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LoRa模块用什么供电最好

  LoRa模块的供电方式主要取决于其工作电压和应用场景。以下是几种推荐的供电方式:

  •   电池供电:许多LoRa模块可以使用电池供电,特别是锂亚电池,如ER14505M和10Ah 3.6V锂亚电池。这种方式适用于功耗较低的应用场景,可以实现长时间的续航。
  •   直流稳压电源:对于需要更高性能的应用,推荐使用直流稳压电源模块进行供电,电源纹波系数尽量小,以确保无线模块的可靠性和传输质量。例如,某些LoRa模块支持3.3V~5.2V的供电范围,大于5.0V供电可以保持最佳性能。
  •   内置LDO:一些LoRa模块已经内置了低压差稳压器(LDO),因此在选择外部LDO时,还需要考虑是否需要额外的空间来安装LDO或是否可以利用模块内置的LDO。例如,F8L10D系列LoRa模块推荐输入电压为3.3-5.0V,并且模块内部包含LDO,输出电压为3.3V。
  •   其他能量收集方式:对于功耗较大的应用,如LoRa网关,可以考虑使用蓄电池和太阳能充电板组合供电,甚至增加风力发电等方式。

  选择最好的供电方式应根据具体的应用需求和LoRa模块的技术规格来决定。如果是低功耗应用,可以选择电池供电;如果是高性能应用,则推荐使用直流稳压电源或内置LDO供电。

  一、 LoRa模块使用锂亚电池供电的具体功耗和续航时间是多少?

  LoRa模块使用锂亚电池供电的具体功耗和续航时间因不同的设备而异。例如,RS-WZ3/WZ1-LORA-1 LORA 温振采集器的续航时间可达8年(上传间隔1小时),而LORA光照度采集器278的续航时间长达3年。另外,LORA高精度倾角采集器384的使用寿命也可达5年,而EM300-DI脉冲计数器内置的2颗4000毫安时ER18505锂亚电池可以支持长达10年的续航时长。

  这些数据表明,虽然LoRa模块的设计注重低功耗,以延长设备的续航时间,但具体的功耗和续航时间会根据设备的设计、电池容量以及数据上传频率等因素有所不同。

  二、 直流稳压电源模块在LoRa模块中的应用案例和性能表现如何?

  直流稳压电源模块在LoRa模块中的应用案例和性能表现如下:

  1. 应用案例

  LoRa模块通常推荐使用直流稳压电源进行供电,以确保模块的正常工作和传输距离。

  例如,S25S LoRa智能型模块建议使用锂电池输入,并通过先进线性稳压器(ldo)将其稳压至3.3v,以减少纹波并提高系统的稳定性。

  2. 性能表现

  直流稳压电源可以有效减少电源纹波,从而减少对LoRa模块传输距离的干扰。过大的电源纹波会导致传输距离缩短,甚至烧坏模块。

  选择合适的直流稳压电流对于保证LoRa模块的成功率和传输距离至关重要。过小的电流会导致传输距离变短,而过大的电流则可能造成模块损坏。

  在实际应用中,推荐选择可以抗干扰、纹波小且带载能力强的直流稳压电源,以确保LoRa模块的正常工作和传输距离。

  直流稳压电源在LoRa模块中的应用不仅能够提高模块的稳定性和传输距离,还能有效减少由电源不稳定或电磁干扰引起的问题。

  三、 内置LDO对LoRa模块性能的影响及其与外部LDO相比的优势是什么?

  内置LDO(低压差稳压器)对LoRa模块性能的影响主要体现在保证模块的稳定供电上。内置LDO能够确保LoRa模块在各种工作条件下都能获得稳定的电源供应,从而保证系统的长时间稳定运行。这种稳定的供电方式对于需要长期运行的物联网应用尤为重要,因为它可以减少因电源波动导致的设备故障或数据丢失的风险。

  与外部LDO相比,内置LDO具有以下优势:

  •   简化设计:内置LDO的高度集成设计使得芯片不需要任何外部辅助设备,这大大简化了系统应用设计。这意味着在设计和实施过程中,工程师可以省去寻找和集成外部LDO的麻烦,从而加快产品开发周期。
  •   提高可靠性:内置LDO通过内部集成防倒灌二极管等技术手段,确保了系统在启动时不会因为PWM芯片的VCC充电电流被分流而导致倒灌现象,从而提高了系统的启动性能和整体可靠性。
  •   降低功耗:虽然内置LDO的具体功耗数据未在证据中提及,但通常情况下,内置LDO由于其高度集成的设计,可以更有效地管理电源,减少能量损耗,从而降低整体功耗。
  •   性能影响小:根据证据,内置LDO对LoRa模块的性能影响很小。这表明即使在内置LDO的情况下,LoRa模块仍然能够保持高效的通信能力和低功耗特性,这对于需要长期运行的物联网应用非常关键。

