Consume el convertidor de 12v a 5v

Un convertidor de conmutación no es el mejor para cada aplicación, aunque probablemente la tuya sí lo es.

Para calcular la vida útil de la batería, debe calcular la corriente que se extrae de la batería.

Un convertidor de modo conmutado transferirá la energía con una cierta eficiencia, que lamentablemente no se da para ese dispositivo, así que asumiré algunos números malos.

$$ P_ {in} = \ frac {P_ {out}} {\ eta} = \ frac {5V * 300mA} {0.7} \ approx 2.2W $$

Incluso una fuente de alimentación de modo de conmutación defectuosa debería ser capaz de obtener un 70% de eficiencia. Por lo tanto, la potencia suministrada por la batería es de 2.2 W, pero usted tiene la capacidad en amperios, por lo que necesitará la corriente. La potencia suministrada es constante, por lo que el consumo de corriente en el peor de los casos (el más alto) ocurre cuando el voltaje de la batería es más bajo. Para una batería estándar de 12V, está casi vacía a 11V, así que usaré eso.

$$ I_ {bat} = \ frac {2.2W} {11V} = 0.2A $$

Con eso puede obtener las horas en que la batería podrá suministrar la corriente:

$$ \ frac {100Ah} {0.2A} = 500 h \ aprox. 21 días $$

Probablemente se ejecutará más tiempo que eso, ya que es básicamente una de las peores situaciones, pero faltan algunos datos para ofrecer una mejor estimación.

También debe tener en cuenta que la fluctuación de la tensión de salida podría ser demasiado alta para que su sistema la tolere dependiendo de qué tan buena sea la fuente del modo de conmutación.

La clasificación de la batería es de 12V 100Ah. Por lo tanto, la energía total que la batería puede entregar a 12 V: $$ E_ {tot} = 12 \ times 100 \ times 60 \ times 60 \ J $$

Ahora, el dispositivo de 5V y 300 mA consumirá \ $ 5 \ veces .3 \ Joules \ $ por segundo.

Entonces, si estamos conectando esta batería y este dispositivo con un convertidor ideal de 12V a 5V, la batería de respaldo será = energía total / consumo de energía por segundo.

$$ t = \ frac {12 \ times 100 \ times 60 \ times 60} {5 \ times 0.3} = 800 \ hours \ approx 33 \ days $$

Pero prácticamente los valores pueden cambiar porque

1. El convertidor tendrá pérdidas dentro de él
2. El convertidor puede proporcionar una salida de 5V, incluso si el voltaje del terminal de la batería también cae por debajo de 12V.

Normalmente, uno solo dividiría la capacidad de Ah de la batería por el requisito actual, y obtendría una cifra en horas.

Sin embargo, aquí es un poco más complicado porque tienes dos voltajes diferentes. Por lo tanto, usaremos horas en vatios en su lugar.

$$ 100 \ Ah * 12v = 1200 \ Wh $$

Los requisitos de la Raspberry Pi son:

$$ 5v * 0.3 \ mA = 1.5 \ W $$

Entonces, la cantidad de tiempo que la Raspberry Pi puede ejecutarse es:

$$ 1200 \ Wh / 1.5 W = 800 \ hours $$

Realmente no puedes agotar la batería hasta 0, así que digamos 750 horas. Además, habrá alguna pérdida en el regulador de conmutación, supongamos que tiene una eficiencia del 90%. Entonces

$$ 750 * 90 \% = 675 \ hours $$

$$ 675/24 = 28 \ days $$

casi lo que esperabas.