Batterielaufzeit-Rechner
Modellieren Sie ein reales wiederkehrendes Missionsprofil, anstatt mAh durch einen Durchschnittsstrom zu teilen. Tune vier Verbrauchsmodi, inspizieren Sie das SVG-Timing-Diagramm und fangen Spitzenstrom-Brownout-Risiken vor der Freigabe.
Zyklusstrom und Zeitachse
Die Stufenspur ist der geregelte Schienenstrom. Ziehen Sie die Sonde, um den aktiven Modus und seine Eingangsleistung jederzeit im Missionszyklus zu inspizieren.
Klicken oder ziehen Sie entweder einen Graphen, um die Sonde zu bewegen. Die untere Ansicht vergrößert das reale Aktivzeitfenster, während der genaue Makrozyklus oben erhalten bleibt.
Schlaf füllt automatisch ungenutzte Zeit
Batteriebudget für diese Mission
Welcher Modus verbringt die Batterie?
Jeder Balken verwendet die tatsächliche Energie eines Modus innerhalb eines Zyklus, nicht nur seinen Strom. Ein kurzer Radioburst kann daher ein langes Schlafintervall dominieren.
Erreichen eines Autonomieziels
Legen Sie ein Autonomieziel und den kostspieligen Modus fest. Der Assistent berechnet ein praktisches Dauerbudget und das Mindestintervall zwischen vollen Missionszyklen.
Batterielebensdauerleitfaden
Verwandeln Sie ein Nutzungsprofil in eine glaubwürdige Akkulaufzeit
Die Laufzeit eines Produkts ist nicht einfach Batterie mAh geteilt durch einen Strom. Es hängt von der Zeit ab, die in jedem Zustand verbracht wird - Schlaf, Wahrnehmung, Verarbeitung, Funk oder Spitzenlast - plus der tatsächlich nutzbaren Kapazität und der minimal akzeptablen Spannung des Systems.
Methode und Annahmen
Der Rechner unterbricht einen Zyklus in einstellbare Verbrauchsmodi. Für jeden Modus multipliziert er den Strom mit der Dauer, summiert die Ladung pro Zyklus und wandelt diese in einen durchschnittlichen Strom um. Die Nominalkapazität wird dann um die ausgewählten Verluste angepasst und mit diesem Budget verglichen. Die Timeline zeigt Spitzen, die den Durchschnitt kaum beeinflussen, aber immer noch einen Brownout verursachen können.
Zu prüfende Eingaben
Missionsprofil
Stellen Sie mindestens die vier Zustände ein, die das Produkt repräsentieren, z. B. Schlaf, Wahrnehmung, Verarbeitung und Übertragung. Eine kurze Mobilfunk- oder Funkübertragung kann so viel Energie verbrauchen wie mehrere Minuten Schlaf.
Tatsächlich verfügbare Kapazität
Geben Sie die Kapazität bei der beabsichtigten Temperatur, Entladerate und Alter ein, dann Reservemarge für Cutoff-Spannung, Selbstentladung und Reglerverluste. Die gedruckte Bewertung einer Zelle ist selten vollständig verwendbar.
Spitzenwerte und Betriebsschwelle
Überprüfen Sie den Spitzenstrom gegen den Zellinnenwiderstand, Reservoirkondensatoren und die Mindestspannung des Wandlers oder Mikrocontrollers. Ein beruhigender Durchschnitt schützt nicht vor einem transienten Spannungseinbruch.
Empfohlene Vorgehensweise
- 1Beschreiben Sie einen realen Zyklus, vom Aufwachen bis zur Rückkehr in den Schlaf, und passen Sie dann die Dauer und den Strom jedes Modus auf der Zeitleiste an.
- 2Vergleichen Sie die Ladung jedes Modus mit dem Gesamtbudget: Optimieren Sie den Zustand, der zuerst die Energie dominiert, nicht nur den mit dem höchsten momentanen Strom.
- 3Tragen Sie Kapazitätsmargen auf, überprüfen Sie den kritischen Peak und vergleichen Sie dann die Projektion mit Messungen an einem repräsentativen Prototyp.
Entscheidungsbeispiel
Ein Sensor, der bei 10 μA schläft, 200 ms bei 4 mA misst, 50 ms bei 8 mA verarbeitet und dann alle 15 Minuten 2 s bei 80 mA sendet, wird von der Transmission dominiert. Die Halbierung des Schlafstroms hilft wenig; Verkürzungen oder Abstandsübertragungen können die Laufzeit erheblich verbessern.
Grenzen zu beachten
Diese Schätzung ersetzt nicht die Entladungskurve oder die Klimaprüfung des Herstellers. Die Kapazität variiert je nach Chemie, Temperatur, Alterung, Strompulsen und Abschaltspannung; wiederaufladbare Packungen erfordern auch die Validierung von Ladesicherheits- und Schutzschaltungen.
Häufige Fragen
Warum läuft eine 2.400 mAh Zelle nicht immer 2.400 Stunden bei 1 mA?
Die Kapazität wird unter bestimmten Bedingungen gemessen. Kälte, Alter, Umwandlungsverluste, Selbstentladung, Ruhestrom und eine frühe Abschaltung reduzieren die wiederherstellbare Energie. Peaks können auch die Cutoff-Spannung erreichen, lange bevor alle nominalen Ladungen extrahiert werden.
Welchen Modus soll ich zuerst optimieren?
Betrachten Sie die Ladung pro Zyklus - Strom × Dauer - und nicht nur Strom. Ein sehr kurzer Zustand kann den höchsten Strom haben, ohne die Laufzeit zu dominieren; Umgekehrt kann ein kleiner kontinuierlicher Schlafstrom dominant werden.
Weiterführende Quellen
- Methodenreferenzen: Zellentladungs- und Impedanzkurven bei der Zieltemperatur, Reglereffizienz und Ruhestrom sowie Produktstrommessungen über den realen Zyklus.
Eigene Lerninhalte, zuletzt am 20. August 2026 auf technische Klarheit geprüft. Prüfen Sie vor Inbetriebnahme oder Fertigung stets Datenblätter, geltende Normen und Ihren Entwurf.