TOOL 02 · POWER & BATTERY
供电与电池续航估算：
换一次电池，能不能撑到下次巡检
按采集、发射、待机三段的电流与占空比折算日均耗电，再按电池标称容量与可用系数给出续航区间。发射功耗按占空比算，不按平均值拍脑袋；结果给区间，不给单一确定值。
输入参数
默认值取自低占空比采集终端的常见工况，不是承诺值。请按你的硬件实测电流替换。
供电方式估算结果
续航与容量给区间，区间来自可用系数的经验取值。日均耗电是点值，因为电流与时长都由你给定。
LOCAL CALC · 不联网选型结论：—
—
结果为演示测算，真实基线由现场勘测与试运行确认。电池实际可用容量随温度、放电倍率与贮存时间变化，选型前请索取供货方的放电曲线。
公式与系数：全部写在页面上
计算器按下面这些式子逐行计算。三个占空比相加恒为 1，日均耗电就是三段电流按各自占空比加权后乘 24 小时。
符号与单位约定
- Ia
- 采集与处理电流（mA）
- ta
- 单次采集时长（秒）
- na
- 每日采集次数
- Ip
- 发射峰值电流（mA）
- tp
- 单次发射时长（秒）
- np
- 每日发射次数
- Is
- 待机电流（µA，计算时除以 1000 换算为 mA）
- Cb
- 电池标称容量（mAh）
- Es
- 太阳能日均补充电量（mAh/日），仅太阳能供电方式使用
- Y
- 目标续航（年）
- k
- 可用系数，覆盖低温容量衰减、自放电（锂亚硫酰氯常温约每年 1%）、贮存老化与放电倍率损失。经验区间 0.65 ~ 0.85，默认中值 0.75
计算步骤
- ① 采集占空比
da = ta × na ÷ 86400- ② 发射占空比
dp = tp × np ÷ 86400- ③ 待机占空比
ds = 1 − da − dp- ④ 日均耗电
Q = [ Ip × dp + Ia × da + (Is ÷ 1000) × ds ] × 24（mAh/日）- ⑤ 净日均耗电
Qnet = Q − Es，仅太阳能供电方式计算，市电方式跳过- ⑥ 可用容量
Cavail = Cb × k，k 取 0.65 与 0.85 得上下界- ⑦ 预估续航
Life = Cavail ÷ Qnet ÷ 365（年）- ⑧ 目标容量
Creq = Qnet × 365 × Y ÷ k（mAh）- ⑨ 余量
Margin = ( Life ÷ Y − 1 ) × 100%- ⑩ 峰值功率
P = V × Ip ÷ 1000（W），用于校核电源与电池组的瞬时放电能力
区间取法：可用系数按页面上给出的经验区间取 0.65 与 0.85 两个端点，其余参数用你填的值。区间只反映电池可用容量的不确定性，不包含电流实测误差与温度曲线带来的偏差。市电或 DC 适配器供电时，第 ⑤ 至 ⑨ 步标记为不适用。
容量档位参考
按上一步算出的「目标续航所需标称容量」上界，对照下面的形态区间定方向。这是估算口径，不等于供货规格书上的型号。
| 所需标称容量 | 常见形态 | 选型时要额外核对 |
|---|---|---|
| 小于 2,000 mAh | 柱式小容量单体 | 低温放电曲线与自放电率，低占空比场景下自放电占比会超过负载耗电。 |
| 2,000 ~ 8,000 mAh | 柱式常规容量单体 | 脉冲放电能力是否覆盖发射峰值电流，必要时并联电容缓冲。 |
| 8,000 ~ 20,000 mAh | 大容量单体或并联组 | 体积、重量与安装空间，以及并联组的钝化恢复策略。 |
| 大于 20,000 mAh | 电池组或改市电 | 先核对现场是否有取电条件；能取电就取电，电池成本随容量非线性上升。 |
若所需容量落在档位边界附近，请按上一档准备，并预留一次低温工况的实测余量。
假设与边界条件
下面这些条件不满足时，续航会明显短于估算值。每一条都对应一个可以在现场核对的量。
- 电流为实测值：三段电流都要用样机实测数据，不接受数据手册的典型值。手册值通常按 25℃ 标定，现场温度与之不同。
- 温度边界：锂亚硫酰氯在 −20℃ 以下可用容量显著下降。k 下界 0.65 只覆盖常见低温工况，长期低于 −20℃ 需按实测放电曲线重算。
- 钝化效应：长期小电流工作后，突发脉冲放电会出现电压滞后。固件需要做钝化唤醒，或在电池两端并联电容缓冲，否则首包发射可能失败。
- 自放电：锂亚硫酰氯常温自放电约每年 1%，已计入 k。高温贮存会明显抬高自放电，库存超过两年的电池请重新核算。
- 末端电压：电池内阻随放电深度上升，末端脉冲电压跌落可能导致发射失败。选型时按末端电压校核，不按标称电压。
- 太阳能边界：日均补充按年均有效光照折算，未计入连续阴雨。需按当地最长连续无有效光照天数，用第 ⑤ 步的零补充工况单独校核。
- 不含的功耗：固件升级、频繁重连、低温加热、传感器预热与指示灯不计入。这五项在现场往往是续航偏差的主要来源。
- 不含温度补偿：本页不做算法级温度补偿估算。若固件按温度调整上报频率，请分季节分别算一遍。
常见问题
为什么续航给这么宽的区间
因为电池可用容量本身就是个区间。同样的电池，装在 −10℃ 的室外机柜里和在 25℃ 的配电间里，可用容量能差三成。给一个确定值反而会误导选型，区间是把这件事摆在明面上。
待机电流只有几微安，真的会影响续航吗
会，而且常常是决定性的。默认参数下，待机电流从 6 µA 涨到 60 µA，日均耗电会增加约 1.3 mAh，五年累计超过 2,300 mAh，相当于把一颗 8,000 mAh 电池的余量吃掉近一半。
把每日发射次数从 24 次降到 12 次，续航能翻倍吗
要看发射耗电在总耗电里的占比。计算器的判读区会给出这个比例：占比高的时候，减半发射次数接近翻倍；占比低的时候，改发射次数不如先把待机电流压下来。
并联超级电容有用吗
有用，但解决的是另一个问题。电容不增加总电量，它提供瞬时大电流，避免电池在脉冲瞬间电压跌落过低。当发射峰值电流接近电池的脉冲放电上限时，加电容比换更大容量的电池更划算。
市电供电还需要看这一页吗
需要看峰值功率和一个结论：能取电就取电。市电方式下计算器只输出峰值功率与电源余量建议，续航与容量结论标记为不适用。若一定要用电池，先确认现场没有取电条件。
把电流实测数据带进方案
样机功耗实测表、电池放电曲线、现场最低温度这三个数到手，续航估算就能从区间收敛到可写进配置单的值。