ZHCU768 May 2021
3.4.2 电池寿命计算
以下参数会影响整个系统的电池寿命和功耗：
- 电池的额定容量 (mAH)
- 平均关断状态流耗 (mA)
- 关断时长 (s)
- 平均导通状态流耗 (mA)
- 导通时长 (s)
Equation1 可计算此设计的预计电池寿命：
Equation1. 
其中：
- IONAVG 是平均导通状态流耗，单位为 mA
- TON 是导通状态持续的时间，单位为秒
- IOFFAVG 是平均关断状态流耗，单位为 mA
- TOFF 是关断状态持续的时间，单位为秒
- 降额因子代表电池的自然老化，通常为 80%
代入可用的电池容量 = 2100mAH、TON = 5s、每天的激活次数 = 5、测得的 IONAVG = 200mA、测得的 IOFFAVG = 2mA 和每天的 TOFF = (24 × 60 × 60) - TON = 86375s 后，通过Equation1 可以估算出电池寿命为一个月，如Equation2 中所示。
Equation2. 
软件可以进一步优化，从而实现小于 0.3mA 的待机电流消耗（MCU 处于 LPDS 模式和 NWP 处于闲置模式时，CC3235MODS 待机电流为 120μA；CC1352R 待机电流为 3μA；其他外设的关断电流为 5μA；无源器件造成的最高电流为 100μA）。这样可以使电池寿命超过 6 个月，如Equation3 中所示。在相似条件下，当电池容量为 6000mAH 时，电池寿命可以达到 1.5 年。表 3-2 和表 3-3 显示了不同电池容量条件下电池寿命与激活次数的关系。
Equation3. 
表 3-2 6000mAH 电池的电池寿命与激活次数之间的关系
| 电池容量 (mAH) | 活动状态持续时间 (s) | 每天激活次数 | 电池寿命 |
|---|---|---|---|
| 6000 | 5 | 5 | 1.5 年（18 个月） |
| 6000 | 5 | 10 | 1.3 年（16 个月） |
| 6000 | 5 | 15 | 1.1 年（14 个月） |
| 6000 | 5 | 20 | 1 年（12 个月） |
| 6000 | 5 | 25 | 0.9 年（11 个月） |
| 6000 | 5 | 30 | 0.8 年（10 个月） |
| 6000 | 5 | 35 | 0.7 年（9 个月） |
表 3-3 2100mAH 电池的电池寿命与激活次数之间的关系
| 电池容量 (mAH) | 活动状态持续时间 (s) | 每天激活次数 | 电池寿命 |
|---|---|---|---|
| 2100 | 5 | 5 | 6.4 个月 |
| 2100 | 5 | 10 | 5.5 个月 |
| 2100 | 5 | 15 | 5 个月 |
| 2100 | 5 | 20 | 4.3 个月 |
| 2100 | 5 | 25 | 4 个月 |
| 2100 | 5 | 30 | 3.5 个月 |
| 2100 | 5 | 35 | 3.2 个月 |
若要优化系统来进一步延长电池寿命，应优化以下因素：
- 延长每个器件的 TOFF
- 缩短每个器件的 TON
- 缩短每个器件的 ION 和 IOFF
- 减少每天的激活次数