什麼是電池續航時間計算器？
這個工具能幫你估算一顆電池在需要充電前，可以讓裝置運作多久。計算只需三項數值：電池的標示容量，單位為毫安時（mAh）；裝置運作時的平均耗電電流（負載），單位為毫安（mA）；以及一個效率係數，用來反映實際使用中的各種損耗，例如發熱、電壓調節，以及放電曲線造成的效率折損。算出來的結果，就是以小時與分鐘呈現的預估續航時間。
使用方法
先輸入電池容量（大多數電芯和行動電源上都會標示，例如 3000 mAh）。接著輸入裝置運作時的耗電電流——可以查閱裝置的規格書，或是用 USB 電流檢測器實測。最後設定效率百分比；100% 是理論上的理想極限，但對多數電子產品來說，80～90% 才比較貼近實際。按下計算，就能看到預估的續航時間。
公式解析
核心關係式為 續航時間 =（容量 ÷ 負載）× 效率。
$$\text{續航時間 (h)} = \frac{\text{容量 (mAh)}}{\text{負載 (mA)}} \times \frac{\text{效率 (\%)}}{100}$$以 mAh 為單位的容量，除以 mA 為單位的負載，就能得到理論上的續航小時數。再乘上效率係數（一個介於 0 到 1 之間的小數），就能把這個數字修正為較貼近現實的估值。舉例來說，理論上可以撐 15 小時的電池，在 85% 效率下，實際大約能用 \(12.75\) 小時。
實例試算
假設你有一顆 3000 mAh 的電池，用來供電給一個耗電 200 mA 的裝置，效率為 85%。計算過程為
$$(3000 \div 200) \times 0.85 = 15 \times 0.85 = 12.75 \text{ 小時}$$大約是 12 小時 45 分鐘。
典型電池容量與設備電流消耗
若要估計運行時間，您需要兩個數字：電池的容量（以毫安培小時 mAh 計）和設備的平均電流消耗（負載）（以毫安培 mA 計）。下表提供實際的範圍，您可以將合理的數值代入計算機中。始終使用平均電流消耗 — 許多設備會短暫尖峰，但大多數時間接近空閒狀態。
常見的電池容量
| 電池類型 | 典型容量（mAh） | 額定電壓 |
|---|---|---|
| AAA 鹼性電池 | ~1000–1200 | 1.5 V |
| AA 鹼性電池 | ~2000–3000 | 1.5 V |
| AA 鎳氫可充電電池 | ~1900–2500 | 1.2 V |
| 18650 鋰離子電池 | ~3000–3500 | 3.7 V |
| 21700 鋰離子電池 | ~4000–5000 | 3.7 V |
| 智慧型手機電池 | ~3000–5000 | 3.7–3.85 V |
| 平板電腦電池 | ~6000–10000 | 3.7–3.85 V |
| 行動電源 | 10000–20000 | 3.7 V（電池芯） |
常見設備的典型電流消耗
| 設備／負載 | 典型平均消耗（mA） |
|---|---|
| 標準指示 LED | ~20 |
| 藍牙低功耗（BLE）感應器 | ~5–15 |
| 實時時鐘／睡眠微控制器 | ~0.01–1 |
| ESP32（Wi-Fi 活躍） | ~120–240 |
| ESP32（深度睡眠） | ~0.01–0.15 |
| GPS 追蹤器（主動定位） | ~40–100 |
| 小型直流愛好者馬達 | ~100–500 |
| 5 V USB 設備 @ 1 W（以 3.7 V 電池芯計算） | ~270 |
因為鋰離子電池、行動電源和手機電池的額定電壓不同，公平地比較其容量通常需要先將 mAh 轉換為瓦時 — 請見下方的轉換部分。
常見情景下的運行時間
運行時間可通過將容量除以負載，然後乘以效率係數來計算：
