电池续航计算器：如何用 mAh 和电流估算运行时间
电池续航计算器根据电池容量（mAh）和设备平均放电电流（mA）估算电池能为设备供电多长时间，同时反向计算满足目标续航所需的最小电池容量。适用于嵌入式系统设计、物联网部署、便携式电子设备及应急备用电源规划。
电池续航公式
估算电池运行时间的核心公式如下：
续航时间（小时）= （容量 × 效率）÷ 放电电流
其中：
容量 — 电池额定容量，单位 mAh
效率 — 可用容量比例（0.0–1.0，典型值 0.8）
放电电流 — 设备平均耗电量，单位 mA
**示例：**一块 3,000 mAh 锂离子电池为 250 mA 电路供电，效率 80%：
续航时间 = （3000 × 0.8）÷ 250 = 2400 ÷ 250 = 9.6 小时（9 小时 36 分钟）
若需根据目标续航时间反推所需最小容量，可将公式变形：
所需容量（mAh）= ⌈（放电电流 × 目标时间）÷ 效率⌉
效率影响因素
实际使用中，电池无法输出 100% 额定容量。以下因素会降低可用容量：
放电曲线损耗（5–15%）
随着电量消耗，电池电压逐渐下降。大多数设备设有最低工作电压截止点，导致部分电量无法使用。这是锂电池和碱性电池的主要效率损耗来源。
温度影响
低温会显著降低容量——锂电池在 0°C 时容量可损失 20–30%，在 −20°C 时可损失高达 50%。高温则加速老化和自放电。户外或冷链应用场景应使用更低的效率参数。
电池老化与循环次数
可充电电池随充放电循环而老化。锂离子电池在 500 次循环后通常仅保留约 80% 的初始容量。对于老化电池，应相应降低效率参数。
自放电
所有电池在闲置状态下均会缓慢放电。碱性电池每年自放电约 2%；镍氢电池每月高达 20%；锂离子电池每月约 2–5%。长时间存储时，应将自放电损耗纳入电池容量规划。
各电池类型推荐效率参考
电池类型典型效率说明锂离子电池（Li-Ion）80–90%放电曲线平坦，效率较高碱性电池（AA/AAA/9V）70–85%带载时电压跌落明显镍氢电池（NiMH）75–85%自放电较高，有效容量有所降低磷酸铁锂电池（LiFePO4）90–95%放电曲线极为平坦，循环寿命长一次性锂电池（CR2032）75–85%自放电极低，货架寿命长
常见电池容量参考
使用以下参考表可快速选择适合应用场景的电池型号，或在使用计算器时核对产品规格表数据。
电池类型典型容量电压常见用途AA 碱性电池2,400–3,000 mAh1.5 V遥控器、时钟、玩具AAA 碱性电池1,000–1,200 mAh1.5 V小型遥控器、LED 灯9V 碱性电池500–600 mAh9 V烟雾报警器、效果踏板CR2032（锂纽扣电池）210–240 mAh3 V手表、实时时钟、钥匙扣18650 锂离子电池2,500–3,500 mAh3.6–3.7 V笔记本电脑、手电筒、移动电源21700 锂离子电池4,000–5,000 mAh3.6–3.7 V电动汽车、高功耗设备智能手机电池（典型）3,000–5,000 mAh3.7–3.85 V手机LiPo 1000 mAh 软包电池1,000 mAh3.7 V无人机、遥控车、可穿戴设备
以上容量为 25°C、0.2C 放电率下的典型额定值，实际数值因厂商和放电速率而异。
延长电池续航的实用建议
降低峰值电流
通过休眠模式和占空比控制来降低平均电流。一个微控制器在 10% 的时间内活跃耗电 50 mA，平均电流仅为 5 mA，续航提升 10 倍。
使用高效稳压器
线性稳压器会将多余电压转化为热量浪费掉。开关稳压器（降压/升压型）效率可达 85–95%，能直接改善电池实际续航。
实测实际电流
使用万用表或功率分析仪（如 Nordic PPK2）测量真实平均电流。规格书提供的是典型值，实际电路的耗电量可能有所不同。
留有安全余量
按最小所需容量的 120–150% 进行设计，以应对电池老化、温度变化和突发负载峰值。
相关工具
管道容积计算器 — 计算管道和管件中液体的体积和重量
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