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 sencilla es la batería conectada a un LED de 5mm. El LED tiene un voltaje directo de aproximadamente 2 voltios y la corriente directa 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 de vatios por los vatios utilizados, para volver a obtener horas? Estoy un poco cansado, aunque 3,5 días suena bastante correcto, pensé que sería más.
Su batería AA no proporcionará los 2 V para el LED, por lo que necesitará dos en serie. Supongo que 1,2 V es el voltaje de la celda, por lo que tienes 2,4 V para dos celdas. Su LED entonces estaría disipando 20mA x 2V = 40mW, pero la carga total de la batería es 20mA x 2.4V = 48mW. Los 8 mW adicionales se disiparán en la resistencia en serie del LED.
Entonces, la duración de la batería (2 celdas) es 4Wh/48mW = 83 horas, como lo calculó.
Consulte el "glosario" al final sobre mAh, Watts = potencia, Watt.second = energía.
Las baterías deben clasificarse en capacidad 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 suposiciones correctas sobre el perfil de voltaje-tiempo de la batería.
Aunque la respuesta no cambia en este caso porque este problema es "ideal"*, es peligroso tratar las baterías como Watt-hora = fuentes de energía cuando se usa un regulador lineal.
[* Ser ideado para proporcionar un ejemplo no es un problema, es solo que las suposiciones hechas en tales casos deben apreciarse para que no se extravíen cuando se cambien algunos de los parámetros.]
Para cargas que consumen una corriente constante, ya sea debido a un regulador o de otro modo, es más inteligente tratar la batería como una fuente de corriente x tiempo y trabajar en mAh (o Ah). Esto se debe a que los vatios por mAh de la batería cambian con el tiempo, incluso si los vatios de la carga no lo hacen. A medida que el voltaje de la batería cae, una carga que consuma los mismos mA consumirá menos energía y disipará menos vatios.
Las celdas NimH se venden con clasificaciones de mAh y, por lo general, 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 adivinado en una media de 1.2V. Esto puede estar cerca de ser correcto, pero al mismo consumo de corriente cambiará con la capacidad de la batería, el fabricante, la temperatura y más.
mAh también cambiará con la temperatura y la carga y algunos otros factores, pero requiere menos conjeturas en general.
Cuando se usa un regulador de conmutación, la clasificación de vatios-hora se vuelve más importante, ya que un voltaje de batería más alto (debería) dar como resultado una Iin más baja para una carga determinada. Esto es especialmente importante cuando Vbattery varía mucho a lo largo de un ciclo de descarga. por ejemplo, Nimh tiende a variar de aproximadamente 1,3 V a 1,0 V, pero pasa la mayor parte del tiempo en el rango de 1,25 V a 1,1 V con carga ligera y en el rango de 1,2 V a 1,0 V con carga pesada.
Glosario:
Corriente x tiempo = amperios hora = Ah o mAh
V x I = Watts o mW = potencia
V x I xs = Energía = Watt.segundos o Joules
Rocketmagnet
endolito