Calcular la duración de la batería

Me gustaría saber cómo calcular la duración de la batería al usar una tira de LED. La tira LED funciona con 8 pilas AA en serie. Consumo de corriente LED = 260 mA. Consumo de energía del LED: 3,1 W. Rango de voltaje de funcionamiento del LED: 9-14,8 VCC. Consulte las imágenes adjuntas para ver la hoja de datos de la batería.

Este es mi cálculo, pero no estoy seguro si es correcto:

Duración de la batería = (Capacidad de la batería)/(Corriente de carga) = 2000 mAh /260 mA = 7,7 horas

Esto es para una batería y las luces funcionan con 8 baterías, por lo que la duración total de la batería es = (7,7) x (8) = 61,6 horas.

hoja de datos de la batería hoja de datos de la batería

Gracias por hacer tu tarea antes de preguntar. Es una pregunta bien escrita.
Deberías ser más preciso. ¿Cómo se conectan la tira de LED y las 8 baterías? Todas las baterías en paralelo no son posibles, 1,5 V es demasiado bajo para una tira de LED. Si las 8 baterías están en serie, la capacidad es de 2000 mAh para ellas, sin multiplicación por 8. Con 8 celdas en serie, el voltaje al inicio será de 12 V, pero al final de la descarga solo 8 * 0,8 V = 6,4 V. Debe buscar en la hoja de datos de la tira de LED el voltaje mínimo de funcionamiento. Si este voltaje es de 10 V, por ejemplo, una celda puede descargarse solo a 1,25 V y la capacidad es inferior a 2000 mAh.
@Uwe Gracias por tu respuesta. Hay 8 pilas AA en serie y el voltaje mínimo de funcionamiento es de 9 VCC.
Si el voltaje mínimo es de 9 V CC, las celdas pueden descargarse a 1,125 V. En el diagrama de descarga, no 10 horas a 250 mA, solo unas 6 horas.
Realmente necesitamos tener la hoja de datos de la tira de LED, o al menos la curva VI (que podría medir con su fuente de alimentación de banco). También necesitamos saber qué tipo de convertidor está usando y su eficiencia (hoja de datos sería lo mejor, o las medidas al menos). Con su pregunta parcial, nuestros intentos de respuesta también son parciales, lamento decirlo.
La verdad es que no sabemos cuánto dura tu batería porque nunca nos hablaste de tu controlador. Probablemente tenga una resistencia simple, pero una corriente constante, una potencia constante y un voltaje constante (no es probable), o una regulación personalizada (lo que construyo: disminuye ligeramente la potencia a medida que cae el voltaje de la batería). Realmente, esto tiene que ser simulado (o hecho en una hoja de cálculo) porque la mayoría de los controladores realmente no implementan corriente constante, que es en lo que se basan todos los cálculos aquí (actualmente).

Respuestas (2)

Me gustaría saber cómo calcular la duración de la batería cuando se usa una tira de LED. La tira LED funciona con 8 pilas AA. Consumo de corriente LED = 260 mA.

Derecho. Las baterías se descargarán a 260 mA. Esto está lo suficientemente cerca de los 250 mA de la tercera barra en el gráfico de capacidad para que podamos suponer una capacidad de 2000 mAh.

Este es mi cálculo, pero no estoy seguro si es correcto. Duración de la batería = (Capacidad de la batería)/(Corriente de carga) = 2000 mAh /260 mA = 7,7 horas.

Correcto.

Esto es para una batería, y las luces funcionan con 8 baterías, entonces, ¿la duración total de la batería es = (7,7) x (8) = 61,6 horas?

Lo estabas haciendo bien hasta esto. Así es como funciona:

  • Una celda da 2000 mAh a 1,5 V.
  • Dos celdas en paralelo dan 4000 mAh a 1,5 V. (Pero esta no es su configuración).
  • Dos celdas en serie dan 2000 mAh a 3 V.
  • Ocho celdas en serie dan 2000 mAh a 12 V.

Autonomía = 2000 mAh / 260 mA = 7,7 h.

Podemos cotejar esto con la capacidad de energía que viene dada por V x mAh.

  • Cada celda tiene una capacidad energética de 1,5 x 2000m = 3000 mWh.
  • Ocho celdas tienen una capacidad de 8 x 3000 = 24000 mWh = 24 Wh.
  • Usando su cifra de 3,1 W, el tiempo de ejecución es 24 / 3,1 = 7,7 h.

El resultado es 7,7 h en ambos casos.

Por incluir el cotejo... ¡Bravo! Me encanta ver esto, ya que aumenta mi confianza en la respuesta, además de recordarme que lo haga por mi cuenta, como se enseña en la escuela. ¡Excelente!
Para un convertidor con una eficiencia del 80 %, esas 7,7 horas se reducen a 7,7 * 0,8 = 6,16 horas, y una solución lineal con una eficiencia del 40 % sería mucho peor con solo 3,08 horas. Desafortunadamente, no se nos dice la eficiencia del convertidor, pero dejo esto para aquellos que no están pensando en el "factor de eficiencia". Para aplicaciones alimentadas por batería, ¡la eficiencia puede ser muy importante!

Calcular la duración de la batería es bastante simple, solo mire las unidades. La capacidad de la batería está clasificada de mAhmodo que 2000 mAh pueden proporcionar 2000 mA durante 1 hora, o 1 mA durante 2000 horas, etc.

Battery Life [hours] = Capacity [mAh] / Average Current [mA]

Por ejemplo

Capacity [mAh] / Average Current [mA] = Battery Life [hours]
    2000 mAh   /        260 mA        =     7.7 hours

Prácticamente puede ignorar la clasificación Wh de la batería. Es como la clasificación de mAh, pero tiene en cuenta el hecho de que el voltaje de la batería no es constante durante la vida útil de la batería.

En cuanto a serie y paralelo:

         | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
         | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Series   | No Change| Adds   | Adds      | No Change
Parallel | Adds     | Adds   | No Change | Adds

Por ejemplo, usando pilas AA de 2000 mAh:

           | Capacity | Energy | Voltage   | Max Discharge Current
           | mAh      | Wh     | V         | mA
----------------------------------------------------------------
Single     | 2000     | 3000   | 1.5V      | 500
2xSeries   | 2000     | 6000   | 3V        | 500
2xParallel | 4000     | 6000   | 1.5V      | 1000

Sin embargo, tenga en cuenta en la hoja de datos que la capacidad esperada cambia según la tasa de descarga. Obtiene 3000 mAh a 25 mA pero solo 1500 mAh a 500 mA.

Para su situación, necesitaría de 6 a 8 baterías en serie para alcanzar los 9 a 12 V, lo que le daría 2000 mAh o 7,7 horas.

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