Pojemność baterii w mAh — jak policzyć czas pracy urządzenia

mAh i Wh

Miliamperogodzina (mAh) mówi, jaki prąd bateria może oddawać przez godzinę. Ogniwo 2000 mAh teoretycznie da 2000 mA przez godzinę albo 20 mA przez 100 godzin. Pojemność w mAh nie uwzględnia napięcia, dlatego do porównań różnych baterii lepsza jest energia w watogodzinach: Wh = mAh × V ÷ 1000. Akumulator 2000 mAh 3,7 V ma 7,4 Wh, a dwie baterie AA 2000 mAh po 1,2 V w szeregu mają 4,8 Wh.

Podstawowy wzór

czas (h) = pojemność (mAh) × wykorzystanie ÷ średni pobór (mA)

Wykorzystanie na poziomie 80–90% uwzględnia straty w przetwornicy, spadek napięcia pod koniec rozładowania i zabezpieczenia, które odcinają zasilanie przed całkowitym wyczerpaniem ogniwa. Obliczenia z trybem uśpienia wykona kalkulator czasu pracy baterii.

Średni pobór i uśpienie

Większość urządzeń na baterie nie pracuje cały czas. Czujnik temperatury budzi się co kilka minut, mierzy, wysyła dane i znowu zasypia. Jeśli aktywny pobiera 20 mA przez 1% czasu, a w uśpieniu 0,05 mA, średni pobór wynosi około 0,25 mA. Bateria 2400 mAh wystarczy wtedy na prawie rok. Gdyby uśpienie pobierało 0,5 mA, czas spadłby kilkukrotnie. Dlatego w projektach na baterie prąd spoczynkowy jest ważniejszy niż pobór w pracy.

Jak zmierzyć pobór

Najprościej multimetrem włączonym szeregowo w obwód zasilania na zakresie mA. Krótkie impulsy, na przykład przy nadawaniu radiowym, łatwo przeoczyć, więc dokładniejszy pomiar daje mały rezystor i oscyloskop albo specjalny miernik poboru. Zależności między prądem, napięciem i mocą przypomina poradnik prawo Ohma i moc.

Co skraca czas pracy

• Zimno. Ogniwa litowe i alkaliczne tracą pojemność w niskiej temperaturze.
• Duże prądy chwilowe. Przy szybkim rozładowaniu dostępna pojemność spada.
• Wiek akumulatora. Po kilkuset cyklach ładowania pojemność może spaść o 20% i więcej.
• Samorozładowanie. Akumulatory NiMH tracą część energii nawet nieużywane. Wersje oznaczone jako niskiego samorozładowania trzymają ładunek dłużej.

Jak dbać o akumulatory litowe

Najdłużej służą, gdy pracują w zakresie 20–80% naładowania i nie nagrzewają się. Do przechowywania zostawia się je naładowane mniej więcej do połowy. Wybór powerbanku i realną liczbę ładowań telefonu opisuje poradnik powerbank — jak wybrać, a liczy kalkulator powerbanku. Dla komputerów i routerów odpowiednikiem jest zasilacz awaryjny, o którym pisze poradnik jak dobrać UPS.