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Calculadora de autonomía de batería de sensores predictivos

Estima la autonomía teórica de un sensor predictivo alimentado por batería combinando la capacidad disponible con un perfil de consumo activo y en reposo. El ciclo de actividad pondera ambos estados para obtener una corriente media y la capacidad utilizable introduce un margen práctico.

Puede emplearse para comparar frecuencias de muestreo, ventanas de procesamiento o políticas de transmisión en sistemas de mantenimiento predictivo. La vida útil real también depende de la batería, el entorno, el firmware y la calidad del enlace.

Datos de consumo

mAh
mA
mA
%
%
Resultado
—
días de autonomía estimada
Consumo medio—
Autonomía en horas—
Autonomía en años—

1. Introduce la capacidad de la batería.
Usa mAh y la capacidad nominal del conjunto que alimenta el dispositivo.

2. Añade el consumo activo.
Introduce la corriente media durante medición, comunicación u otra actividad principal.

3. Añade el consumo en reposo.
Usa la corriente que mantiene el equipo cuando no está en modo activo.

4. Define el ciclo de actividad.
Indica qué porcentaje del tiempo permanece activo el dispositivo.

5. Ajusta la capacidad utilizable.
Reduce el 100 % para reservar margen por envejecimiento, temperatura o límites de descarga.

6. Revisa la autonomía.
El resultado convierte el consumo medio estimado en horas, días y años.

Primero se obtiene la corriente media ponderada por el ciclo de actividad:

Corriente media = I_activa × (Ciclo / 100) + I_reposo × (1 − Ciclo / 100) Autonomía (h) = Capacidad × (Utilizable / 100) / Corriente media

La autonomía en días se obtiene dividiendo las horas entre 24.

Qué significa el resultado

El resultado muestra una autonomía teórica basada en un consumo medio constante y en la fracción utilizable de batería indicada.

El consumo real puede variar por picos de radio, autodescarga, temperatura, degradación, eficiencia del regulador y cambios en la frecuencia de comunicación.

Datos: batería de 5200 mAh, 18 mA en modo activo, 0.025 mA en reposo, 1.5 % de tiempo activo y 85 % de capacidad utilizable.

Cálculo:
Corriente media = 18 × 0.015 + 0.025 × 0.985 = 0.2946 mA.
Capacidad utilizable = 5200 × 0.85 = 4420.00 mAh.
Autonomía = 4420.00 / 0.2946 = 15002.12 h = 625.09 días.

Resultado: autonomía teórica aproximada de 625.09 días bajo ese perfil de consumo.

¿Por qué se usa un consumo medio?

Porque el dispositivo alterna entre estados con consumos distintos. La media ponderada permite convertir ese patrón en una corriente equivalente para una estimación sencilla.

¿Qué significa capacidad utilizable?

Es la parte de la capacidad nominal que se espera aprovechar. Permite reservar margen por envejecimiento, temperatura, seguridad de descarga u otras pérdidas.

¿Debo incluir los picos de transmisión?

Si son breves y repetitivos, conviene reflejarlos dentro del consumo activo medio o del ciclo de actividad. Los picos muy altos también pueden requerir comprobar límites eléctricos aparte de esta estimación energética.

¿La autonomía calculada será igual a la real?

No necesariamente. La batería y el dispositivo cambian con temperatura, edad, calidad de señal, firmware y frecuencia de uso, entre otros factores.

¿Cómo puedo comparar dos configuraciones?

Mantén la misma batería y cambia el consumo activo, el reposo o el ciclo de actividad. Así podrás ver qué ajuste tiene mayor efecto sobre la autonomía teórica.