¿Tengo estos simples cálculos de potencia, verdad? (para consumo de batería)

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Digamos que una batería AA ideal que tengo proporciona 2.0 vatios por hora. Podría ser diferente, solo una búsqueda rápida de este ejemplo.

Mi carga muy simple es la batería conectada a un LED de 5 mm. El LED tiene un voltaje de avance de aproximadamente 2 voltios y la corriente de avance ideal es de 20 mA para una buena iluminación.

Aquí están mis cálculos:

Load (power) = 20mA * 1.2v(battery) = 0.024W (or 24mW)
Possible life: 2Wh/0.024 = ~83.3 hours = ~3.47 days

¿Es correcto dividir las horas en vatios por los vatios utilizados para obtener horas nuevamente? Estoy un poco cansado, aunque los días 3.5ish suenan bastante correctos, pensé que sería más.

    
pregunta Kim N.

2 respuestas

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Su batería AA no proporcionará 2 V para el LED, por lo que necesitará dos de ellos en serie. Supongo que el 1.2V es el voltaje de la celda, así que tienes 2.4V para dos celdas. Su LED luego disiparía 20mA x 2V = 40mW, pero la carga total de la batería es de 20mA x 2.4V = 48mW. Los 8 mW adicionales se disiparán en la resistencia de la serie LED.

Por lo tanto, la vida útil de la batería (2 celdas) es 4Wh / 48mW = 83 horas, como calculó.

    
respondido por el stevenvh
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  • Consulte el "glosario" al final re mAh, Watts = potencia, Watt.second = energía ..

  • Las baterías deben tener una capacidad nominal de Ah para fines de cálculo cuando se utiliza un regulador lineal o una carga de corriente constante.

  • El uso de la capacidad de Wh puede ser más apropiado cuando se usa un regulador de conmutación, siempre que se hagan las suposiciones correctas sobre el perfil de tensión-tiempo de la batería.

Aunque la respuesta no cambia en este caso porque este problema está "creado" *, es peligroso tratar las baterías como Watt-hour = fuentes de energía cuando se usa un regulador lineal.
  [* Diseñarse para proporcionar un ejemplo no es un problema, es solo que las suposiciones hechas en tales casos deben ser apreciadas para que no se noten cuando se cambian algunos de los parámetros.]

Para cargas que consumen una corriente constante, ya sea debido a un regulador o de otra manera, es mejor tratar la batería como una fuente de tiempo x actual y trabajar en mAh (o Ah). Esto se debe a que la batería en vatios por mAh cambia con el tiempo, incluso si la carga en vatios no lo hace. A medida que el voltaje de la batería desciende, una carga que consume el mismo mA consumirá menos energía y disipará menos vatios.

Las células NimH se venden con clasificaciones de mAh, y generalmente no con clasificaciones de vatios-hora. La interconversión es fácil si se hacen las suposiciones correctas, pero los cambios de voltaje de la batería con la carga hacen que Wh sea menos valioso con los reguladores lineales.

En la respuesta anterior, el voltaje de la celda se ha calculado a una media de 1,2 V. Esto puede estar cerca de ser correcto, pero al mismo tiempo cambiará la capacidad de la batería, el fabricante, la temperatura y más.

mAh también cambiará con la temperatura, la carga y algunos otros factores, pero requiere un trabajo de adivinación menos global.

Cuando se usa un regulador de conmutación, la clasificación de vatios-hora se vuelve más importante, ya que un mayor voltaje de la batería (debería) dar como resultado una menor Iin para una carga dada. Esto es especialmente importante cuando Vbattery varía ampliamente a lo largo de un ciclo de descarga. por ejemplo, Nimh tiende a variar de aproximadamente 1.3V a 1.0V, pero pasa la mayor parte del tiempo en el rango de 1.25V a 1.1V, por ejemplo, con carga ligera y en el rango de 1.2V a 1.0V bajo carga pesada.

Glosario:

Tiempo actual x = amp horas = Ah o mAh
 V x I = vatios o mW = potencia
 V x I x s = Energía = Watt.segundos o Joules

    
respondido por el Russell McMahon

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