Wie berechnet man den Gesamtstrom, die Leistung und den Energieverbrauch des Geräts?

Nein, deine Methode ist falsch.

Was Sie tun müssen, ist den durchschnittlichen Strom herauszufinden, der gezogen wird. Damit meine ich, den Strom zu protokollieren, der über einen bestimmten Zeitraum gezogen wird, und den Durchschnitt zu finden.

Sie können dann ungefähr berechnen, wie lange Ihre Batterie halten wird, indem Sie Ihre mAh nehmen und sie durch die durchschnittlich gezogenen mA teilen.

Ich denke, OP ist etwas verwirrt über den Stromverbrauch. Lassen Sie uns ein Beispiel verwenden:

Eine 9-V-Batterie mit einer Kapazität von 600 mAh versorgt eine LED mit einem Vorwiderstand. Der Gesamtstrom im Stromkreis beträgt 10mA. Der durchschnittliche Strom wird alle 1 Minute für 10 Minuten gemessen. Es sind jedes Mal 10mA. Damit beträgt der Gesamtstrom immer noch 10mA . Es summiert sich nicht . Berechnen Sie, wie lange die LED leuchtet, nehmen Sie einfach die 600 mAh und teilen Sie sie durch Ihren durchschnittlich gezogenen Strom (in mA). Also 600/10 = 60 Stunden.

Das gibt Ihnen natürlich nur eine ungefähre Vorstellung. Während dieser Zeit gibt es Verluste, daher haben einige Orte, wie z. B. HIER , am Ende der Gleichung eine zusätzliche * 0,7, wodurch Ihre Batterielebensdauer (600/10) * 0,7 = 42 Stunden beträgt. Dadurch werden Verluste berücksichtigt, die während der Lebensdauer einer Schaltung unvermeidlich auftreten.

Aus Ihren neuen Daten (5 Sek./107 mA, 55 Sek./17 mA) ergibt sich eine Periode von 60 Sek. Jetzt ist Ihr durchschnittlicher Verbrauch in einer Minute:

(1/12)*107mA + (11/12)*17mA = 24.5mA

Wie Sie bereits sagten, ist das Gerät nur 12 Stunden am Tag eingeschaltet, das sind 50 %, sodass Ihr endgültiger Durchschnittsverbrauch 12,25 mA beträgt.

Mit einem 4000-mAh-Akku beträgt die Lebensdauer:

Geschätzte Lebensdauer = (K) * Batteriekapazität/Geräteverbrauch

K*(4000 mAh / 12.25 mA)
~ K*325 hours

mit K = 0,7 beträgt die Batterielebensdauer etwa 228 Stunden oder weniger als 10 Tage.

Es gibt 3 Dinge, die Sie beim Messen des Stromverbrauchs und beim Abschätzen der Akkulaufzeit beachten sollten:

• Messzeitraum:

Wie @elliot-alderson feststellt, könnten Sie, wenn Sie jede Sekunde messen, Stromspitzen in Ihrem Gerät / Mikro verlieren, beispielsweise wenn eine bestimmte Aktivität mit einem Zeitraum von Millisekunden vorliegt (ADC-Abtastung, Kommunikation usw.).

• Messlänge:

Wie @mcg erwähnte, müssen Sie zur Berechnung einer geschätzten Lebensdauer einen durchschnittlichen Verbrauch ermitteln . Dies ist der durchschnittliche Verbrauch über einen Zeitraum, der einem wiederholbaren Zyklus in Ihrer Anwendung entspricht. Das heißt, wenn Sie Ihren ADC jede Sekunde lesen, alle 200 ms über UART senden und alle 2 Sekunden eine LED blinken lassen, sollten Sie Ihren Verbrauch innerhalb eines Zeitraums von 2 Sekunden mitteln.

Manchmal, wenn sich Ihr Gerät die meiste Zeit im Schlafmodus befindet, ein Ereignis alle 15 Sekunden oder Minuten, können Sie den Verbrauch im Schlafmodus verwenden.

In Ihrem Fall beträgt Ihr Aktivitätsverhältnis 50 % (12 Stunden am Tag), sodass dies ebenfalls berücksichtigt werden sollte.

• Ort der Messung

Wo messen Sie den Strom an der Batterie nach einem Regler in einer 3,3-V-Ebene? Denken Sie daran, dass Sie sowohl Spannung als auch Strom benötigen, um die Leistung zu messen. 300 mA bei 5 V haben also die gleiche Leistung wie 500 mA bei 3 V. Überprüfen Sie auch die Effizienz von Leistungswandlern (DC-DC, Buck, Boost), um eine zuverlässige Schätzung zu erhalten.

Wenn Sie all dies klar haben, können Sie dieses Tool verwenden, um die Batterielebensdauer zu berechnen, die ist (K ist ein Sicherheitsfaktor, weil Sie möglicherweise nicht die volle Kapazität der Batterie nutzen, ich verwende 0,7 für meine Designs).

Geschätzte Lebensdauer = (K) * Batteriekapazität/Geräteverbrauch

https://www.digikey.com/en/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-battery-life