电池寿命计算器

填电池容量、设备工作电流和放电效率,本页按「容量 × 效率 ÷ 电流」直接算出可用续航小时,并同时给出有效容量、瓦时能量与平均功率。所有数字都在浏览器里算,输入不上传服务器,手机也能直接打开用。

计算口径:T = C × η ÷ I、挂钟 = T ÷ (D ÷ 100)、Wh = C ÷ 1000 × U、P = U × I ÷ 1000;演示值容量 3000 毫安时、电流 150 毫安、效率 90%、电压 3.7 伏、占空比 100%。

使用方法

电池寿命计算器把「电池多大、设备吃多少电流」换成一组能直接读的续航数字,五步就能跑完:

  1. 「标称容量」填电池容量 3000(毫安时 mAh),电池外壳或说明书上标的就是它;手机、充电宝常用这个单位。
  2. 「平均工作电流」填设备平均耗电 150(毫安 mA)。手上只有待机电流和峰值电流时,按各自的时间占比加权平均再填,别直接拿峰值。
  3. 「放电效率」填 90(百分比)。默认 90 表示放电截止电压、保护板压降与温升合计吃掉一成容量;全新电池且不追求保守值可填 95。
  4. 「标称电压」填 3.7(伏 V),多节串联要填总电压而不是单节;「工作占空比」填 100,间歇通电的设备填通电时间占比,例如每 5 分钟工作 1 分钟就填 20。
  5. 点「计算续航」,或在任一输入框里按 Enter。五张卡片分别给放电时长、挂钟续航、有效容量、能量与平均功率;下方对照表默认 12 行,「加载更多」补到 16 行,可导出 CSV 或复制 TSV。

电池寿命计算器能解决什么

它把「这块电池到底能撑多久」从估算变成读数,常见四类场景:

  • 选型对比:3000 毫安时电池带 150 毫安负载是 18.00 小时,换 6000 毫安时就是 36.00 小时;容量翻倍、续航也翻倍,一眼看出加钱换大电池值不值。
  • 排查续航不达标:标称 20 小时、实测 18 小时,正好是 90% 效率(20 × 0.9)的差距。先核对效率假设,再怀疑电池体质,比直接换电池更省事。
  • 估算备用电源:能量 11.10 瓦时除以平均功率 0.555 瓦得 20.00 小时理论放电时长,可反推要给设备配多大瓦时的充电宝。
  • 间歇设备折算:传感器每 5 分钟唤醒 1 分钟(占空比 20%),放电时长 18.00 小时在挂钟上能撑 90.00 小时,直接看「挂钟续航」这一栏。

本页不做的事:不算循环老化(用了两年的电池请自己把容量打折后再填,比如 3000 写成 2400);不建模低温容量缩水;不算充电所需时间与充电电流;不单独建模 DC-DC 转换器效率——板载转换器损耗请并进「放电效率」一起填。

原理和变量

① 用了哪个具体函数:核心表达式是 hours = capacity * efficiency / 100 / current,取位数用 Number(x.toFixed(dec)) 而不是 Math.round——先按位数截成字符串再转回数字,能避免 18.000000000000004 这类浮点尾巴出现在卡片上。

② 关键参数为什么这样取:容量用毫安时而不是安时,因为电池标签普遍用 mAh,避免换算出错;效率默认取 90 而不是 100,是因为放电到截止电压、保护板压降与内阻发热都会吃掉一部分可用容量,按 100% 算会系统性偏乐观。占空比单独列一个框,是为了把「放电时长」和「挂钟时间」分开:前者是电池真正放电的小时数,后者是你看着表等它没电的小时数。

③ 遵循哪个标准:容量口径参考 IEC 61960 对锂二次电池标称容量的定义(按规定小倍率放电至截止电压测得的容量),所以本页的「标称容量」就是标签值、不是理想化学容量;能量与功率换算遵循 Wh = Ah × V 与 W = V × A 的电学基本关系,浮点运算走 IEEE 754 双精度。

④ 输入怎么变成输出:先算有效容量 3000 × 90 ÷ 100 = 2700 毫安时;再算放电时长 2700 ÷ 150 = 18.00 小时;占空比 100% 时挂钟续航同为 18.00 小时,除以 24 得 0.750 天。能量 3000 ÷ 1000 × 3.7 = 11.10 瓦时,平均功率 3.7 × 150 ÷ 1000 = 0.555 瓦。

⑤ 边界与阈值:容量 1~1000000 毫安时、电流 0.01~1000000 毫安(电流为 0 会被拦下,否则除零)、效率 50~100%、电压 0.5~100 伏、占空比 1~100%、小数位 2~6。任一项越界、为空或不是数字,都会给出带字段名的中文提示,不会静默把结果算成 0。

⑥ 常见误用的正确解释:把充电器给设备供电的电流当成电池放电电流,会算出偏短的续航;把待机电流当成平均电流会算出偏长的续航——正确做法是按占空比加权平均。多节电池串联时电压要填总电压(3 节锂电串联填 11.1 伏),只填单节 3.7 伏会让能量算成真实值的三分之一。

