemu aparat będzie działał znacznie dłużej.

Rysunek 1. Jedna z możliwych sekwencji działania. Zmierz całe zdarzenie i uwzględnij nakładające się obciążenia tylko raz.

Etapy te stanowią ramy pomiarowe, a nie wymóg, aby każda kamera wykonywała je w tej samej kolejności. Niektóre projekty są przesyłane po każdym uruchomieniu; inne zachowują obrazy i przesyłają je zgodnie z harmonogramem.

Zmierz stan gotowości przy podłączonym gotowym pakiecie

Zmierz cały system po wejściu w normalny tryb czuwania uzbrojonego. Usuń interfejsy programistyczne lub uwzględnij ich efekt. Upewnij się, że wyświetlacz, lokalne połączenie bezprzewodowe i inne funkcje konfiguracyjne rzeczywiście się wyłączyły.

Pomiar na wyjściu pakietu rejestruje pobór prądu przez kamerę. Elektronika pakietu może również pobierać prąd wewnętrznie, dlatego należy uwzględnić to zużycie osobno, chyba że pomiar już go zarejestrował. Samorozładowanie ogniw to kolejna kwestia, którą należy wziąć pod uwagę w przypadku długich wdrożeń.

Oddzielne zdarzenia dzienne i nocne

Zapisz bieżący ślad dla każdego zamierzonego trybu przechwytywania, łącznie z seriami obrazu i wyzwalanym wideo. Porównaj wydarzenie dzienne z odpowiadającym mu wydarzeniem nocnym przy wybranym ustawieniu podczerwieni.

W przypadku nakładania się oświetlenia i nagrywania należy zmierzyć połączone zdarzenie. Dodanie pełnego zdarzenia nocnego do oddzielnego limitu IR spowodowałoby dwukrotne policzenie tego samego zużycia. Sprawdź także, czy kolejne wyzwalacze nie powodują wybudzenia aparatu lub powodują powtarzające się cykle uruchamiania.

Mierz komunikację wykraczającą poza udane przesyłanie

W przypadku modeli komórkowych lub Wi-Fi uwzględnij konfigurację połączenia i czas oczekiwania na odpowiedź. Przetestuj skonfigurowane zachowanie ponawiania i wycofywania, a także udane transfery.

Porównaj przesyłanie natychmiastowe z zaplanowanymi partiami, jeśli produkt obsługuje oba. Łączenie wsadowe może zmniejszyć obciążenie związane z powtarzającymi się połączeniami, ale wynikające z tego oszczędności zależą od modemu, sieci i oprogramowania sprzętowego. Potwierdź je pomiarami, zamiast zakładać stałą poprawę.

Zbuduj dzienny budżet opłat na podstawie zdarzeń wyzwalających

W przypadku konfiguracji z jednym pakietem przydatnym punktem wyjścia jest ładunek zużywany podczas każdego zdarzenia, mierzony po stronie akumulatora:

Ładunek zdarzenia (mAh) = średni prąd zdarzenia (mA) × czas trwania zdarzenia (sekundy) ÷ 3600

W przypadku zmieniającego się śladu prądu należy zintegrować prąd ze zdarzeniem, zamiast używać pojedynczej wartości szczytowej. Dodaj opłaty za zdarzenia do ładunku zużytego w pozostałym czasie czuwania.

Przykładowe obciążenie kamerą myśliwską

Poniższe liczby stanowią hipotetyczne założenia inżynieryjne. Nie są to specyfikacje produktu ZERNE ani obietnica dotycząca czasu działania. Sesje dzienne, nocne i sesje przesyłania w tym przykładzie odbywają się oddzielnie, a ich prądy uwzględniają straty konwersji kamery, ponieważ są mierzone na wejściu akumulatora.

Aktywne sesje zajmują 760 sekund dziennie, pozostawiając około 23 789 godzin czuwania. Odjęcie czasu aktywnego pozwala uniknąć dwukrotnego liczenia zużycia w trybie gotowości.

Jeśli ten hipotetyczny system ma 2400 mAh użytecznej pojemności w tych samych określonych warunkach , jego początkowy szacunkowy czas działania wynosi:

2400 mAh ÷ 154,68 mAh/dzień ≈ 15,5 dnia

Szacunki te nie obejmują samorozładowania ogniwa i dodatkowego drenażu wewnętrznego pakietu, który nie został uwzględniony w pomiarze. Zakłada się również, że obciążenie pracą pozostaje niezmienione. Nie należy go stosować w przypadku innej temperatury, napięcia pakietu, trybu oprogramowania sprzętowego lub stanu wyczerpania bez aktualizacji wejść.