  内置LDO对LoRa模块性能的影响主要体现在保证稳定供电上,与外部LDO相比,内置LDO具有简化设计、提高可靠性、降低功耗和性能影响小等优势。

  四、 对于大功率LoRa网关,蓄电池和太阳能充电板组合供电的效率和成本效益分析。

  对于大功率LoRa网关,蓄电池和太阳能充电板组合供电的效率和成本效益分析如下:

  1. 效率分析

  能源利用效率

  LoRa网关由于功耗较大,推荐使用蓄电池和太阳能充电板组合供电。这种组合可以有效降低网关的功耗,并延长其续航时间。

  例如,SG50超低功耗太阳能LoRaWAN网关内置25Ah可充电电池,搭配太阳能供电系统,进一步优化了能源利用效率。

  长期稳定供电

  该组合供电方式适用于户外或偏远地区不易取电的场景,如农业灌溉、油田开发、风力发电、矿山开采、路灯等。通过蜂窝数据联网,无需额外布线,真正实现无线部署。

  功耗管理

  网关采用先进的功耗管理能力,大幅降低网关功耗,从而提高了整体供电效率。例如,SX1302芯片的功耗不到SX1301的10%,这为太阳能供电提供了保证。

  2. 成本效益分析

  初期投资

  使用蓄电池和太阳能充电板组合供电需要一定的初期投资,包括购买设备和安装费用。然而,这种组合供电方式在长期运行中具有显著的成本优势。

  运营成本

  太阳能板的维护成本较低,因为它们不需要频繁更换或维修。此外,太阳能板可以在多种环境下工作,具有较高的耐用性和可靠性。

  经济效益

  在农业物联网项目中,多样化的供电方式(如太阳能供电)有助于无障碍建设,提升了项目的整体效益。例如,系统采用太阳能及蓄电池进行供电,可以实现24小时在线,每小时上报一次数据,从而提高了数据处理能力。

  环境因素

  根据地貌特征,还可以增加风力发电机来补充能源,这进一步降低了对传统电源的依赖,减少了运营成本。

  蓄电池和太阳能充电板组合供电方式在大功率LoRa网关中具有较高的能源利用效率和显著的成本效益。

  五、 风力发电供电LoRa模块的技术细节和实际应用案例。

  风力发电供电LoRa模块的技术细节和实际应用案例可以从多个方面进行详细阐述。

  1. 技术细节

  LoRa模块具有远距离传输的能力。例如,AS62-DTU30产品采用全新一代LoRa扩频技术,约1W的功率,传输距离可达8KM。这使得在风力发电场景中,各个风力发电机组之间可以进行数据星型采集和传输,覆盖范围广泛。

  LoRa模块拥有超强的抗干扰性能,这对于风力发电系统中的信号传输尤为重要。基于LoRa扩频调制,并带有金属屏蔽罩,可以有效减少外界干扰,确保数据传输的稳定性。

  在风力发电系统中,LoRa模块通常与PLC(可编程逻辑控制器)配合使用,通过Modbus协议进行无线通信监控。例如,亿佰特E90-DTU(433C30)数传电台使用RS485对接PLC控制单元通信,利用LoRa无线点对点通信相互连接。

  LoRa模块的功耗低,这对于需要长时间运行的风力发电系统来说非常重要。低功耗设计可以延长设备的使用寿命,降低维护成本。

  LoRa模块具有强大的信号穿透性,即使在复杂的地形条件下也能保持良好的通信效果。这对于分布在不同山头的风力发电机组尤为重要,因为它们之间的距离可能在2KM到5KM之间。

  2. 实际应用案例

  在甘肃电力集团的一个项目中,风力发电组在不同山头,距离平均在2KM-5KM之间。每个风力发电机组之间可以进行数据星型采集和传输,检测每台机组的电压、有功、无功状态,并进行功率控制、频率控制等操作。

  通过LoRa技术,可以实现智慧风能发电的监控和管理。例如,使用LoRa扩频技术和金属屏蔽罩的AS62-DTU30产品,可以在约1W的功率下实现8KM的传输距离,从而提高数据传输的稳定性和可靠性。

  风电智能运维工业AI数字一体化平台通过提供工业AI数字的方式建立一机一模型的数字孪生风机,聚焦风电运维场景,包括定时检修、日常巡检和故障处理等。LoRa组网设备在其中起到了关键作用,实现了设备数据采集和无线SCADA技术的应用。

  该方案利用Semtech SX1266 LoRa模块连接到Things云,进行风力监测。通过LoRa模块发送数据至空中,可以实时监测风力的变化情况,为风力发电系统的优化提供数据支持。

  LoRa模块在风力发电系统中的应用具有显著的技术优势,如远距离传输、抗干扰性能强、功耗低、信号穿透性好等。

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