完整示例(数值仅作演示)

保持演示值:容量 3000 毫安时、电流 150 毫安、效率 90%、电压 3.7 伏、占空比 100%、保留 2 位小数。

  • 有效容量:3000 × 90 ÷ 100 = 2700 毫安时。
  • 放电时长:2700 ÷ 150 = 18.00 小时。
  • 挂钟续航:18.00 ÷ (100 ÷ 100) = 18.00 小时,折合 0.750 天。
  • 能量:3000 ÷ 1000 × 3.7 = 11.10 瓦时。
  • 平均功率:3.7 × 150 ÷ 1000 = 0.555 瓦。
  • 交叉校验:11.10 ÷ 0.555 = 20.00 小时(未计效率),再 × 90% = 18.00 小时,与放电时长一致,说明能量、功率、续航三栏互相自洽。
  • 把占空比改成 20%:挂钟续航 = 18.00 ÷ 0.2 = 90.00 小时,折合 3.750 天;放电时长仍是 18.00 小时。

这七组数字与页面默认卡片、对照表第 6 行完全一致,可三处核对。

输入范围与对照表

电池寿命计算器的对照表固定容量 3000 毫安时、效率 90%、电压 3.7 伏、占空比 100%,只改负载电流:前 12 行覆盖常见的小电流到中电流,后 4 行继续加大电流看续航塌陷。

容量 3000 毫安时、效率 90% 时,负载电流对续航与功率的影响
负载电流(毫安)有效容量(毫安时)放电时长(小时)折合天数平均功率(瓦)
102700270.0011.2500.037
252700108.004.5000.092
50270054.002.2500.185
80270033.751.4060.296
100270027.001.1250.370
150(演示值)270018.000.7500.555
200270013.500.5630.740
30027009.000.3751.110
50027005.400.2251.850
75027003.600.1502.775
100027002.700.1133.700
150027001.800.0755.550

电流翻倍、续航减半:150 毫安时是 18.00 小时,300 毫安时是 9.00 小时,正是反比关系;平均功率则随电流线性上涨。

结果边界和舍入

舍入位置:放电时长、挂钟续航与能量按「小数位」输入框保留(默认 2 位),折合天数固定 3 位、平均功率固定 3 位,都用 Number(x.toFixed(n)) 先截后转,所以演示值不会出现 18.000000000000004 这种尾巴。

什么时候会拒绝计算:任一项为空、不是数字、低于下限或超过上限时,错误区会写出具体字段名与允许区间(例如「平均工作电流」填 0 会提示除零并给出 0.01~1000000 的区间);小数位不在 2~6 之间同样会被拦下。

单位口径:容量必须是毫安时、电流必须是毫安,两者相差 1000 倍,单位写错会让续航差三个数量级。电压只用于换算能量与功率,不参与续航计算,所以电压填错不影响「放电时长」这一栏。

结果性质:这是按标称容量与固定电流算出的理论值,没有建模老化、低温、大倍率放电的容量折损,也没有算保护板的静态功耗,只作选型与教学估算。

常见问题

为什么实测续航比算出来的短?

最常见的原因是效率填高了。默认 90% 只覆盖常规损耗,若设备有大电流脉冲、DC-DC 转换器或低温环境,把效率降到 75~85 再算;另外老化电池要把标称容量按实际剩余比例打折后填入。

效率这一栏到底填多少?

日常估算填 90;带升压电路的小设备填 80~85;低温(0℃ 以下)或大倍率放电可填 70~80。它表示最终能被设备用掉的容量比例,不是电池健康度。

占空比和放电时长是什么关系?

放电时长是电池真正放电的小时数,挂钟续航 = 放电时长 ÷ 占空比。占空比 20% 时放电 18 小时的设备,在挂钟上能撑 90 小时;占空比 100% 时两者相等。

电流是毫安、容量是毫安时,单位会不会算错?

不会错,两个单位里的「毫」互相抵消,2700 毫安时 ÷ 150 毫安直接得小时数。真正要小心的是别把安(A)当毫安(mA)填,那会让续航差 1000 倍。

多节电池串联或并联怎么填?

串联:容量不变、电压填总电压(3 节锂电串联填 11.1 伏)。并联:电压不变、容量填各节之和(两节 3000 并成 6000)。先串后并的电池组分别按这两条处理。

算出来几百小时是不是错了?

不一定。10 毫安的待机电流配 3000 毫安时就是 270.00 小时(约 11 天),这是数学上正确的结果。若与直觉差距过大,先核对电流填的是不是待机值而不是工作平均值。

能算充电要多久吗?

不能。本页只算放电侧,充电时间还取决于充电电流、充电曲线与截止判据(恒流恒压两段),属于另一个口径,请换用专门的充电时间工具。

我的输入会被保存或上传吗?

不会。全部计算在浏览器内完成,刷新即清空;可在浏览器 Network 面板复查,点「计算续航」时没有任何请求发出。

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