Batteriekapazitäts- und Laufzeitrechner

Batteriekapazitäts- und Laufzeitrechner | Kostenloses Online-Tool | Elysia Tools

Leitfaden zur Tool-Nutzung

Erfahren Sie, wann dieses Tool passt, was es unterstützt und wie Nutzer es anwenden.

Wichtige Fakten

Kategorie: Science & Education
Eingabetypen: select, number
Ausgabetyp: text
Sample-Abdeckung: 4
API bereit: Ja

Überblick

Der Batteriekapazitäts- und Laufzeitrechner berechnet die Zusammenhänge der Formel C = I · t in beide Richtungen: Ermitteln Sie die Betriebsdauer aus Kapazität und Laststrom oder bestimmen Sie die benötigte Akkukapazität für eine definierte Zielzeit, optional ergänzt um Energie (Wh) und Leistung (W).

Wann verwenden

Dimensionierung von Batterien und Akkupacks für IoT-Knoten, Mikrocontroller oder autarke Messgeräte.
Berechnung der verbleibenden Betriebsdauer von Geräten anhand von Akkunennkapazität und gemessenem Laststrom.
Umrechnung und Leistungsanalyse zwischen Milliamperestunden (mAh), Amperestunden (Ah) und Wattstunden (Wh).

So funktioniert es

1Berechnungsmodus wählen: Laufzeit aus vorhandener Kapazität ermitteln oder erforderliche Kapazität für eine vorgegebene Laufzeit berechnen.
2Werte für Kapazität (mAh oder Ah), Laststrom (mA oder A) und bei Bedarf die Laufzeit (Minuten, Stunden oder Tage) eintragen.
3Optional die Nennspannung in Volt (V) angeben, um zusätzlich die gespeicherte Energie in Wattstunden (Wh) und die mittlere Leistungsaufnahme in Watt (W) zu berechnen.

Anwendungsfälle

Entwicklung von IoT-Hardware zur Dimensionierung langlebiger Lithium-Primärzellen oder 18650-Akkus.
Plausibilitätsprüfungen von Hersteller-Laufzeitangaben bei Smartphones, Wearables und Laptops.
Planung von mobilen Robotik- und Modellbauprojekten anhand des gemittelten Strombedarfs.

Beispiele

1. Smartphone-Laufzeit berechnen

Hardware-Tester

Hintergrund

Ein Tester analysiert den Akkuverbrauch eines Mobiltelefons unter realitätsnaher Mischlast.

Aufgabe

Es soll ermittelt werden, wie viele Stunden ein 4500-mAh-Akku bei 300 mA Durchschnittsstrom durchhält.

Verwendung

Modus 'Laufzeit aus Kapazität' wählen, Kapazität auf 4500 mAh, Stromstärke auf 300 mA und Nennspannung auf 3.85 V einstellen.

Ergebnis

Das Gerät läuft rechnerisch exakt 15 Stunden bei 17.325 Wh Energie und 1.155 W Leistungsaufnahme.

2. Batteriedimensionierung für IoT-Sensor

Embedded-Entwickler

Hintergrund

Ein drahtloser Umweltsensor soll 30 Tage ununterbrochen Messwerte erfassen und übertragen.

Aufgabe

Bestimmung der nötigen Batteriekapazität bei einem gemittelten Verbrauch von 5 mA.

Verwendung

Modus 'Kapazität für die Laufzeit' aktivieren, Laststrom auf 5 mA, Laufzeit auf 30 Tage setzen und 3.6 V Nennspannung angeben.

Ergebnis

Der Sensor benötigt mindestens 3600 mAh (3.6 Ah) Kapazität bzw. 12.96 Wh Energievorrat.

FAQ

Welche Formel nutzt der Rechner zur Bestimmung der Laufzeit?

Die Berechnung nutzt die Grundformel t = C / I, wobei C die Batteriekapazität und I der Laststrom ist.

Wozu dient die optionale Angabe der Nennspannung?

Mit der Spannung werden die elektrische Gesamtenergie (Wh = V · Ah) und die durchschnittliche Leistungsaufnahme (W = V · A) berechnet.

Welche Zeiteinheiten werden unterstützt?

Die Laufzeit kann flexibel in Minuten (min), Stunden (h) oder Tagen (d) eingegeben und ausgegeben werden.

Kann ich Werte sowohl in mAh als auch in Ah eingeben?

Ja, Kapazitäten lassen sich wahlweise in Milliamperestunden (mAh) oder Amperestunden (Ah) und Ströme in mA oder A erfassen.

Berücksichtigt das Tool reale Entladeverluste?

Die Berechnung liefert den exakten physikalischen Nennwert; für reale Einsatzszenarien sollten Sicherheitsreserven und Wirkungsgrade von DC/DC-Wandlern eingerechnet werden.

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