Calculateur de batterie : autonomie et puissance

L'autonomie repose d'abord sur un rapport simple : diviser la capacité en milliampères-heures par le courant moyen en milliampères. Une batterie de 3,000 mAh alimentant une charge constante de 500 mA offre une autonomie idéale de six heures. Un système réel ne peut généralement pas exploiter toute la capacité indiquée ; ce calculateur la multiplie donc par un pourcentage utilisable avant de diviser. Avec 85 pour cent utilisables, le même exemple donne 2,550 mAh et environ 5.1 heures. Le pourcentage regroupe plusieurs effets pratiques en un seul coefficient de planification. La protection peut couper avant la décharge complète de la cellule, les régulateurs perdent de l'énergie, les forts courants de décharge réduisent la capacité disponible et le vieillissement diminue la valeur d'origine. La température compte aussi : le froid peut réduire temporairement la sortie, tandis que la chaleur accélère la dégradation à long terme. Une valeur de 80 à 90 pour cent constitue une première estimation raisonnable pour de nombreux systèmes en bon état, mais la valeur adaptée doit provenir des courbes de décharge et du rendement mesuré du convertisseur. Le courant consommé doit être une moyenne pondérée dans le temps, pas simplement le maximum de la fiche technique. Les appareils alternent souvent entre sommeil, attente, traitement, émission radio, fonctionnement d'un moteur et affichage. Multipliez le courant de chaque état par sa fraction de temps, puis additionnez les contributions. Par exemple, un capteur consommant 100 mA pendant dix pour cent du temps et 1 mA pendant quatre-vingt-dix pour cent présente une moyenne de 10.9 mA. Le courant de pointe reste important pour la chute de tension et le choix des composants, même avec un faible rapport cyclique. La tension ne modifie pas le rapport d'autonomie fondé sur les mAh lorsque les courants de batterie et de charge sont mesurés du même côté électrique. Elle sert à calculer l'énergie en watts-heures et la puissance moyenne. Les Wh utilisables correspondent aux mAh utilisables multipliés par la tension puis divisés par 1,000. La puissance de charge est le courant en ampères multiplié par la tension. Si un convertisseur modifie la tension, comparez l'énergie et la puissance plutôt que directement les courants d'entrée et de sortie, et tenez compte de son rendement. Les étiquettes indiquent des valeurs nominales mesurées dans des conditions de laboratoire définies. Les blocs lithium-ion, piles alcalines, batteries nickel-hydrure métallique et batteries au plomb ont des comportements de décharge différents. La capacité peut varier avec la tension de coupure, le profil de charge, la chimie, l'appariement des cellules et l'historique de recharge. Un système de gestion peut aussi réserver de l'énergie pour améliorer la sécurité et la durée de vie en cycles. Utilisez ce résultat pour choisir le matériel et planifier son utilisation, puis vérifiez la conception par la mesure. Enregistrez le courant sur des cycles représentatifs, testez aux températures prévues, incluez l'autodécharge et les pertes en veille, et prévoyez une marge pour le vieillissement. Les systèmes à batterie nécessitent des chargeurs, protections, câblages, fusibles et une gestion thermique adaptés. Le calcul d'autonomie ne remplace ni les exigences de sécurité du fabricant ni les règles de conception électrique.