Como calcular a duração da bateria

Como calcular quanto tempo um produto operado por bateria funcionará?

Aqui está o que eu tenho:

2 pilhas AA, 1.5V, 2700mAH
Regulador de tensão com um Iq de 25 uA
Regulador de tensão Eff = 80%
Corrente ativa = 50mA
Corrente de sono = 1uA
Ciclo de trabalho = 99,9% (apenas ativo 0,1% das vezes)
A tensão ativa é 3.3V

Eu segui a rota atual e recebi uma resposta. Eu segui a rota do poder e recebi uma resposta TOTALMENTE diferente (dias versus anos diferentes).

Como você faz isso?

power batteries

— Robert
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Respostas:

Meu cálculo, provavelmente faltando alguma coisa, mas aqui está o que eu fiz:

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

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

Arredondar até $100 \mathrm{\ \mu A} = 0.1 \mathrm{\ mA}$

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

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

Se você estiver usando baterias recarregáveis, elas descarregarão por si próprias muito antes disso. Ou se algum dos seus outros cálculos estiver desativado (como talvez seja 98% em vez de 99,9%), isso também afetará bastante.

— davr
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perto o suficiente para fins de estimativa. Os 51 uA são do 3.3V, que seriam aumentados de 2.6-3V. O 25uA Iq é da bateria 2.6-3V. Você está perdendo o aumento de corrente (talvez 15 a 20%) devido a efeitos de aumento de intensidade. Mas isso leva muito perto de 100uA, então você está bem no local.

— Jason S

Minha preocupação é que seus cálculos não incluam o número de baterias. Tem que haver um motivo para colocar outra bateria no produto.

— Robert

Com as baterias em série, elas drenam na mesma taxa e fornecem a mesma quantidade de corrente. Você tem uma bateria de 3V 2700mAh em vez de duas células de 1,5V 2700mAh.

— Edebill

+1 para adicionar o ponto referente à autodescarga das baterias.

— Semaj

2700

$2700$

90

$90$

95

$95$

95

$95$

A corrente de saída requerida pelo regulador 3.3V é

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

A potência de saída é

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

A energia de entrada para o regulador é

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

Quando as baterias estão totalmente carregadas, a corrente de entrada para o regulador é

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

Se as baterias tiverem uma curva de descarga plana, você terá uma vida útil de

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

Como suas baterias são 2700mAh 1.5V AA, acho que a curva de descarga não é plana. Você precisará desenhar correntes mais altas quando a tensão cair.

Além disso, a eficiência do seu regulador provavelmente cai em tensões mais baixas. Novamente, acho que não vi o design.

Tenha cuidado ao calcular usando correntes. Você pode estar inadvertidamente assumindo que a tensão de entrada e saída do regulador é a mesma. Com uma entrada de 3V e uma saída de 3,3V, não é um grande erro. Se você fizer uma estimativa mais precisa da curva de descarga da bateria, isso será importante.

— jluciani
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discutimos isso no passado e parece que deve ser discutido novamente. Assinaturas não são permitidas em sites SE. Eu removi sua assinatura uma segunda vez depois que você retrocedeu para adicioná-la. Seu site é interessante, coloque-o em sua biografia para que todos possam vê-lo facilmente.

— precisa saber é o seguinte

Quando esta mensagem foi publicada originalmente, as assinaturas eram permitidas nos sites da SE, portanto o princípio "Avô" deve ser aplicado.

— jluciani

Discutimos isso meses atrás por e-mail. Não são permitidas assinaturas. Não estamos ativando e removendo suas assinaturas, mas quando uma pergunta se tornar ativa novamente ou alguém sinalizar, removeremos a assinatura. Não estamos tentando analisar e remover ativamente suas assinaturas, mas também não incluímos nada em regras. Removemos sua assinatura, você não pode revertê-la, discutimos isso e você concordou.

— Kortuk