Tengo un dispositivo que funciona en promedio 0,6 vatios. Quiero diseñar una batería que deje este dispositivo encendido durante 17 horas seguidas. Sé que cargo (Q) = tiempo actual *. Mi dispositivo tiene un voltaje de funcionamiento de 5 voltios. Así que mis cálculos son:
(0,6 vatios / 5 voltios) * 17 horas = 2000 mAh
También quiero cargar la batería con un panel solar durante 7 horas de luz solar. Así que quería calcular la potencia requerida del panel solar para cargar esta batería a su capacidad máxima en 7 horas:
(2000 mah / 7 h) * 3,7 v = 1,05 vatios
(batería de 3,7 voltios)
¿Puede alguien verificar que mis matemáticas son correctas?
Su pregunta hace algunas suposiciones incorrectas, pero también es mucho más fácil pensar en términos de potencia (W) y energía (Whr) en su pregunta.
Si su dispositivo utiliza 0,6 vatios durante 17 horas, su consumo total de energía es de 10,2 Whr. Dado un búfer pequeño (20 %), probablemente querrá algo que proporcione 12,24 Wh de energía en un proyecto de la vida real.
Ahora, si su batería está basada en Li-Ion (que es de donde supongo que obtiene los 3.7V), querrá (12.24 Whr / 3.7V) ~3300 mAH de capacidad de batería.
La pregunta sobre la capacidad de carga es un poco más complicada. Las baterías de iones de litio no se cargan linealmente. Puede cargarlos muy rápido desde vacío, pero DEBE reducir la velocidad a medida que se acerca al máximo o corre el riesgo de sobrecalentarse y dañar la batería.
Dado eso, puede optar por usar una batería sobrevalorada (para que pueda cargar más rápido porque la batería no está llena) o puede sobredimensionar su panel solar (para que pueda cargar más rápido cuando la batería está vacía)
En cuanto a la cuestión de las ineficiencias, parece que está utilizando algún tipo de banco de energía USB o un dispositivo alimentado o cargado por USB. Dado que la batería funciona a 3,7 voltios nominales, debe aumentar de 3,7 a 5 voltios para sacar la energía del dispositivo y el dispositivo bajará los 5 voltios a 3,7 voltios cuando lo cargue. He medido las pérdidas en estos dos puntos en la carga del teléfono y la carga/descarga del banco de energía y he encontrado una pérdida típica del 15% en promedio cada vez que se debe aumentar o disminuir el voltaje.
Por supuesto, será una eficiencia diferente para cada dispositivo, pero es probable que un 15-20 % sea exacto, a menos que esté utilizando un dispositivo bastante costoso que podría ser más eficiente.
Además, para darle una idea de cuánto tiempo llevará cargar su batería de iones de litio de vacía a llena: tome la capacidad y divídala por la tasa de carga y multiplíquela por 1.4.
Es decir, una batería de 2000 mAh cargada a 1000 mA tardará 2 x 1,4 = 2,8 horas aproximadamente en cargarse.
I. Wolfe