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単3アルカリ乾電池で実際に1年間、動かしてみました。

Wi-Fi温湿度センサの長期間動作の実験を2017年4月4日に開始し、本日でちょうど1年間、電池交換せずに動作しつづけました。
下図は、単3アルカリ乾電池3本と、Wi-FiモジュールESP-WROOM-02を使用し、IoT用クラウドサービスAmbient(https://ambidata.io)へ、約30分の間隔で送信したときの電池電圧(3本分)の変化の様子です。

イメージ 1
1年間、動作し続けたWi-Fi温湿度計の電池電圧の推移


消費電流からの試算で1年の動作を達成していても、実際に実証検証を行ってみると、想定していなかった不具合が生じることがあります。
元となる回路とソフトウェアは、トランジスタ技術2016年9月号に掲載したものに電圧測定機能を付与したものでした。しかし、これまでの最長記録は332日と、1年を達成することが出来ませんでした。

そこで、今回の検証では、コンデンサの容量を2倍の2000μFに変更して、電池の終止付近での延命に挑戦してみました。また、同じ1000μFのコンデンサを6個、購入し、その中からリーク電流の最も少ない2個を選択しました。

下図のような構成で、ようやく1年の長期間動作を実際に達成することが出来ました。

イメージ 2
1年間の実証を終え、記念撮影

しかし、残念なこともあります。
実験を開始してから1年も経つと、こういった情報の価値も下がってきてしまいました。

Wi-FiモジュールESP-WROOM-02は、すでに新モデルのESP-WROOM-32に変わろうとしており、また低消費電力駆動の肝となったレギュレータXC6202P332や、温湿度センサAE-HDC1000の秋月での取り扱いも終了してしまいました。

当たり前のことですが、
1年間の動作を確認するには、1年を要する
ということです。

ちなみに、最初の検証は6か月で、その次に11か月の検証、さらに今回の12か月と、総期間は実に2年半にも及びました。他にも並行して様々な方法で実証検証を行っていますが、ESP-WROOM-02を使った実験については、それぞれ目標を達成した時点で停止し、ESP32などの新しいデバイスでの実証に切り替えてゆきます。

ボクにもわかるESPモジュール

by ボクにもわかる電子工作
https://bokunimo.net/

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