Do szerszego traktowania watogodzin, konwersji napięcia i energii użytkowej należy użyć przewodnik obliczania czasu pracy akumulatora litowego . W przypadku kamery myśliwskiej istotnym wejściem jest reprezentatywny harmonogram wydarzeń.

Dołącz scenariusz zajętej witryny

Cicha instalacja i ruchliwe szlaki dla zwierząt mogą powodować bardzo różne okresy międzyobsługowe. Przygotuj przynajmniej profil typowy i profil wymagający. Zmień liczbę wyzwalaczy, udział w nocy, długość klipu i zachowanie komunikacji, aby odzwierciedlić wiarygodne warunki wdrożenia.

Uwzględnij niepożądane czynniki wyzwalające zidentyfikowane podczas prób terenowych, takie jak te związane z poruszającą się roślinnością lub nieodpowiednią pozycją instalacji. Rejestruj wyzwalacze i zakończone przechwytywania oddzielnie: oprogramowanie sprzętowe może tłumić niektóre wyzwalacze, nadal zużywając energię na ich ocenę.

Wybierz pakiet wokół napięcia i zapotrzebowania na impuls

Potwierdź pełny zakres napięcia wejściowego

Zacznij od maksymalnego napięcia wejściowego kamery, normalnego zakresu działania i zachowania podczas wyłączania. Wybierz konfigurację szeregową uwzględniającą te ograniczenia i architekturę ładowarki. Samo napięcie nominalne jest niewystarczające: elektronika musi tolerować w pełni naładowany pakiet i kontynuować pracę w kierunku określonego punktu końcowego rozładowania.

Sprawdzaj także napięcia poszczególnych ogniw w pakiecie szeregowym podczas wymagających wydarzeń. Słabe ogniwo może osiągnąć swój limit nawet wtedy, gdy całkowite napięcie pakietu wydaje się akceptowalne.

Porównaj kandydatów na komórki pod obciążeniem kamery

Jeżeli w obudowie znajdują się ogniwa cylindryczne, niestandardowe zestawy akumulatorów 18650 można ocenić pod kątem wyboru ogniw, konfiguracji szeregowej i równoległej, zabezpieczeń, okablowania i złączy.

Porównaj kandydatów, korzystając z ich dopuszczalnego prądu, warunków temperaturowych i danych dotyczących wyładowań. Etykieta o większej pojemności sama w sobie nie zapewnia lepszej wydajności podczas impulsów podczerwieni lub fal radiowych. Podczas przeglądania próbek należy kierować się zamierzonym czasem trwania impulsu, interwałem regeneracji i stanem naładowania.

Jeśli konstrukcja z ogniwami kieszeniowymi lepiej pasuje do obudowy, należy zastosować te same kontrole elektryczne i zapewnić odpowiednie wsparcie mechaniczne i prześwity. Format komórki nie zastępuje sprawdzania poprawności na poziomie kamery.

Ochrona współrzędnych przy normalnej obsłudze kamery

Sprawdź progi nadprądowe i opóźnienia względem zmierzonych impulsów rozruchowych i roboczych. Potwierdź, że normalne zdarzenia przechwytywania nie powodują uciążliwych wyłączeń, podczas gdy wymagane zabezpieczenie przed awarią pozostaje skuteczne.

Koordynuj ostrzeganie o niskim poziomie naładowania baterii, kontrolowane wyłączanie kamery i ochronę pakietu. Kamera powinna zachować ukończone pliki i zatrzymać działanie w określony sposób, a nie polegać na nagłym odłączeniu zabezpieczeń jako rutynowej metodzie wyłączania.

Sprawdź działanie kamery w niskich temperaturach

Niska temperatura może zwiększyć impedancję ogniwa litowo-jonowego i zmniejszyć dostępny ładunek przed osiągnięciem limitu napięcia zależnego od obciążenia. W rezultacie odczyt napięcia w stanie spoczynku nie wystarczy do ustalenia, czy pakiet może obsłużyć następny impuls podczerwieni lub transmisję.

Namocz cały zespół na zimno

Przetestuj pakiet w zamierzonej obudowie. Poczekaj, aż zespół ustabilizuje się w określonych warunkach testowych i monitoruj temperaturę akumulatora. Umieszczenie na krótko ciepłej kamery w zimnym powietrzu nie powoduje długotrwałego użytkowania na zewnątrz.

