전기 및 전자
배터리 사용 시간 계산기
Ah 또는 Wh, 기기 부하, 남겨 둘 충전량과 변환 효율로 사용 시간을 추정합니다.
입력값
계산 결과
예상 사용 시간
- 사용 가능한 배터리 에너지
- —
- 기기 평균 부하
- —
- 배터리에서 공급하는 전력
- —
- 배터리 전류
- —
t = E / P평균 부하가 일정하고 전압이 정격값이라고 가정합니다. 노화, 온도와 방전율로 사용 시간이 줄어들 수 있습니다.
사용 가능한 에너지와 부하로 배터리 사용 시간 추정하기
예비 용량과 변환 손실을 고려하여 배터리가 평균 기기 부하를 얼마나 오래 공급할 수 있는지 추정합니다. 모델은 공칭 전압, 용량, 효율을 고정값으로 사용합니다. 계획을 위한 추정치이며 배터리 전압 변화, 온도, 노화, 방전 속도의 영향, 기동 시 순간 부하는 시뮬레이션하지 않습니다.
단계별 사용 방법
- 배터리 공칭 전압과 Ah, Wh 또는 kWh 단위의 용량을 입력합니다. 시작 충전율과 작동을 멈출 예비 충전율을 설정합니다.
- 변환 효율과 배터리에서 추가로 소비하는 유휴 전력을 입력합니다. 각 기기의 전력, 수량, 듀티 사이클을 추가합니다. 계속 작동하는 기기의 듀티 사이클은 100%입니다.
- 사용 가능한 에너지, 평균 부하 전력, 배터리 측 전력, 전류, 사용 시간을 확인합니다. 다른 부하나 예비 충전율을 비교하고 필요하면 추정 결과를 인쇄합니다.
설정 및 제한
- 용량과 예비 충전율
- Ah 용량은 입력한 공칭 전압으로 Wh로 변환하며 kWh도 Wh로 변환합니다. 사용 가능한 에너지는 전체 용량 × (시작 충전율 − 예비 충전율) / 100입니다. 예비 충전율은 시작 충전율을 넘을 수 없으며 두 백분율 모두 배터리 전체 용량을 기준으로 합니다.
- 효율과 유휴 소비
- 배터리 측 전력은 평균 부하 전력 / (효율 / 100) + 유휴 전력입니다. 효율은 양수이고 100% 이하여야 합니다. 유휴 소비는 배터리 측에 더해지므로 같은 손실을 기기 부하에도 중복해서 포함하지 마세요.
- 듀티 사이클
- 각 기기의 평균 부하 기여분은 와트 × 수량 × 듀티 사이클 / 100입니다. 듀티 사이클은 0%~100% 범위여야 합니다. 사용 시간은 이 평균이 일정하다고 가정하며, 짧은 고전력 수요와 기기의 기동 동작은 모델에 포함하지 않습니다.
실습 예제
12 V, 100 Ah, 시작 충전율 90%, 예비 충전율 20%, 효율 90%, 유휴 소비 5 W를 입력합니다. 45 W 기기 한 대를 듀티 사이클 100%로 추가합니다.
| E | Eᵤ | P | I | t |
|---|---|---|---|---|
| 1200 Wh | 840 Wh | 55 W | 4.58333 A | 15.2727 h |
전체 에너지는 1200 Wh이고 사용 가능한 에너지는 840 Wh입니다. 배터리 측 전력은 45 / 0.90 + 5 = 55 W이므로 사용 시간은 약 15.2727 h이며 약 15 h 16 min으로 표시됩니다. 추정 배터리 전류는 4.58333 A입니다.
질문 및 문제 해결
실제 배터리가 더 일찍 멈추는 이유는 무엇인가요?
계산은 공칭 에너지, 전압, 효율을 고정합니다. 사용 중에는 가용 에너지와 기기의 동작이 달라질 수 있고 장비가 자체 전압 임계값에서 멈출 수도 있습니다. 측정한 용량과 현실적인 평균 부하를 사용하고 작동 조건도 고려하세요.
전체 배터리 소비가 영이면 어떻게 되나요?
유효한 기기 부하가 없고 유휴 소비도 영이면 모델은 유한한 사용 시간 대신 방전 없음으로 표시합니다. 모든 기기 부하가 영이어도 유휴 소비가 양수라면 배터리는 계속 소모됩니다.
결과가 비어 있거나 영인 이유는 무엇인가요?
빈 결과는 용량이나 전압이 양수가 아니거나, 효율이 범위를 벗어나거나, 예비 충전율이 시작 충전율보다 높은 등의 잘못된 입력을 나타냅니다. 예비 충전율이 시작 충전율과 같은 유효한 설정은 사용 가능한 에너지를 영으로 만들며, 소비가 양수이면 사용 시간도 영입니다.