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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.

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LeistungspfadStrömungen sind auf der geregelten Schiene
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5 min
PrüfphaseFunkübertragung
Schienenstrom an der Sonde90 mA
Eingangsleistung der Batterie an der Sonde330 mW

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.

TiefschlafMCU Wake / ProzessSensoraufnahmeFunkübertragung
Vollständiger MissionszyklusIRAIL · log10 µA100 µA1 mA10 mA100 mA0 ms1.25 min2.5 min3.75 min5 minTiefschlaf · 4.97 minMCU Wake / Prozess · 120 msSensoraufnahme · 1.2 sFunkübertragung · 400 msFunkübertragung90 mAActive-Burst-Zoom ×129.3IRAIL · log10 µA100 µA1 mA10 mA100 mA4.96 min4.97 min4.98 min4.99 min5 minTiefschlaf · 4.97 minMCU Wake / Prozess · 120 msSensoraufnahme · 1.2 sFunkübertragung · 400 ms

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

Zykluszeit
Tiefschlaf
Strom
Dauer4.97 minautomatisch
MCU Wake / Prozess
Strom
Dauer
Sensoraufnahme
Strom
Dauer
Funkübertragung
Strom
Dauer

Batteriebudget für diese Mission

Kapazitätsbegrenzt
Geschätzte Autonomie1.68 yr
Durchschnittlicher Batteriestrom162.672 µA
Durchschnittlicher Schienenstrom159.714 µA
Energie pro Zyklus175.685 mJ
Aktiver Arbeitszyklus0.573 %
HöchstleistungsbetriebFunkübertragung
Spitzenbatteriestrom91.667 mA
Batterieladung / Zyklus13.556 µAh
Batterieenergie / Tag14.055 mWh
Nutzbares Batteriefenster80 %

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.

Tiefschlaf9.3 %
16.405 mJ · 4.97 min
MCU Wake / Prozess3 %
5.28 mJ · 120 ms
Sensoraufnahme12.5 %
22 mJ · 1.2 s
Funkübertragung75.1 %
132 mJ · 400 ms
Dominanter EnergiemodusFunkübertragung macht 75.1% der Energie in jedem Zyklus aus.

Erreichen eines Autonomieziels

Legen Sie ein Autonomieziel und den kostspieligen Modus fest. Der Assistent berechnet ein praktisches Dauerbudget und das Mindestintervall zwischen vollen Missionszyklen.

Ziellöser
Tage
Ziel erreichtDieses Profil schätzt 1.68 yr, das das angeforderte Autonomieziel erfüllt.
Maximum Funkübertragung / Zyklus764.3 ms
Mindestzyklusdauer2.85 min
Aktuelle Funkübertragung Dauer400 ms
Zulässige durchschnittliche Eingangsleistung986.301 µW

Um das Ziel in der aktuellen Zyklusperiode zu treffen, halten Sie pro Zyklus Funkübertragung auf oder unter 764.3 ms. Wenden Sie den Wert an, um das Profil zu aktualisieren.

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.