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AESTECHNO
Energy

Estimateur d'autonomie de batterie

L'autonomie d'une batterie est sa capacité utile divisée par le courant moyen consommé. Cet estimateur AESTECHNO calcule la durée de vie en heures, jours ou années à partir de la capacité (mAh ou Ah), du courant moyen ou d'un cycle actif/veille, du derating et de l'auto-décharge.

Paramètres

Capacite nominale de la cellule, lue sur la fiche technique (par exemple 2000 mAh pour une 18650 courante).

Mode de consommation

Courant constant pour une charge stable, ou cycle actif/veille pour un noeud qui se reveille periodiquement.

Courant moyen consomme par le montage. Utilisez l unite µA pour les capteurs en veille profonde.

Courant consomme pendant la phase active (radio, mesure, calcul).

Courant residuel en veille. Souvent quelques µA. Saisissez la valeur puis choisissez µA.

Duree de la phase active a chaque reveil, en secondes.

Intervalle entre deux reveils, en secondes (par exemple 60 pour un reveil par minute).

Part de la capacite nominale reellement restituee, apres reserve de decharge et tension de coupure. 80 a 90 pour cent est realiste.

Perte de charge par mois au repos. Environ 1 a 3 pour cent pour le lithium, plus pour le NiMH. Mettez 0 pour ignorer.

Courant Temps I_moy (constant)

Courant en fonction du temps (hors echelle)

Résultat

3.533 d

Détail

I = 20 mA · Ceff = 1700 mAh · t = 84.803 h

Premier ordre : capacité utile divisée par le courant moyen. L'autonomie réelle est plus courte (autodécharge, température, tension de coupure, pics de courant, rendement du convertisseur).

Questions fréquentes

FAQ

Quelle est la formule exacte utilisée par l'estimateur ?
Nous partons de la relation capacité sur courant : t = C / I. La capacité utile vaut C_eff = capacité x (capacité utile en pourcent / 100). L'auto-décharge est modélisée comme un courant parasite I_sd = C_eff x (auto-décharge / 100) / 730,485 (730,485 h est le mois moyen). L'autonomie finale est t = C_eff / (courant moyen + I_sd), exprimée en heures.
Comment le mode cycle actif/veille calcule-t-il le courant moyen ?
Le courant moyen d'un signal périodique est son intégrale temporelle sur la période. Pour une forme d'onde à deux niveaux, cela se réduit à la moyenne pondérée par le rapport cyclique : D = durée active / période, puis I_moyen = I_actif x D + I_veille x (1 - D). Un réveil de 2 s par minute donne D = 0,033, le courant de veille domine donc l'autonomie.
Pourquoi saisir une capacité utile inférieure à 100 pour cent ?
Une cellule ne restitue jamais toute sa capacité nominale. La tension de coupure du régulateur, la réserve de décharge et le profil de tension réduisent la charge exploitable. Nous laissons ce facteur de derating sous votre contrôle (80 à 90 pour cent est réaliste) plutôt que de le cacher dans une constante. C'est le levier qui différencie une estimation prudente d'un chiffre optimiste.
Pourquoi le résultat réel sera-t-il plus court que l'estimation ?
Le résultat est une estimation. Quatre facteurs dégradent l'autonomie réelle : la température (le froid réduit la capacité restituée), le vieillissement de la cellule (perte de capacité par cycles), les pertes haut débit de Peukert sur les pics de courant, et l'auto-décharge. Pour les pics radio brefs, ajoutez une marge ou mesurez la consommation réelle à l'oscilloscope.
uA ou mA : quelle unité pour un capteur en veille profonde ?
Les courants de veille des microcontrôleurs et capteurs modernes sont souvent sous le milliampère, de l'ordre de quelques uA. Saisissez la valeur lue sur la fiche technique puis sélectionnez uA, sinon l'estimateur surestime la consommation de veille d'un facteur 1000 et sous-estime fortement l'autonomie d'un noeud basse consommation.
Pour aller plus loin
BUDGET ÉNERGÉTIQUE

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AESTECHNO est un bureau d'études électronique basé près de Montpellier, avec plus de 10 ans d'expérience en systèmes embarqués basse consommation et 100 % de réussite CE/FCC au premier passage.