Calculadora de duración de batería

Para una carga simple de corriente constante, la duración de la batería en horas es la capacidad en miliamperios-hora (mAh) dividida por la corriente de carga en miliamperios (mA). Lo ideal es que una celda de 3000 mAh que suministre 150 mA funcione unas 20 horas antes de agotarse.

El tiempo de ejecución real es más corto: la caída de voltaje, la temperatura, la edad y los circuitos de corte detienen los dispositivos antes de cero voltios. Los picos de corriente por encima del promedio (ráfagas de Wi-Fi, motores) reducen la capacidad efectiva en comparación con una carga de banco constante.

Ejemplo: 2500 mAh a 500 mA de consumo promedio → 5 horas nominales. A 50 mA para un nodo sensor de baja potencia → aproximadamente 50 horas. Tamaño aguas arriba para corriente máxima, no solo promedio.

Los paquetes de teléfonos de iones de litio enumeran los mAh al voltaje nominal de la celda; los mAh utilizables reales disminuyen a medida que la celda envejece y después de cientos de ciclos de carga. Presupuesta entre el 80% y el 90% de la capacidad de la etiqueta para proyectos de varios años.

Los picos importan: un dispositivo que tiene un promedio de 150 mA pero alcanza un pico de 800 mA durante la transmisión de radio puede averiarse en un suministro de tamaño sólo para el promedio. Agregue capacitancia a granel o espacio libre en la clasificación del regulador.

Ejemplo resuelto con valores predeterminados: 3000 mAh de capacidad ÷ 150 mA de consumo = 20 horas nominales. Duplicar el consumo a 300 mA reduce a la mitad el tiempo de ejecución a 10 horas; la relación es lineal para este modelo ideal.

Los dispositivos con ciclo de trabajo necesitan una corriente promedio ponderada, no solo un pico. Un sensor Wi-Fi que consume 150 mA durante 2 segundos cada 60 segundos tiene un promedio de aproximadamente 5 mA, un tiempo de ejecución mucho más largo que el que predecirían 3000 mAh ÷ 150 mA si se dimensionara la ráfaga. La ráfaga de Wi-Fi a 150 mA durante 2 s cada 60 s promedia ~5 mA; lineal 3000 ÷ 150 exagera la vida útil a menos que se modele el ciclo de trabajo.

La ley de Peukert (para plomo-ácido) y las curvas de descarga de litio significan que las clasificaciones de mAh asumen una tasa C específica. Extraer 3000 mA de una celda telefónica de 3000 mAh (1C) a menudo produce menos de una hora; a 150 mA (0,05 C) es posible que supere ligeramente la estimación lineal. El consumo de 1C de una celda de 3000 mAh a menudo finaliza en menos de una hora; 150 mA a 0,05 C pueden superar ligeramente la estimación lineal ideal.

Las celdas idénticas en paralelo agregan mAh mientras que las series agregan voltaje. Dos celdas de 3000 mAh en paralelo con el mismo voltaje aún suministran una carga de 150 mA, pero la comparten: cada celda ve ~75 mA, lo que extiende la vida útil en comparación con una celda que lleva el consumo completo. Las celdas paralelas de 3000 mAh comparten una carga de 150 mA (~75 mA cada una): la serie agrega voltaje, no horas de funcionamiento con la misma corriente.