Calculateur de capacité de batterie : mAh, Wh et autonomie

La capacité d'une batterie peut désigner sa charge électrique ou son énergie stockée. Les ampères-heures mesurent la charge : une batterie de 10 Ah peut idéalement fournir un ampère pendant dix heures, deux ampères pendant cinq heures ou une combinaison courant-durée équivalente. Les milliampères-heures expriment la même grandeur à une échelle plus petite, avec 1 Ah égal à 1,000 mAh. Les téléphones et petits appareils utilisent souvent les mAh, tandis que les grandes batteries au plomb ou au lithium sont fréquemment indiquées en Ah. Les watts-heures tiennent compte de la tension et décrivent donc l'énergie plus directement. Multipliez les ampères-heures par la tension nominale pour obtenir les watts-heures. Une batterie de 12 volts et 10 ampères-heures stocke nominalement 120 Wh. Multiplier les watts-heures par 3,600 donne des joules, car un watt correspond à un joule par seconde et une heure compte 3,600 secondes. Ce calculateur fournit les quatre valeurs à partir d'un courant constant, d'une durée requise et d'une tension. Le résultat mathématique est un minimum idéal. Une batterie réelle ne délivre pas tous ses ampères-heures nominaux dans toutes les conditions. Sa capacité varie selon le taux de décharge, la température, l'âge, la chimie et la tension de coupure. Les batteries au plomb présentent un effet Peukert particulièrement marqué à fort courant. Les cellules au lithium conservent généralement davantage de leur capacité nominale, mais perdent aussi de l'énergie utile par résistance interne et limites de protection. Convertisseurs, câblage et régulateurs consomment également de l'énergie. Les concepteurs ajoutent couramment une marge de réserve après le calcul idéal. Utilisez la tension nominale du bloc, pas nécessairement sa tension aux bornes à pleine charge. Une cellule lithium-ion est souvent donnée pour 3.6 ou 3.7 volts, même si elle atteint 4.2 volts chargée. Les cellules en série additionnent les tensions en conservant les Ah. En parallèle, elles conservent la tension et additionnent les Ah. Avec des cellules identiques, les watts-heures s'additionnent dans les deux montages, ce qui facilite la comparaison de blocs de tensions différentes. Le courant doit représenter la charge moyenne sur la période prévue. Pour un appareil aux cycles de fonctionnement variables, calculez une moyenne pondérée : multipliez chaque courant de fonctionnement par la fraction de temps passée dans cet état, puis additionnez les produits. Les pointes de démarrage peuvent peu influencer l'énergie moyenne, tout en exigeant une batterie et un câblage capables de les fournir sans danger. Utilisez le résultat pour le dimensionnement préliminaire, la comparaison et le bilan énergétique. Consultez ensuite la fiche technique de la batterie envisagée au taux de décharge et à la température attendus, appliquez le rendement de conversion, préservez la réserve de charge souhaitée et tenez compte du vieillissement. Les batteries peuvent fournir des courants dangereux et nécessitent protection, charge, fusibles, conception thermique et manipulation adaptés à leur chimie.