Powtórz zamierzoną sekwencję przechwytywania i komunikacji w nocy przy pełnym naładowaniu i przy reprezentatywnych niższych stanach naładowania, w tym w pobliżu normalnego punktu wyłączenia. Uwzględnij starsze próbki, w przypadku których wydajność w cyklu życia jest częścią wymagania.

Obserwuj napięcie zarówno na pakiecie, jak i na aparacie

Rejestruj prąd akumulatora, napięcie wyjściowe pakietu, napięcie wejściowe kamery i odpowiednie szyny zasilające podczas wydarzenia. Porównaj ślad z resetami procesora, niekompletnymi plikami, błędami oświetlenia i przerwanym przesyłaniem.

W pierwszym przybliżeniu dodatkowy spadek napięcia spowodowany krokiem prądu wynosi:

Dodatkowy spadek napięcia ≈ wzrost prądu × efektywna rezystancja szeregowa

Rezystancja ta obejmuje ogniwa, ścieżkę zabezpieczającą, okablowanie i styki. Przybliżenie pomaga zidentyfikować problem, ale zmierzony stan przejściowy pozostaje podstawą walidacji. Porównaj próbki w dopasowanej temperaturze, stanie naładowania i warunkach impulsu.

Jeżeli zimny impuls nie powiedzie się, przed zwiększeniem wydajności sprawdź wybór ogniwa, rezystancję szeregową, zachowanie regulatora i nakładanie się obciążeń. Sekwencjonowanie oprogramowania sprzętowego może zmniejszyć jednoczesne zapotrzebowanie, pod warunkiem, że poprawiony taktowanie nadal spełnia wymagania aparatu dotyczące przechwytywania.

Określ warunki ładowania osobno

Pakiet zatwierdzony do rozładunku na zimno nie jest automatycznie dopuszczony do ładowania w tej temperaturze. Ustaw zezwolenie na ładowanie, prąd i napięcie zgodnie ze specyfikacją wybranego ogniwa i zaimplementowaną kontrolą temperatury.

W przypadku aparatu ładowanego energią słoneczną lub zewnętrzną sprawdź, co się stanie, gdy zasilanie wejściowe zostanie przywrócone, gdy akumulator będzie zimny. Układ ładowania musi uwzględniać temperaturę akumulatora, nawet jeśli elektronika ładowarki lub otaczające powietrze nagrzeją się.

Skorzystaj z niestandardowy przewodnik dotyczący arkusza danych baterii litowej, umożliwiający osobne porównanie warunków rozładowania, ładowania i przechowywania, w tym miejsca pomiaru temperatury.

Uczyń wymianę pola częścią projektu

Wyjmowany akumulator może uprościć serwisowanie, ale interfejs musi pasować do obudowy aparatu i ograniczeń elektrycznych.

Stosuj kluczowaną polaryzację, dodatnie mocowanie i prowadzenie kabla, które pozwala uniknąć zakleszczenia podczas zamykania. Sprawdź działanie styków po zamierzonej liczbie wymian i w warunkach testu środowiskowego produktu. Dodatkowa rezystancja styku może zmniejszyć napięcie dostępne podczas impulsów przechwytywania.

Dopasowanie akumulatora powinno również zachować kompresję uszczelki. Określ prześwit dla izolacji, elementów ochronnych, przewodów i tolerancji produkcyjnych. Szczelna obudowa aparatu nie zapewnia automatycznie wodoodporności wymiennego akumulatora.

Określ, czy ładowanie odbywa się wewnątrz aparatu, czy w zewnętrznej ładowarce. Zapewnij przejrzystą procedurę wymiany, która wyłącza kamerę i umożliwia zakończenie zapisywania plików przed usunięciem pakietu. Do instrukcji serwisowej dołącz kontrolę wilgotności oraz identyfikator zatwierdzonego pakietu i ładowarki.

Przygotuj plan walidacji OEM pod kątem osiągnięcia sukcesu

Testowanie wydajności pozostaje konieczne, ale podczas odbioru należy również ustalić, czy kamera spełnia wymagane funkcje przez cały okres wdrażania.

Ustaw kryteria zaliczenia przed testowaniem. Zdefiniuj akceptowalny sukces przechwytywania, dopuszczalne resety, wymagane okresy międzyobsługowe i zachowanie ładowania dla każdego określonego warunku. Zapisz wersję oprogramowania sprzętowego, ustawienia aparatu, wersję opakowania i stan próbki, aby można było odtworzyć wyniki.

