Qué hace esta calculadora
La Calculadora de duración de batería para sensores IoT estima cuánto tiempo funcionará un dispositivo alimentado por batería —un sensor inalámbrico, una baliza, un localizador GPS o cualquier nodo de microcontrolador de bajo consumo— antes de que la batería se agote. Funciona con tres datos sencillos: la capacidad de la batería en miliamperios-hora (mAh), el consumo medio de corriente del dispositivo en miliamperios (mA) y un porcentaje de capacidad útil que tiene en cuenta que las baterías rara vez entregan el 100 % de su capacidad nominal.
Cómo usarla
Introduce la capacidad de tu batería (por ejemplo, una pila de botón CR2032 ronda los 220 mAh y una pila alcalina AA está entre 2000 y 2500 mAh). Indica el consumo medio del dispositivo: es la media ponderada en el tiempo a lo largo de un ciclo de trabajo completo, que combina la corriente en reposo profundo con los breves picos de transmisión por radio y de lectura del sensor. Por último, fija un factor de capacidad útil (lo habitual es entre el 80 % y el 90 %) para contemplar la autodescarga, la temperatura y el corte por tensión mínima. El resultado muestra la autonomía en horas, días y años.
La fórmula explicada
La relación básica es simplemente
$$\text{Duración}_{horas} = \dfrac{\text{Capacidad}_{mAh} \times (\text{Derating}/100)}{\text{Corriente}_{mA}}$$porque al dividir mAh entre mA quedan horas. La capacidad útil es la capacidad nominal multiplicada por la fracción de derating. Si divides las horas entre 24 obtienes los días, y entre 8760 obtienes los años.
$$\text{Duración}_{a\tilde{n}os} = \dfrac{\text{Duración}_{horas}}{8760}$$
Ejemplo resuelto
Un sensor utiliza una batería de 2000 mAh y consume de media 0,05 mA, con un 85 % de capacidad útil. Capacidad útil = \(2000 \times 0{,}85 = 1700\) mAh. Duración:
$$\text{Duración} = \dfrac{1700}{0{,}05} = 34\,000 \text{ horas} \approx 1416{,}7 \text{ días} \approx 3{,}88 \text{ años}$$
Capacidades de batería típicas y consumo de corriente de sensores
La duración de la batería depende de dos números: cuanta carga retiene la batería (capacidad en mAh) y cuanta corriente consume el dispositivo en promedio (mA o µA). Las tablas a continuación enumeran valores representativos para celdas comunes y modos operativos de IoT. Utiliza la corriente promedio — incluyendo períodos de reposo entre transmisiones — no la corriente pico de transmisión.
Capacidades de batería comunes
| Batería | Voltaje nominal | Capacidad típica |
|---|---|---|
| Celda de moneda CR2032 | 3,0 V | ~220 mAh |
| AAA alcalina | 1,5 V | ~1000 mAh |
| AA alcalina | 1,5 V | ~2500 mAh |
| AA de litio (Li-FeS₂) | 1,5 V | ~3000 mAh |
| 18650 Li-ion | 3,7 V | ~3000 mAh |
Consumo de corriente típico de IoT
| Modo operativo | Corriente promedio típica |
|---|---|
| Sueño profundo (MCU + RTC) | 5–15 µA |
| Baliza BLE (promediada) | 20–50 µA |
| Sensor LoRaWAN (promediado) | 30–100 µA |
| Sensor Wi-Fi (promediado) | 1–5 mA |
Estas capacidades son nominales: la capacidad realmente utilizable es menor a corriente alta, temperatura baja, o cerca del límite de voltaje, razón por la cual se aplica un factor de degradación en la fórmula de tiempo de funcionamiento.
Conversiones de unidades de corriente y capacidad
Los datasheets mezclan amperios, miliamperios y microamperios, así que convierte todo a una sola unidad antes de dividir. Esta calculadora espera capacidad en mAh y corriente en mA.
| Cantidad | Conversión |
|---|---|
| Corriente | 1 A = 1000 mA |
| Corriente | 1 mA = 1000 µA |
| Corriente | 1 A = 1.000.000 µA |
| Capacidad | 1 Ah = 1000 mAh |
Ejemplos de conversión de microamperios a miliamperios
| Microamperios (µA) | Miliamperios (mA) |
|---|---|
| 10 µA | 0,01 mA |
| 30 µA | 0,03 mA |
| 50 µA | 0,05 mA |
| 100 µA | 0,10 mA |
| 500 µA | 0,50 mA |
| 1000 µA | 1,00 mA |
Para convertir microamperios a miliamperios, divide entre 1000 (desplaza el decimal tres lugares a la izquierda). Por ejemplo, un consumo promedio de 50 µA se ingresa como 0,05 en el campo de corriente.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la «corriente media»? Es la corriente promedio a lo largo de un ciclo completo. Si un dispositivo está en reposo a 10 µA y se despierta 2 segundos a 20 mA cada 5 minutos, debes calcular la media ponderada durante esos 5 minutos.
¿Por qué un factor de capacidad útil? Las baterías reales pierden capacidad por autodescarga, por las bajas temperaturas y por un corte de tensión efectivo antes de quedar totalmente vacías, así que la capacidad aprovechable es inferior a la indicada en la etiqueta.
¿Es exacto el resultado? No: es una estimación para planificar. La duración real depende de la temperatura, los picos de corriente, la eficiencia del regulador y la química de la batería. Deja siempre un margen de seguridad.
