¿Qué es la calculadora de autonomía de batería?
Esta herramienta estima cuántas horas puede una batería alimentar un aparato o dispositivo. Convierte la capacidad de la batería en amperios-hora (Ah) en vatios-hora aprovechables a partir del voltaje y de un factor de eficiencia del sistema, y luego divide ese valor entre el consumo del aparato en vatios. Sirve para cualquier química de batería y para sistemas de 12 V, 24 V o 48 V, siempre que conozcas la carga conectada.
Cómo usarla
Introduce la capacidad de la batería en amperios-hora, su voltaje nominal, el consumo del aparato en vatios y el porcentaje de eficiencia del sistema. La eficiencia tiene en cuenta las pérdidas del inversor, las pérdidas en el cableado y el hecho de que no conviene descargar por completo la mayoría de las baterías; un valor habitual ronda el 80-90 %. El resultado muestra la autonomía total en horas y un desglose cómodo en horas y minutos.
La fórmula al detalle
$$\text{Autonomía (horas)} = \frac{\text{Ah} \times \text{Voltaje} \times \dfrac{\text{Eficiencia (\%)}}{100}}{\text{Consumo en vatios}}$$ El numerador Ah × Voltaje indica la energía nominal almacenada en vatios-hora; al multiplicarlo por la eficiencia obtienes la energía que realmente puedes entregar a la carga. Dividir esos vatios-hora aprovechables entre el consumo del aparato te da el tiempo que puede mantener ese gasto.
Ejemplo práctico
Una batería de 100 Ah y 12 V alimenta un aparato de 60 W con una eficiencia del 85 %. Energía aprovechable = \(100 \times 12 \times 0{,}85 = 1.020 \text{ Wh}\). Autonomía = \(1.020 \div 60 = 17\) horas. Es decir, el aparato funcionará unas 17 horas, o lo que es lo mismo, 17 h 0 min.
Tiempo de Funcionamiento en Escenarios Comunes de Batería y Carga
La tabla a continuación muestra el tiempo de funcionamiento estimado en horas usando la fórmula \(\text{Tiempo de funcionamiento} = \dfrac{\text{Ah} \times \text{V} \times (\text{Eficiencia}/100)}{\text{Carga (W)}}\), con eficiencia fija en 85%. Cada bloque enumera la energía utilizable de la batería (Ah × V × 0,85) y el tiempo de funcionamiento para cuatro cargas comunes. Tenga en cuenta que el tiempo de funcionamiento depende solo de la energía total en vatios-hora y la carga: un banco de 100Ah/12V y un banco de 50Ah/24V almacenan la misma energía y duran el mismo tiempo.
| Batería | Wh Utilizables (85%) | 60 W | 150 W | 500 W | 1000 W |
|---|---|---|---|---|---|
| 50 Ah @ 12 V | 510 Wh | 8,5 h | 3,4 h | 1,0 h | 0,5 h |
| 100 Ah @ 12 V | 1020 Wh | 17,0 h | 6,8 h | 2,04 h | 1,02 h |
| 200 Ah @ 12 V | 2040 Wh | 34,0 h | 13,6 h | 4,08 h | 2,04 h |
| 100 Ah @ 24 V | 2040 Wh | 34,0 h | 13,6 h | 4,08 h | 2,04 h |
| 200 Ah @ 24 V | 4080 Wh | 68,0 h | 27,2 h | 8,16 h | 4,08 h |
| 100 Ah @ 48 V | 4080 Wh | 68,0 h | 27,2 h | 8,16 h | 4,08 h |
| 200 Ah @ 48 V | 8160 Wh | 136,0 h | 54,4 h | 16,32 h | 8,16 h |
Estas cifras asumen que puede extraer toda la capacidad utilizable; para baterías de plomo-ácido debe aplicar un límite de profundidad de descarga (consulte la tabla de química a continuación), lo que reduce el tiempo de funcionamiento en el mundo real.