Połącz te testy specyficzne dla aparatu z lista kontrolna testowania akumulatorów pod kątem pojemności, rozładowania i oceny cyklu życia. Bateria i gotowy aparat wymagają zgodnych wymagań akceptacyjnych.

Często zadawane pytania

Czy akumulator o większej pojemności jest zawsze lepszy do aparatu myśliwskiego?

Wyższa pojemność użytkowa może wydłużyć czas wdrożenia, ale pakiet musi również obsługiwać wymagane napięcie i prąd w zamierzonych warunkach. Porównaj wydajność impulsu zimnego, drenaż w trybie gotowości, dopasowanie i kompatybilność ładowania z wydajnością.

Dlaczego aparat przestaje działać w nocy, gdy jego bateria wciąż pokazuje stan naładowania?

Oświetlenie w podczerwieni i przechwytywanie mogą powodować większe obciążenie niż praca w trybie gotowości. W takim przypadku napięcie może spaść poniżej progu działania kamery. Zamiast diagnozować usterkę na podstawie samego odczytu napięcia biegu jałowego, należy sprawdzić przebieg prądu i napięcia, stan ogniw, styki i działanie zabezpieczeń.

Czy energię przesyłaną należy obliczać na obraz czy na sesję?

Użyj urządzenia zgodnego z oprogramowaniem sprzętowym. W przypadku zaplanowanego przesyłania zbiorczego mierz każdą pełną sesję i licz sesje dziennie. W przypadku przesyłania natychmiastowego uwzględnij komunikację w zdarzeniu pełnego wyzwalacza lub uwzględnij ją osobno, bez nakładania się. Uwzględnij nieudane próby i ponowne próby.

Czy zestaw litowo-jonowy może zastąpić istniejącą szufladę na baterie AA?

Dopiero po sprawdzeniu zakresu wejściowego kamery, zabezpieczenia, złącza, architektury ładowania i interfejsu mechanicznego. Dopasowanie napięcia nominalnego nie zapewnia zgodności z napięciem w pełni naładowanym pakietem ani zachowaniem podczas rozładowania. Przed użyciem w terenie zatwierdź pakiet zamienny dla konkretnego aparatu.

Czy kamera myśliwska zasilana energią słoneczną może ładować baterię podczas mrozów?

Tylko w zatwierdzonych warunkach ładowania wybranego akumulatora. Dostępne światło słoneczne nie oznacza, że ​​akumulator jest wystarczająco ciepły, aby można go było naładować. Sterownik musi reagować na temperaturę akumulatora i egzekwować określone limity ładowania.

Jakie informacje powinien wysłać producent OEM dostawcy baterii?

Podaj zakres wejściowy kamery, rysunek obudowy, prąd w trybie czuwania, pełne ślady zdarzeń w dzień i w nocy, ustawienia podczerwieni, harmonogram przesyłania i zachowanie ponawiania prób. Dodaj cel wdrożenia, warunki temperaturowe, układ pinów złącza, metodę ładowania i kryteria akceptacji próbki.

Wniosek

Zestaw baterii do kamery myśliwskiej powinien być zaprojektowany z uwzględnieniem odstępu między wyzwalaczami a pełnymi zdarzeniami, które po nich następują. Zmierz odpływ w trybie gotowości, pobieranie w dzień i w nocy oraz komunikację oddzielnie, jeśli pozwala na to sekwencja działania. Użyj tych pomiarów, aby oszacować czas wdrożenia, a następnie sprawdź wydajność impulsów w gotowej kamerze w określonych warunkach niskich temperatur i niższych stanach naładowania.

Powstała specyfikacja powinna łączyć użyteczną pojemność, limity napięcia, ochronę, ładowanie i obsługę w terenie w jeden wymierny wynik: wykonanie wymaganych przechwytów w całym zamierzonym rozmieszczeniu.

Projektujesz ładowalną kamerę myśliwską lub do dzikiej przyrody? ZERNE wspiera rozwój niestandardowych baterii litowych w oparciu o wymagane wymiary, pojemność, obwód ochronny i złącze.

Udostępnij ślady przechwytywania w dzień i w nocy, harmonogram przesyłania, wymagania dotyczące temperatury, rysunek obudowy i docelowy okres międzyobsługowy. Dane wejściowe stanowią praktyczny punkt wyjścia do selekcji komórek, projektowania opakowań i oceny próbek.

Porozmawiaj z ZERNE o niestandardowym zestawie akumulatorów do aparatu myśliwskiego