배터리 사용 시간 계산기: 캠핑카 배터리는 얼마나 갈까?
100Ah LiFePO4는 50W짜리 기기를 20시간쯤 돌립니다. 같은 용량의 AGM은 12시간 남짓인데, 절반까지만 방전해야 하기 때문입니다. 냉장고나 무시동 히터, 노트북, 커피 머신을 두고 보조 배터리가 실제로 얼마나 버티는지 여기서 확인해 보세요.
용량과 배터리 종류, 기기의 소비 전력을 넣어 주세요. 인버터를 거치는 기기라면 인버터 효율을 반영하고, 납축 배터리라면 전류가 클 때 나타나는 퓨커트 효과까지 함께 계산합니다.
결과
예상 사용 시간
20 시간 29 분
사용 가능 용량 80% 기준 (LiFePO4 (리튬인산철))
- 사용 가능 에너지
- 1,024 Wh
- 배터리 측 전력
- 50 W
- 배터리 전류
- 3.91 A
계산 과정 보기
- 1방전 전류: 50 W ÷ 12.8 V = 3.91 A
- 2사용 가능 에너지: 12.8 V × 100 Ah × 80% = 1,024 Wh
- 3사용 시간: 1,024 Wh ÷ 50 W = 20.5 h (20 시간 29 분)
계산 방법
사용 시간은 배터리의 사용 가능 에너지를 부하가 실제로 배터리에서 소비하는 전력으로 나눈 값입니다.
사용 가능 에너지 [Wh] = 공칭 전압 [V] × 용량 [Ah] × 사용 가능 비율사용 시간 [h] = 사용 가능 에너지 [Wh] ÷ 배터리에서 소비하는 전력 [W]기기가 인버터를 거치면, 인버터는 기기가 쓰는 것보다 더 많은 전력을 배터리에서 끌어갑니다. 배터리 측 전력 = 기기 전력 ÷ 인버터 효율입니다. 효율이 88%라면 기기에서 100W를 쓸 때 배터리에서는 약 114W가 빠져나갑니다.
온도 조절식 기기(냉장고, 히터)는 계속 작동하지 않습니다. 가동률은 정격 전력을 평균값으로 바꿉니다: 60W × 40% = 평균 24W.
납축 배터리의 퓨커트 효과
AGM·젤·습식 배터리의 용량은 20시간에 걸쳐 방전하는 조건(C20)에서 잰 값입니다. 더 빨리 방전할수록 실제로 꺼낼 수 있는 용량은 줄어듭니다. 계산기는 C20 전류를 기준으로 퓨커트 식을 적용합니다.
C_eff = C20 × (I20 ÷ I)^(k − 1) 단 I20 = C20 ÷ 20계산 예시
정격 45W 컴프레서 냉장고가 여름에 시간의 약 50% 동안 작동하며, 100Ah LiFePO4 배터리의 80%를 사용하려고 합니다.
입력값
- 배터리 용량: 100 Ah
- 배터리 종류: LiFePO4 (리튬인산철)
- 부하 전력: 45 W
- 가동률: 50 %
- 인버터(220V)를 통해 기기 사용: 아니요
- 시스템 전압: 12V
- 용량의 사용 가능 비율: 80 %
결과
1 일 21 시간
예상 사용 시간
- 사용 가능 에너지
- 1,024 Wh
- 배터리 측 평균 전력
- 22.5 W
- 배터리 전류
- 3.52 A
- 환산
- 1.9 일
계산 과정
- 평균 전력: 45 W × 가동률 50% = 22.5 W
- 방전 전류: 45 W ÷ 12.8 V = 3.52 A
- 사용 가능 에너지: 12.8 V × 100 Ah × 80% = 1,024 Wh
- 사용 시간: 1,024 Wh ÷ 22.5 W = 45.5 h (1 일 21 시간)
변수 설명
- 배터리 용량 (Ah)
- 제조사 정격 용량. 납축 배터리는 C20(20시간 방전) 기준값입니다.
