Калькулятор времени работы батареи
Оцените время работы батареи по ёмкости и нагрузке с реалистичным дерейтингом и законом Пейкерта для свинца
Введите ёмкость батареи и средний ток нагрузки. Время работы ≈ ёмкость ÷ нагрузка × КПД.
Реальные батареи отдают меньше номинальной ёмкости из-за потерь преобразования, саморазряда и напряжения отсечки. Обычно около 85%.
Это оценка
Реальное время работы зависит от кривой разряда, температуры, износа, напряжения отсечки и фактического профиля нагрузки. Используйте как плановую цифру, а не гарантию.
Об этом инструменте
Этот калькулятор времени работы батареи оценивает, как долго батарея будет питать устройство. Режим тока использует время работы ≈ ёмкость ÷ ток нагрузки, умноженное на коэффициент КПД (дерейтинга), потому что реальные элементы никогда не отдают всю номинальную ёмкость: потери стабилизаторов и инверторов, саморазряд, старение и непригодный заряд ниже напряжения отсечки съедают её, поэтому ~85% — разумное значение по умолчанию. Режим мощности работает с ваттами вместо ампер — удобно для повербанков и расчёта ИБП — по формуле энергия (Вт·ч) = ёмкость (А·ч) × напряжение. Режим Пейкерта применяет закон Пейкерта, t = H·(C/(I·H))ⁿ, который описывает реальное поведение свинцово-кислотных батарей, где высокие токи разряда отдают заметно меньшую ёмкость. Литий-ионные химии близки к идеалу (n ≈ 1,05), поэтому их потери по Пейкерту малы.
Как пользоваться
- 1 Выберите режим: Ток, Мощность (Вт) или Пейкерт для свинцово-кислотной.
- 2 Введите ёмкость батареи и выберите мА·ч или А·ч; в режиме мощности также введите напряжение и мощность в ваттах.
- 3 Установите ползунок КПД (дерейтинга) — около 85% отражает типичные реальные потери.
- 4 Считайте оценочное время работы, энергию в ватт-часах и (в режиме Пейкерта) эффективную ёмкость, отдаваемую при этом токе.
Как это работает
Простейшая модель делит ёмкость на нагрузку: батарея 2000 мА·ч при 100 мА теоретически проработает около 2000 ÷ 100 = 20 часов. Умножение на коэффициент КПД (скажем, 0,85) снижает это до ~17 часов, отражая неизбежные потери. В терминах мощности энергия в ватт-часах равна ёмкости в ампер-часах, умноженной на напряжение сборки, а время работы — это энергия, делённая на мощность в ваттах. Свинцово-кислотные батареи нарушают простое правило: их эффективная ёмкость уменьшается при большем токе. Закон Пейкерта, t = H·(C/(I·H))ⁿ, моделирует это — с номинальной ёмкостью C, измеренной за номинальное время H (обычно 20-часовой режим), и показателем n около 1,1–1,3 для свинца. При номинальном токе закон даёт ровно номинальное время; при большем токе вы получаете пропорционально меньше.
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитать время работы батареи по мА·ч?
Разделите ёмкость на ток нагрузки в тех же единицах и умножьте на коэффициент КПД. Батарея 4000 мА·ч при нагрузке 200 мА в идеале проработает около 4000 ÷ 200 = 20 часов или примерно 17 часов при КПД 85%. Всегда используйте реалистичный средний ток, а не пиковый.
Почему реальное время короче, чем ёмкость ÷ нагрузка?
Потому что батарея никогда не отдаёт устройству 100% номинальной ёмкости. Стабилизаторы напряжения и инверторы расходуют часть энергии, элемент саморазряжается, старение снижает ёмкость, а заряд ниже напряжения отсечки непригоден. Коэффициент КПД (дерейтинга) — около 85% по умолчанию — сводит эти потери в одно число.
Что такое закон Пейкерта и когда он нужен?
Закон Пейкерта описывает, как эффективная ёмкость свинцово-кислотной батареи падает с ростом тока разряда: t = H·(C/(I·H))ⁿ, где n — показатель Пейкерта (около 1,1–1,3 для свинца). Используйте его всякий раз, когда разряжаете свинцово-кислотную батарею быстрее номинального режима. Литий-ион близок к идеалу (n ≈ 1,05), поэтому эффект мал.
Можно ли использовать его для дрона, повербанка или ИБП?
Да. Для дрона введите ёмкость сборки и средний ток в амперах. Для повербанка или ИБП удобнее режим мощности: введите ёмкость, напряжение и мощность устройства в ваттах, чтобы получить время работы из ватт-часов. Помните, что результат — оценка: реальное время зависит от температуры, профиля нагрузки и кривой разряда.
Связанные инструменты и применения
Используйте вместе с калькулятором закона Ома, чтобы перевести напряжение и мощность в потребляемый ток, калькулятором последовательного и параллельного соединения при сборке элементов в батарею и калькулятором сечения провода, чтобы безопасно подобрать проводку под этот ток.