วิธีคำนวณอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ฉันจะคำนวณระยะเวลาที่ผลิตภัณฑ์ที่ใช้แบตเตอรี่ทำงานได้อย่างไร

นี่คือสิ่งที่ฉันได้รับ:

แบตเตอรี่ขนาด AA, 1.5V, 2700 มิลลิแอมป์สองก้อน
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีค่า Iq 25 uA
ตัวปรับแรงดันไฟฟ้า Eff = 80%
ใช้งานปัจจุบัน = 50mA
Sleep ปัจจุบัน = 1uA
รอบการทำงาน = 99.9% (ใช้งานได้เพียง 0.1% ของเวลา)
แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานคือ 3.3V

ฉันไปเส้นทางปัจจุบันแล้วและได้รับคำตอบ ฉันไปตามเส้นทางไฟฟ้าและได้รับคำตอบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง (วันเทียบกับปีที่แตกต่างกัน)

คุณทำเช่นนี้ได้อย่างไร

power batteries

— โรเบิร์ต
แหล่งที่มา

คำตอบ:

การคำนวณของฉันอาจขาดอะไรบางอย่าง แต่นี่คือสิ่งที่ฉันทำ:

1 μ A + (50 m A \times 0.1 %) + 25 μ A = 76 μ A

$1 \mathrm{\ \mu A} + (50 \mathrm{\ mA} \times 0.1\%) + 25 \mathrm{\ \mu A} = 76 \mathrm{\ \mu A}$

\frac{76 μ A}{80 % efficiency} = 88 μ A

$\frac{76 \mathrm{\ \mu A}}{ 80 \, \% \mbox{ efficiency}} = 88 \mathrm{\ \mu A}$

ปัดเศษขึ้นถึง $100 \mathrm{\ \mu A} = 0.1 \mathrm{\ mA}$

\frac{2700 m A h}{0.1 m A} \approx 3 years

$\frac{2700 \mathrm{\ mAh}}{ 0.1 \mathrm{\ mA}} \approx 3 \mbox{ years}$

หากคุณใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้แบตเตอรี่จะคายประจุออกมาเองก่อนหน้านั้น หรือหากการคำนวณอื่น ๆ ของคุณปิดอยู่ (เช่นอาจจะเป็น 98% แทนการนอนหลับ 99.9%) ที่จะส่งผลกระทบต่อมันเช่นกัน

— davr
แหล่งที่มา

ใกล้พอสำหรับการประมาณค่า 51 uA มาจาก 3.3V ซึ่งจะเพิ่มขึ้นจาก 2.6-3V 25uA Iq มาจากแบตเตอรี่ 2.6-3V คุณขาดกระแสเพิ่มขึ้น (อาจจะ 15-20%) เนื่องจากเอฟเฟกต์แบบเลื่อนขึ้น แต่สิ่งนี้ทำให้มันใกล้เคียงกับ 100uA จริงๆดังนั้นคุณจึงเป็นจุดที่สวยมาก

— Jason S

ความกังวลของฉันคือการคำนวณของคุณไม่รวมจำนวนแบตเตอรี่ จะต้องมีเหตุผลในการใส่แบตเตอรี่อื่นลงในผลิตภัณฑ์

— Robert

ด้วยแบตเตอรี่แบบอนุกรมพวกเขาทั้งสองจะระบายในอัตราเดียวกันและให้ปริมาณเท่ากัน คุณมีแบตเตอรี่ 3V 2700mAh แทนที่จะเป็นเซลล์ 1.5V 2700mAh สองเซลล์

— edebill

+1 สำหรับการเพิ่มจุดเกี่ยวกับการคายประจุของแบตเตอรี่

— semaj

คำตอบที่ยอดเยี่ยม เป็นการปรับปรุงที่ผมจะพูดว่าคูณความจุของแบตเตอรี่

mAh กับ

% หรือ

% เนื่องจากความจริงที่ว่าแบตเตอรี่จะถือว่าตายหลังจากที่มันได้ปล่อยพลังงานประมาณ

% ของมัน

2700

$2700$

90

$90$

95

$95$

95

$95$

— Nikos

กระแสไฟขาออกที่ต้องการจากตัวควบคุม 3.3V คือ

$1 \mu A \times 0.999 + 50mA \times 0.001 + 25uA = 75.999uA$

พลังงานที่ส่งออกคือ

$3.3V \times 75.999 \mu A = 250.8\mu W$

กำลังไฟฟ้าเข้ากับเครื่องปรับคือ

$\frac{250.8\mu W}{0.8} = 313.5\mu W$

เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วกระแสไฟฟ้าขาเข้ากับตัวควบคุมคือ

$\frac{313.5 \mu W}{3V} = 104 \mu A$

หากแบตเตอรี่มีเส้นโค้งการคายประจุแบบแบนคุณจะได้อายุการใช้งาน

$\frac{2700mAh}{104 \mu A}$

เนื่องจากแบตเตอรี่ของคุณเป็น 2700mAh 1.5V AA ฉันเดาว่าโค้งคายประจุไม่แบน คุณจะต้องวาดกระแสที่สูงขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง

นอกจากนี้ประสิทธิภาพการควบคุมของคุณอาจลดลงที่แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า ฉันเดาอีกครั้งเพราะฉันไม่ได้เห็นการออกแบบ

ระวังเมื่อคำนวณโดยใช้กระแส คุณอาจเผลอสมมติว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกของเครื่องปรับแรงดันไฟฟ้านั้นเหมือนกัน ด้วยอินพุต 3V และเอาต์พุต 3.3V จึงไม่ใช่ข้อผิดพลาดใหญ่ หากคุณประมาณการโค้งจำหน่ายแบตเตอรี่ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

— jluciani
แหล่งที่มา

เราพูดถึงเรื่องนี้ในอดีตและดูเหมือนว่าจะต้องพูดคุยกันอีกครั้ง ไม่อนุญาตให้ใช้ลายเซ็นบนไซต์ SE ฉันลบลายเซ็นของคุณเป็นครั้งที่สองหลังจากที่คุณย้อนกลับเพื่อเพิ่ม เว็บไซต์ของคุณน่าสนใจใส่ไว้ในประวัติของคุณเพื่อให้ทุกคนสามารถดูได้อย่างง่ายดาย

— Kortuk

เมื่อข้อความนี้ถูกโพสต์ในลายเซ็นโพสต์ได้รับอนุญาตในเว็บไซต์ SE ดังนั้นควรใช้หลักการ "ปู่"

— jluciani

เราคุยกันทางอีเมลเมื่อหลายเดือนก่อน ไม่อนุญาตให้ใช้ลายเซ็น เราไม่ได้ใช้งานในการผ่านและลบลายเซ็นของคุณ แต่เมื่อมีคำถามใช้งานอีกครั้งหรือมีคนทำเครื่องหมายว่าเราจะลบลายเซ็น เราไม่ได้พยายามที่จะผ่านและลบลายเซ็นของคุณ แต่เราก็ไม่ได้ทำอะไรกับคุณปู่ เราลบลายเซ็นของคุณคุณไม่สามารถย้อนกลับได้เราพูดถึงเรื่องนี้และคุณเห็นด้วย

— Kortuk