Calculadora de autonomía de baterías: ¿cuánto durará mi batería?

Cómo funciona esta calculadora de autonomía de baterías

«¿Cuánto me va a durar la batería?» parece una simple división (capacidad entre carga), pero esa respuesta ingenua suele pecar de optimista en un 30–50 %. Esta calculadora tiene en cuenta todos los factores que acortan la autonomía real:

• Profundidad de descarga (DoD). Las baterías de litio-ferrofosfato (LFP) pueden aprovechar el 80–100 % de su capacidad; las de plomo-ácido conviene pararlas hacia el 50 % para que no envejezcan deprisa.
• Pérdidas del inversor. Alimentar aparatos de corriente alterna desde una batería cuesta un 7–15 % en la conversión, más el consumo en vacío del propio inversor durante cada hora que está encendido.
• Ley de Peukert. Las baterías de plomo-ácido entregan menos carga con corrientes altas. La calculadora aplica la ecuación de Peukert respecto al tiempo de descarga nominal de la batería (20 horas en la mayoría de las de plomo-ácido).
• Temperatura y envejecimiento. La capacidad baja con el frío (en torno a un 1 % por cada °C por debajo de 25 °C en las de plomo-ácido) y a medida que la batería envejece; el final de la vida útil suele situarse en el 70–80 % de la capacidad original.

Elige los aparatos que quieres mantener encendidos durante un apagón, o introduce tu propio total, y la calculadora te da la autonomía, la corriente y la tasa C, una curva de autonomía para otras cargas y el tamaño de batería que necesitarías para el tiempo de respaldo que buscas.

Las fórmulas

Aquí H es el tiempo de descarga nominal (20 h), C la capacidad efectiva en Ah y k el exponente de Peukert (1,1–1,3 en plomo-ácido, alrededor de 1,03 en LFP).

Ejemplo práctico: dos baterías LFP de 200 Ah durante un apagón

Los valores por defecto corresponden a dos baterías LiFePO₄ de 12,8 V y 200 Ah en paralelo (5,12 kWh nominales, 4,61 kWh útiles con un 90 % de DoD) que alimentan un frigorífico (60 W de media), un router (15 W), iluminación LED (45 W) y un televisor de 50 pulgadas (90 W): 210 W en total. A través de un inversor con un rendimiento del 90 % y 20 W de consumo en vacío, la batería suministra 253 W, una descarga suave de 0,05C. La autonomía ronda las 18 horas y 11 minutos, bastante por encima del objetivo de 12 horas.

Si cambias a dos baterías AGM de 12 V y 200 Ah, todo cambia: la energía útil se reduce a la mitad, 2,4 kWh con un 50 % de DoD, y la autonomía baja a unas 9 horas y 24 minutos. Con una carga de 1.000 W, el banco AGM aguanta solo 1 hora y 41 minutos, un 21 % menos de lo que sugiere la simple división, porque la ley de Peukert penaliza la corriente de descarga de 94 A.

Cómo leer los resultados

• El tiempo de respaldo es lo que tarda en llegar a tu límite de DoD, no a dejar la batería completamente vacía.
• El consumo de la batería muestra cuánto añade el inversor. Si su consumo en vacío pesa mucho frente a una carga pequeña, los aparatos en corriente continua o un inversor más pequeño alargan la autonomía de forma notable.
• Una tasa C por encima del límite cómodo de la química (unos 0,2–0,3C en plomo-ácido, 1C en LFP) activa un aviso.
• La capacidad para el objetivo dimensiona el banco de baterías que necesitarías, con Peukert y temperatura incluidos. Afina la configuración con la calculadora del tamaño del banco de baterías.

Autonomías típicas (12 V y 100 Ah = 1,2 kWh nominales, con inversor)

Los valores incluyen un inversor del 90 % y 20 W de consumo en vacío (salvo la CPAP en corriente continua); las cifras reales varían con la edad de la batería y la temperatura.

Consejos para alargar el tiempo de respaldo

• Conoce tus consumos medios. La etiqueta de un frigorífico o un congelador indica su potencia máxima; su media a lo largo del día suele ser entre un tercio y la mitad. Mídelo con un medidor de enchufe o usa la calculadora del coste de los electrodomésticos.
• Apaga el inversor cuando no necesites nada en alterna, o alimenta routers, luces y CPAP directamente a 12 V.
• Mantén las baterías a resguardo del frío. Una batería en un garaje sin calefacción a 0 °C puede perder un 10–25 % de su capacidad.
• No sobredimensiones el inversor. Uno de 3 kW con 40 W de consumo en vacío puede gastar más que el router que quieres mantener conectado.
• Recarga con energía solar. En verano, unos pocos cientos de vatios de paneles pueden alargar un apagón de forma indefinida; consulta la calculadora solar aislada.

Limitaciones

Las baterías reales sufren una caída de tensión cerca del vacío que puede hacer saltar el corte por baja tensión del inversor antes de llegar a la DoD nominal. La ley de Peukert es una aproximación empírica válida en rangos de corriente moderados; con corrientes muy bajas sobrestima la capacidad, por lo que la calculadora limita la ganancia al 15 % en las de plomo-ácido. No se modelan los límites del sistema de gestión de la batería (BMS), el desequilibrio entre celdas ni los cambios de temperatura ambiente durante la descarga. Las baterías cuya capacidad se indica en mAh a 3,6–3,7 V (power banks) deben convertirse antes a Wh.

Método e hipótesis

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