$$\text{運行時間（小時）} = \frac{\text{容量（mAh）}}{\text{負載（mA）}} \times \frac{\text{效率（\%）}}{100}$$效率係數（通常為 80–90%）用來計入電壓轉換損耗、自放電以及您很少能提取額定容量 100% 的事實。第一行的計算示例：\( \frac{2000}{50} \times \frac{85}{100} = 40 \times 0.85 = 34 \) 小時。
| 容量（mAh） | 負載（mA） | 效率 | 運行時間（小時） | 小時 + 分鐘 |
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 50 | 85% | 34.0 | 34 小時 0 分鐘 |
| 3000 | 20 | 90% | 135.0 | 135 小時 0 分鐘 |
| 5000 | 200 | 90% | 22.5 | 22 小時 30 分鐘 |
| 10000 | 500 | 80% | 16.0 | 16 小時 0 分鐘 |
| 3500 | 240 | 85% | 12.4 | 12 小時 24 分鐘 |
| 10000 | 15 | 85% | 566.7 | 566 小時 40 分鐘 |
更高的效率和更低的負載都會延長運行時間。對於使用放電深度而非效率係數的更深入放電模型，相同的容量除以負載的關係仍然適用。
mAh、Wh 和電壓轉換
毫安培小時只能描述電荷 — 它們無法在不同電壓的電池之間比較。若要比較 3.7 V 手機電池、5 V USB 額定值或 11.1 V 組件，請轉換為瓦時（Wh），這測量的是能量：
$$\text{Wh} = \frac{\text{容量（mAh）} \times \text{電壓（V）}}{1000}$$| 容量（mAh） | 電壓（V） | 能量（Wh） |
|---|---|---|
| 3000 | 3.7 | 11.1 |
| 5000 | 3.7 | 18.5 |
| 10000 | 3.7 | 37.0 |
| 2000 | 5.0 | 10.0 |
| 2200 | 11.1 | 24.42 |
從一個電壓轉換 mAh 至另一個電壓
當行動電源以其內部電池芯電壓（3.7 V）評定，但您以更高的輸出電壓（5 V）為設備充電時，在更高電壓下可用的 mAh 會按照電壓比例下降（能量得以守恆，但轉換損耗除外）：
$$\text{mAh}_{V_2} = \text{mAh}_{V_1} \times \frac{V_1}{V_2}$$| 額定容量 | 在電壓 \(V_1\) | 轉換至 \(V_2\) | 等效容量 |
|---|---|---|---|
| 10000 mAh | 3.7 V | 5.0 V | 7400 mAh |
| 20000 mAh | 3.7 V | 5.0 V | 14800 mAh |
| 3000 mAh | 3.7 V | 5.0 V | 2220 mAh |
例如，一個 10000 mAh 行動電源持有 \(10000 \times 3.7 = 37000\) 毫瓦時的能量；以 5 V 供應時，那是 \(37000 / 5 = 7400\) mAh，在轉換效率損耗前。在典型的 85–90% 轉換效率後，實際到達您手機的數字更低 — 這就是為什麼一個 10000 mAh 行動電源很少能將 4000 mAh 手機充電超過兩次。當標籤只提供瓦時時，您可以用 Wh 轉 Ah 的轉換來反向此過程。
常見問題
為什麼要使用效率係數？真實的電池絕對無法把標示容量 100% 全部輸出給負載。電壓轉換損耗、放電截止電壓，以及自放電，都會減少實際可用的電量，所以採用 80～90% 的效率，才能得到比較貼近現實的數字。
這有把電壓差異算進去嗎？沒有——這只是一個以 mAh 為基礎的簡易估算。如果你的電池與負載運作在不同電壓下，建議改用瓦時（Wh）來換算，才能做出準確的比較。
行動電源和筆電也能用嗎？可以，只要你知道容量與平均耗電電流，任何裝置都適用。以筆電來說，容量通常以 Wh 標示，要先除以運作電壓，換算成 mAh 後再使用。