- 배터리 종류
- 공칭 전압(LiFePO4 12.8V, 납축 12V)과 권장 사용 가능 비율, 퓨커트 지수가 여기서 정해집니다.
- 사용 가능 비율 (%)
- 배터리 수명을 크게 줄이지 않고 사용할 수 있는 용량의 비율. LiFePO4: 80–90%, 납축: 약 50%.
- 부하 전력 (W)
- 명판 또는 측정기의 전력. 기기가 여러 개면 합계를 입력합니다.
- 가동률 (%)
- 전체 시간 중 기기가 실제로 전력을 소비하는 비율. 상시 부하: 100%.
- 인버터 효율 (%)
- 출력 전력 대 입력 전력의 비율. 정격 부하에서 보통 85–92%.
흔한 실수
- Ah와 Wh를 혼동: 12.8V의 100Ah는 1,280Wh이지만 24V라면 2,560Wh입니다. 저장 에너지를 비교하려면 Wh로 환산해야 합니다.
- 정격 용량 전체를 사용할 수 있다고 가정하기: 납축 배터리는 절반 정도만 방전해야 하며, 그렇지 않으면 빨리 노화됩니다.
- 인버터를 잊기: 10–15%의 손실에 대기 전력(보통 5–15W)이 더해져 사용 시간이 눈에 띄게 줄어듭니다.
- 평균 대신 정격 전력을 그대로 넣는 경우. 냉장고나 히터는 켜졌다 꺼졌다 하므로, 가동률을 빼고 계산하면 사용 시간이 실제보다 훨씬 짧게 나옵니다.
- 추위 무시: 0°C에서 납축 배터리는 용량이 눈에 띄게 줄고, LiFePO4는 보통 영하에서 충전 자체가 안 됩니다.
가정과 한계
- 배터리는 시작 시 완전히 충전되어 있고 상태가 좋습니다(노화 미고려).
- 계산에는 공칭 전압을 씁니다. LiFePO4는 12.8V, 납축은 12.0V입니다. 실제 전압은 충전 상태와 부하에 따라 달라집니다.
- 인버터의 대기 전력은 포함되지 않습니다. 기기를 사용하지 않는 동안에도 인버터를 켜 두면 추가로 에너지가 소모됩니다.
- 온도 영향, 자가 방전, BMS 차단, 배선 손실은 포함되지 않습니다.
- 결과는 참고치이며 보증이 아닙니다. 중요한 용도(예: 의료 기기)에는 안전 여유를 두세요.
자주 묻는 질문
100Ah 배터리는 100W에서 얼마나 갈까요?
100Ah LiFePO4(12.8V, 80%까지 사용)에서 실제로 꺼내 쓸 수 있는 전기는 약 1,024Wh입니다. 100W짜리 기기라면 10시간쯤 돌아갑니다. 같은 100Ah라도 AGM(12V, 50%까지)은 약 600Wh라 6시간 남짓이고, 전류를 많이 뽑아 쓰면 퓨커트 효과 때문에 그보다 더 짧아집니다.
왜 배터리가 계산보다 빨리 닳나요?
흔한 원인: 잔존 용량이 줄어든 노후 배터리, 낮은 온도, 인버터 대기 전력, 과소평가한 가동률, 계산에 넣지 않은 추가 부하(물 펌프, 조명, 히터 팬).
여러 기기를 함께 계산할 수 있나요?
네. 모든 기기의 평균 소비 전력을 더해 입력하세요. 여러 기기의 하루 사용량을 계산하려면 Wh 단위로 합산하는 전력 사용량 계산기를 이용하세요.
출처와 근거
- 퓨커트 식 (W. Peukert, 1897), 배터리 공학의 표준 공식
- 제조사 데이터시트의 일반적인 방전 깊이와 효율 (LiFePO4, AGM, 젤 배터리; 인버터)