Batarya Ömrü Hesaplama
- Gün
- —
- Ay
- —
- Yıl
- —
- Ortalama akım
- —
Kullanılan formüller
Iort = Iaktif·D + Iuyku·(1 − D) · Süre = Kapasite × kullanılabilir oran / Iort
Kısa cevap Pil ömrü nasıl hesaplanır?
Pil ömrü, kullanılabilir kapasitenin ortalama akıma bölünmesiyle hesaplanır: süre = kapasite × kullanılabilir oran / I_ort. Ortalama akım I_aktif × D + I_uyku × (1 − D) ile bulunur; D cihazın aktif kalma oranıdır. 2000 mAh bir pil, %80 kullanılabilir kapasiteyle 0,81 mA ortalama akımda yaklaşık 82 gün dayanır.
Pille çalışan bir cihazın ne kadar dayanacağı, pilin kapasitesinden çok cihazın zamanının ne kadarını uykuda geçirdiğine bağlıdır. Her dakika bir kez uyanıp ölçüm yapan bir sensör ile sürekli açık bir cihaz arasındaki fark yüzlerce kattır. Araç aktif ve uyku akımını, aktif kalma oranını, kullanılabilir kapasite oranını ve isteğe bağlı olarak pilin kendiliğinden boşalmasını hesaba katarak ortalama akımı ve tahmini çalışma süresini saat, gün, ay ve yıl olarak verir.
Ortalama akım
Iort = Iaktif × D + Iuyku × (1 − D). Örneğin her dakika 1 saniye uyanan bir cihazın aktif kalma oranı D = 1/60 ≈ %1,67'dir. 20 mA aktif ve 10 µA uyku akımıyla ortalama ≈ 343 µA olur. Uyku akımını 10 µA'den 2 µA'e düşürmek, aktif süreyi kısaltmaktan daha az etkili görünse de düşük görev oranlı cihazlarda toplam ömrü belirgin şekilde uzatır. Radyo modülleri (Wi-Fi, LoRa) olan cihazlarda gönderim anındaki kısa ama yüksek akım darbelerini de ortalamaya katmayı unutmayın.
Kullanılabilir kapasite
Pilin etiketindeki kapasite belirli bir akım ve sıcaklıkta, belirli bir kesme gerilimine kadar ölçülür. Soğuk ortam, yüksek darbe akımları ve cihazınızın daha yüksek bir gerilimde durması kullanılabilir kapasiteyi düşürür. %70 – 85 gerçekçi bir değerdir. CR2032 gibi düğme piller yüksek akım darbelerinde gerilimi hızla düşürür; bu yüzden radyo iletimi yapan cihazlarda yanlarına bir tampon kondansatör konur.
Çalışılmış örnek
2000 mAh'lik bir Li-ion hücreyle beslenen bir ESP32 derin uyku sensörü: her 10 dakikada 3 saniye uyanıyor (D = %0,5), aktifken 160 mA, uykuda 10 µA çekiyor. Ortalama akım ≈ 0,81 mA; %80 kullanılabilir kapasiteyle yaklaşık 1980 saat, yani 82 gün. Aynı cihaz sürekli açık kalsaydı 10 saat dayanırdı.
Sıkça sorulan sorular
mAh ile Wh arasındaki fark nedir?
mAh yük miktarı, Wh enerjidir: Wh = mAh × V / 1000. 3,7 V'luk 2000 mAh bir hücre 7,4 Wh enerji taşır. Farklı gerilimli pilleri karşılaştırırken Wh kullanın.
Regülatörün etkisi hesaba katılmalı mı?
Evet. Lineer bir regülatör pilden yük akımı kadar akım çeker; kendi sükûnet akımı (Iq) da uyku akımına eklenir. Anahtarlamalı dönüştürücüde ise pilden çekilen akım gerilim oranına ve verime göre değişir.
Hesaplanan süre neden gerçekte daha kısa çıkıyor?
Pilin yaşlanması, sıcaklık, akım darbelerinde gerilim düşmesi ve ölçülmemiş kaçak akımlar (pull-up'lar, sensörlerin uyku akımı) en sık nedenlerdir. Uyku akımını bir µA hassasiyetli ampermetreyle ölçmek en iyi yoldur.
Direnç, kondansatör ve diğer komponentler için ürünlerimize göz atın.
Pil ve Güç Ürünleri