这个计算器能做什么
物联网传感器电池续航计算器可以估算电池供电设备——无论是无线传感器、信标（Beacon）、GPS 定位器，还是任何低功耗单片机节点——在电量耗尽前能运行多久。只需输入三个简单参数即可计算：以毫安时（mAh）为单位的电池容量、设备的平均工作电流（mA），以及一个可用容量折减百分比——因为电池在实际使用中几乎不可能释放出标称容量的 100%。
使用方法
先填写电池容量（例如一颗 CR2032 纽扣电池约为 220 mAh，一节 AA 碱性电池约为 2000–2500 mAh）。接着输入设备的平均电流——这是在一个完整工作周期内按时间加权的平均值，需要把深度休眠时的微小电流与无线发射、采样时的短暂大电流脉冲综合起来考虑。最后设置折减系数（通常取 80–90%），以涵盖自放电、温度变化和截止电压的影响。计算结果会以小时、天和年三种形式呈现续航时间。
公式详解
核心公式非常简单：
$$\text{Life}_{hours} = \dfrac{\text{Capacity}_{mAh} \times (\text{Derating}/100)}{\text{Current}_{mA}}$$续航时间（小时）= 可用容量（mAh）÷ 平均电流（mA），因为 mAh ÷ mA 单位相消后正好得到小时数。可用容量等于标称容量乘以折减比例。将小时数除以 24 即可换算为天，除以 8760 即可换算为年。
$$\text{Life}_{years} = \dfrac{\text{Life}_{hours}}{8760}$$
实例演算
某传感器使用一块 2000 mAh 的电池，平均电流为 0.05 mA，可用容量为 85%。则可用容量 = \(2000 \times 0.85 = 1700\) mAh；续航时间 =
$$\frac{1700}{0.05} = 34{,}000 \text{ 小时} \approx 1{,}416.7 \text{ 天} \approx 3.88 \text{ 年}$$
典型电池容量和传感器电流消耗
电池寿命取决于两个数字：电池储存的电荷量（容量，单位为 mAh）和设备平均消耗的电流（mA 或 µA）。下表列出了常见电池和物联网工作模式的代表性值。使用平均电流——包括传输之间的休眠期——而不是峰值传输电流。
常见电池容量
| 电池 | 标称电压 | 典型容量 |
|---|---|---|
| CR2032 纽扣电池 | 3.0 V | ~220 mAh |
| AAA 碱性电池 | 1.5 V | ~1000 mAh |
| AA 碱性电池 | 1.5 V | ~2500 mAh |
| AA 锂电池 (Li-FeS₂) | 1.5 V | ~3000 mAh |
| 18650 锂离子电池 | 3.7 V | ~3000 mAh |
典型物联网电流消耗
| 工作模式 | 典型平均电流 |
|---|---|
| 深度睡眠 (MCU + RTC) | 5–15 µA |
| BLE 信标（平均值） | 20–50 µA |
| LoRaWAN 传感器（平均值） | 30–100 µA |
| Wi-Fi 传感器（平均值） | 1–5 mA |
这些容量为标称值：在高电流、低温度或接近截止电压时，实际可用容量会更低，这就是为什么在运行时间公式中应用了降额系数。
电流和容量单位转换
数据表混合使用了安培、毫安和微安，因此在相除之前应将所有值转换为单一单位。此计算器期望容量为 mAh，电流为 mA。
| 量 | 转换 |
|---|---|
| 电流 | 1 A = 1000 mA |
| 电流 | 1 mA = 1000 µA |
| 电流 | 1 A = 1,000,000 µA |
| 容量 | 1 Ah = 1000 mAh |
微安转毫安示例
| 微安 (µA) | 毫安 (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 |
要将微安转换为毫安，请除以 1000（将小数点向左移动三位）。例如，50 µA 的平均消耗在电流字段中输入为 0.05。
常见问题
什么是「平均电流」？它指的是在一个完整工作周期内的电流均值。假设某设备休眠时电流为 10 µA，每隔 5 分钟唤醒一次、以 20 mA 工作 2 秒，那么你需要按这 5 分钟来计算加权平均电流。
为什么要设折减系数？真实电池会因自放电、低温环境以及在彻底耗尽之前就达到有效截止电压而损失部分容量，因此实际可用容量会低于标称值。
计算结果准确吗？不能算精确值，它只是用于规划的估算。实际续航还取决于温度、峰值电流、稳压器效率和电池化学体系等因素，因此请务必预留一定余量。