Consumo de Energía Típico de Electrodomésticos Comunes
Utilice estas cifras de potencia en funcionamiento típico para estimar la entrada de Carga (W). El consumo real varía según el modelo, tamaño y configuración; los electrodomésticos con motores o elementos calefactores (refrigeradores, bombas, microondas, calefactores) pueden alcanzar brevemente varios múltiplos de su potencia en funcionamiento al encenderse. Cuando varios dispositivos funcionan al mismo tiempo, sume sus potencias.
| Electrodoméstico / Dispositivo | Potencia de Funcionamiento Típica |
|---|---|
| Bombilla LED | 8–12 W |
| Router / módem Wi-Fi | 10–20 W |
| Cargador de teléfono | 5–20 W |
| Portátil | 40–80 W |
| Televisor LED (40–55") | 60–120 W |
| Ventilador de techo | 50–75 W |
| Minirefrigerador | 50–100 W |
| Refrigerador de tamaño completo | 100–200 W (en funcionamiento) |
| Computadora de escritorio | 150–300 W |
| Máquina CPAP | 30–60 W |
| Horno microondas | 800–1200 W |
| Cafetera | 800–1200 W |
| Tostador | 800–1500 W |
| Calefactor eléctrico | 1000–1500 W |
| Secador de pelo | 1200–1875 W |
| Acondicionador de aire de ventana | 500–1500 W |
Por ejemplo, hacer funcionar un minirefrigerador de 100 W más dos bombillas LED de 10 W da una carga de 120 W. En una batería de 100 Ah, 12 V con eficiencia 85%, eso dura aproximadamente 8,5 horas.
Valores Típicos de Eficiencia y Profundidad de Descarga
Dos factores reducen cuánta capacidad nominal de una batería puede usar realmente para el tiempo de funcionamiento: profundidad de descarga (DoD) — qué tan lejos se puede descargar de forma segura la química sin acortar su vida — y eficiencia de conversión — pérdidas en el inversor, cableado y la batería misma al suministrar energía.
| Química de Batería | DoD Utilizable Recomendado | Notas |
|---|---|---|
| Plomo-ácido inundado | ~50% | La descarga por debajo del 50% reduce drásticamente la vida útil de los ciclos. |
| AGM / plomo-ácido sellado | ~50–60% | Se tolera una descarga ligeramente más profunda que la inundada. |
| Gel | ~50–60% | Similar a AGM; sensible a tasas de carga altas. |
| LiFePO4 (fosfato de hierro y litio) | ~80–90% | Puede ser descargado profundamente con impacto mínimo en la vida útil. |
| Etapa de Conversión | Eficiencia Típica |
|---|---|
| Inversor de onda sinusoidal pura (CC→CA) | 85–92% |
| Inversor de onda sinusoidal modificada | 80–85% |
| CC a CC (sin inversor, p. ej. cargas de 12 V) | 90–95% |
Combinando los dos factores: El campo Eficiencia (%) en esta calculadora debe reflejar las pérdidas de conversión de su configuración (alrededor de 85–90% para un inversor típico). Para tener en cuenta DoD, multiplique la capacidad nominal de su batería por la fracción utilizable antes de ingresarla. Por ejemplo, una batería de plomo-ácido inundado de 100 Ah utilizada al 50% DoD se comporta como una batería utilizable de 50 Ah; ingresada con eficiencia de inversor 85% a 12 V alimentando una carga de 150 W dura aproximadamente 3,4 horas, versus una batería LiFePO4 al 90% DoD (90 Ah utilizable) que funcionaría aproximadamente el doble de tiempo. Usar los 100 Ah completos en la calculadora da el máximo teórico, no el tiempo de funcionamiento recomendado en el mundo real.
Esta es una orientación general; siempre siga las especificaciones del fabricante para su batería e inversor específicos.
Preguntas frecuentes
¿Por qué aplicar un factor de eficiencia? Los inversores y el cableado disipan parte de la energía en forma de calor, y las descargas profundas pueden dañar las baterías. La eficiencia recoge estas pérdidas para que la estimación sea realista.
¿Qué voltaje debo introducir? Usa el voltaje nominal de la batería: 12 V para una sola batería de plomo-ácido o LiFePO4, y 24 V o 48 V para bancos conectados en serie.
¿La autonomía es exacta? No. La autonomía real varía con la temperatura, la antigüedad de la batería y la velocidad de descarga (efecto Peukert). Toma el resultado como una buena estimación para planificar.
