À quoi sert le calculateur d'autonomie de batterie ?
Cet outil estime la durée pendant laquelle une batterie peut alimenter un appareil à partir de trois valeurs : la capacité de la batterie en milliampères-heures (mAh), la consommation moyenne de l'appareil (ou charge) en milliampères (mA), et un facteur de rendement qui prend en compte les pertes réelles. Il est idéal pour dimensionner des packs de batteries destinés à des capteurs IoT, des lampes torches, des drones, des batteries externes ou des projets d'électronique DIY.
Comment l'utiliser
Saisissez la capacité de la batterie (indiquée sur la plupart des cellules et des packs, par ex. 2000 mAh), la consommation de l'appareil en mA, puis un pourcentage de rendement. Utilisez 100 % pour obtenir le maximum théorique, mais une valeur de 80 à 90 % est plus réaliste : elle tient compte des pertes liées à la conversion de tension, à la chaleur et au fait qu'une batterie restitue rarement sa capacité nominale complète. Le résultat affiche l'autonomie en heures, accompagnée d'une décomposition pratique en heures et minutes.
La formule expliquée
L'autonomie se calcule ainsi : $$\text{Autonomie (h)} = \frac{\text{Capacité (mAh)}}{\text{Charge (mA)}} \times \frac{\text{Rendement (\%)}}{100}$$. Comme la capacité est exprimée en milliampères-heures et la charge en milliampères, leur division donne directement un résultat en heures. Le terme de rendement (saisi en pourcentage puis converti en fraction) ramène le résultat idéal à une estimation réaliste.
Exemple concret
Une batterie de 2000 mAh alimente un appareil consommant 100 mA avec un rendement de 85 % : $$(2000 \div 100) \times 0{,}85 = 20 \times 0{,}85 = \textbf{17 heures}$$. Cela représente environ 17 h 0 min, soit 1020 minutes d'autonomie au total.
Durée d'exécution dans les scénarios courants
Le tableau ci-dessous montre la durée d'exécution estimée pour trois capacités (1000, 2000 et 5000 mAh) par rapport à trois charges (10, 100 et 500 mA), le tout à un rendement réaliste de 85%. Le rendement tient compte des pertes telles que la conversion de tension, l'auto-décharge et le fait que la capacité utilisable est inférieure au chiffre nominal. La formule de durée d'exécution est :
$$\text{Durée d'exécution (h)} = \frac{\text{Capacité (mAh)}}{\text{Charge (mA)}} \times \frac{85}{100}$$| Capacité (mAh) | Charge (mA) | Durée d'exécution (heures) | Durée d'exécution (h:min) |
|---|---|---|---|
| 1000 | 10 | 85,0 | 85 h 00 min |
| 1000 | 100 | 8,5 | 8 h 30 min |
| 1000 | 500 | 1,7 | 1 h 42 min |
| 2000 | 10 | 170,0 | 170 h 00 min |
| 2000 | 100 | 17,0 | 17 h 00 min |
| 2000 | 500 | 3,4 | 3 h 24 min |
| 5000 | 10 | 425,0 | 425 h 00 min |
| 5000 | 100 | 42,5 | 42 h 30 min |
| 5000 | 500 | 8,5 | 8 h 30 min |
Remarquez que la durée d'exécution varie directement avec la capacité et inversement avec la charge : doubler la capacité double la durée d'exécution, tandis qu'augmenter la charge dix fois réduit la durée d'exécution à un dixième. Les charges élevées par rapport à la capacité peuvent également réduire l'efficacité en dessous de 85% en raison d'une chute de tension interne plus importante.
Conversions mAh, Wh et courant
mAh mesure la charge, pas l'énergie. Pour comparer les batteries à des tensions différentes, vous convertissez en watts-heures (Wh). Les relations clés sont :
$$1\ \text{A} = 1000\ \text{mA} \qquad \text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times \text{Tension}}{1000} \qquad \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{Tension}}$$Ampères en milliampères
| Ampères (A) | Milliampères (mA) |
|---|---|
| 0,01 | 10 |
| 0,1 | 100 |
| 0,5 | 500 |
| 1 | 1000 |
| 2 | 2000 |
mAh en Wh aux tensions courantes
| Capacité (mAh) | Tension | Énergie (Wh) |
|---|---|---|
| 2000 | 3,7 V | 7,4 |
| 2000 | 5 V | 10,0 |
| 2000 | 12 V | 24,0 |
| 3000 | 3,7 V | 11,1 |
| 5000 | 3,7 V | 18,5 |
| 10000 | 3,7 V | 37,0 |
Exemples de conversions de capacité
Une cellule 18650 typique évaluée à 3000 mAh et 3,7 V stocke environ 11,1 Wh d'énergie. Les mêmes 11,1 Wh exprimés à 5 V (une sortie USB) correspondent à 2220 mAh, ce qui explique pourquoi une batterie externe de 10000 mAh fournit nettement moins de 10000 mAh à son port USB 5 V une fois que vous tenez compte de la conversion de tension élevée et des pertes de conversion.
FAQ
Pourquoi intégrer un facteur de rendement ? Une batterie réelle perd de l'énergie à cause de sa résistance interne, des régulateurs de tension et de la température. L'autonomie effective représente donc généralement 80 à 90 % de la valeur théorique.
Et si mon appareil est exprimé en ampères, pas en milliampères ? Multipliez les ampères par 1000 pour les convertir en mA avant de saisir la charge (\(1\,\text{A} = 1000\,\text{mA}\)).
Cet outil prend-il en compte les différences de tension ? Non. Les estimations basées sur les mAh supposent que l'appareil et la batterie partagent une tension compatible. Pour un dimensionnement entre tensions différentes, convertissez plutôt la capacité en wattheures (Wh).
