電池續航計算器：使用時間與功率

電池續航的基本計算很簡單：以 mAh 表示的容量除以以 mA 表示的平均電流。3,000 mAh 電池供應穩定的 500 mA 負載時，理想續航為六小時。實際系統通常無法用盡標示的全部容量，因此本計算器先將容量乘上可用容量百分比，再除以電流。可用容量為 85% 時，同一範例得到 2,550 mAh 與約 5.1 小時。 百分比欄位將多項實務因素整合為單一規劃係數。電池保護可能在電芯完全耗盡前斷電，穩壓器會損失部分能量，高放電率會降低可用容量，老化也會讓原始額定容量下降。溫度同樣重要：低溫可能暫時降低輸出，高溫則會加速長期劣化。對許多狀況良好的系統而言，80% 至 90% 是合理的初步估值，但正確數值應依電池放電曲線與實測轉換器效率決定。 耗電電流應採時間加權平均值，而不是直接取裝置規格中的最大值。電子裝置常在休眠、閒置、處理、無線傳輸、馬達運轉及顯示等狀態間切換。將各狀態的電流乘以所占時間比例，再加總各項。例如感測器在十分之一的時間耗電 100 mA，其餘十分之九的時間耗電 1 mA，平均電流即為 10.9 mA。即使工作週期占比很小，峰值電流仍會影響電壓驟降與元件選擇。 當電池與負載電流是在同一電氣側量測時，電壓不會改變以 mAh 為基礎的續航比值。加入電壓是為了計算以 Wh 表示的能量與平均負載功率。可用 Wh 等於可用 mAh 乘以電壓，再除以 1,000。負載功率等於以 A 表示的電流乘以電壓。轉換器改變電壓時，應比較能量與功率，而非直接比較輸入、輸出電流，並納入轉換器效率。 電池標示值是在指定實驗室條件下測得的標稱數值。鋰離子電池組、鹼性電池、鎳氫電池與鉛酸電池的放電特性各不相同。容量可能隨截止電壓、負載曲線、化學體系、電芯匹配及充電歷程而變動。電池管理系統也可能保留部分能量，以提升安全性與循環壽命。 可將此結果用於選型及時程規劃，再透過量測驗證設計。記錄具代表性運作週期的電流，在預期溫度下測試，納入自放電與待機損耗，並為老化保留餘裕。電池系統需要正確的充電器、保護電路、配線、保險絲與熱管理。續航計算不能取代製造商安全要求或電氣設計指引。