Pil Ömrü Hesaplayıcı Nedir?
Bu hesaplayıcı, bir pilin bir cihazı ne kadar süre besleyebileceğini üç değere dayanarak tahmin eder: pilin miliamper-saat (mAh) cinsinden kapasitesi, cihazın miliamper (mA) cinsinden ortalama akım çekişi veya yükü ve gerçek dünyadaki kayıpları hesaba katan bir verim katsayısı. IoT sensörleri, el fenerleri, dronlar, taşınabilir şarj cihazları (power bank) ve kendin yap elektronik projeleri için pil paketi boyutlandırırken oldukça kullanışlıdır.
Nasıl Kullanılır?
Pil kapasitesini (çoğu pil ve pakette yazılıdır, örneğin 2000 mAh), cihazın mA cinsinden akım çekişini ve bir verim yüzdesi girin. Teorik maksimum için %100 kullanabilirsiniz; ancak gerilim dönüşüm kayıpları, ısınma ve pillerin nadiren etiket üzerindeki kapasitenin tamamını verebilmesi nedeniyle %80–90 aralığı daha gerçekçidir. Sonuç, çalışma süresini saat olarak ve anlaşılır bir saat-dakika dökümü halinde gösterir.
Formülün Açıklaması
Çalışma süresi şu şekilde hesaplanır:
$$\text{Çalışma süresi (saat)} = \frac{\text{Kapasite (mAh)}}{\text{Yük (mA)}} \times \frac{\text{Verim (\%)}}{100}$$Kapasite miliamper-saat, yük ise miliamper cinsinden olduğundan, bunları birbirine böldüğünüzde doğrudan saat elde edilir. Verim terimi (yüzde olarak girilip kesir haline çevrilir) ideal sonucu pratik bir tahmine indirger.
Örnek Hesaplama
2000 mAh'lik bir pil, 100 mA çeken bir cihazı %85 verimle besliyor:
$$(2000 \div 100) \times 0{,}85 = 20 \times 0{,}85 = \textbf{17 saat}$$Bu, yaklaşık 17 saat 0 dakika ya da toplam 1020 dakikalık çalışma süresine denk gelir.
Ortak Senaryolarda Çalışma Süresi
Aşağıdaki tablo, üç kapasite (1000, 2000 ve 5000 mAh) ile üç yük (10, 100 ve 500 mA) için tahmini çalışma süresini gösterir; tümü gerçekçi %85 verimlilik ile. Verimlilik, voltaj dönüştürme, kendiliğinden deşarj ve kullanılabilir kapasitenin nominal değerin altında olması gibi kayıpları hesaba katar. Çalışma süresi formülü:
$$\text{Çalışma Süresi (h)} = \frac{\text{Kapasite (mAh)}}{\text{Yük (mA)}} \times \frac{85}{100}$$| Kapasite (mAh) | Yük (mA) | Çalışma Süresi (saat) | Çalışma Süresi (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 |
Çalışma süresinin kapasite ile doğru orantılı, yük ile ters orantılı olduğuna dikkat edin: kapasiteyi iki katına çıkarmak çalışma süresini iki katına çıkarırken, yükü on kat artırmak çalışma süresini onda birine indirger. Kapasitenin kapasiteye göre yüksek yükleri daha yüksek iç voltaj düşmesinden dolayı verimliliği %85'in altına düşürebilir.
mAh, Wh ve Akım Dönüşümleri
mAh, enerji değil, yükü ölçer. Farklı voltajlarda pilleri karşılaştırmak için vat-saat (Wh) cinsine dönüştürürsünüz. Ana ilişkiler şunlardır:
$$1\ \text{A} = 1000\ \text{mA} \qquad \text{Wh} = \frac{\text{mAh} \times \text{Voltaj}}{1000} \qquad \text{mAh} = \frac{\text{Wh} \times 1000}{\text{Voltaj}}$$Amper'den Miliamper'e
| Amper (A) | Miliamper (mA) |
|---|---|
| 0.01 | 10 |
| 0.1 | 100 |
| 0.5 | 500 |
| 1 | 1000 |
| 2 | 2000 |
Ortak voltajlarda mAh'den Wh'ye
| Kapasite (mAh) | Voltaj | Enerji (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 |
Örnek kapasite dönüşümleri
Tipik 18650 hücresi 3.7 V'de nominal 3000 mAh'de yaklaşık 11.1 Wh enerji depolar. Aynı 11.1 Wh, 5 V'de (USB çıkışı) ifade edildiğinde 2220 mAh'ye karşılık gelir; bu nedenle bir 10000 mAh güç bankası, voltaj yükseltme ve dönüştürme kayıplarını hesaba kattığınız zaman 5 V USB portunda 10000 mAh'den oldukça daha azını sunar.
Sıkça Sorulan Sorular
Neden bir verim katsayısı ekleniyor? Gerçek piller iç direnç, gerilim regülatörleri ve sıcaklık nedeniyle enerji kaybeder; bu yüzden gerçek çalışma süresi genellikle teorik değerin %80–90'ı kadardır.
Cihazım miliamper değil de amper kullanıyorsa ne yapmalıyım? Yükü girmeden önce amper değerini 1000 ile çarparak mA'ya çevirin (\(1\,\text{A} = 1000\,\text{mA}\)).
Bu hesap gerilim farklarını dikkate alıyor mu? Hayır. mAh tabanlı tahminler, cihaz ile pilin uyumlu bir gerilime sahip olduğunu varsayar. Farklı gerilimler arasında boyutlandırma yapmak için kapasiteyi watt-saate (Wh) çevirmeniz gerekir.
