الأمبير ساعة مقابل الواط ساعة - فهم الفرق في البطاريات

البطاريات هي أحد أهم المكونات في النظام الكهربائي. سواءً كانت مقطورتك الترفيهية أو عربة الغولف أو قاربك، فكلها تعتمد على البطاريات. لذلك، عندما تتسوق لشراء بطارية لأي من هذه الحالات، يجب أن تفهم سعة البطارية. الأمبير/ساعة والواط/ساعة هي وحدات تستخدم لقياس سعة البطارية. ولكن، يحتاج الكثير من الناس إلى معرفة الفرق بين الاثنين أو ما يمثلانه. في هذه المقالة، سنلقي نظرة على ساعات الأمبير وساعات الواط كل على حدة ونقارن بينهما. 

فهم القدرات

السعة هي أهم خاصية قابلة للقياس الكمي للبطارية. من المهم أن تفهم كيفية قياس سعة البطارية وما يعنيه تصنيفها. السعة هي مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها البطارية أو إجمالي كمية الطاقة المستخرجة من البطارية. ويمثل هذا الرقم بالواط/ساعة أو واط/ساعة، وهو سعة البطارية. لكن ما هي ساعات الأمبير إذاً؟ في كثير من الأحيان، يحتاج الناس في كثير من الأحيان إلى توضيح بشأن هذين الاثنين: ساعات الواط ساعة والأمبير ساعة.

تُحسب السعة الكلية للبطارية بالواط/ساعة بضرب الجهد والأمبير والساعات. يمكننا أيضاً كتابتها على شكل جهد مضروب في الأمبير-ساعة. في هذه المعادلة، يوجد أمبير-ساعة، أو Ah، وهو ما يُطبع غالباً على ملصق البطارية. الإجابة من هذه العملية الحسابية نظرية. في الواقع، تكون سعة البطارية في الواقع أقل من هذا الرقم لعدة أسباب. 

فهم ساعات الواط (واط/ساعة)

الواط ساعة أو Wh هو مقياس لسعة الطاقة الإجمالية للبطارية، مع الأخذ بعين الاعتبار كلاً من الجهد والتيار. وهي أداة قياس مفيدة لمقارنة البطاريات ذات معدلات الجهد المختلفة. وعادة ما يتم كتابتها على أنها بطارية "1 واط ساعة". على سبيل المثال، لنفترض أن البطارية مصنفة بقدرة 120 واط/ساعة. في هذه الحالة، يمكن للبطارية نقل 120 واط من إجمالي الطاقة التي توفرها. عند المقارنة بين البطاريات ذات الفولتية المختلفة، نقوم بتحويل الأمبير إلى واط لإجراء مقارنة دقيقة. وذلك لأن ساعات الواط تعطيك رؤية أكثر شمولاً لقدرة البطارية على توصيل الطاقة مقارنة بساعات الأمبير.

حساب ساعات الواط

الصيغة: و.س = الجهد (بالفولت) × آه

مثال على ذلك: إذا كانت سعة البطارية بجهد 12 فولت 100 Ah، فإن سعة الطاقة الإجمالية أو الوات/ساعة ستكون 12×100=1200 واط/ساعة.  

لنفترض أن بطارية ليثيوم أيون عميقة 24 فولت ذات دورة عميقة بسعة 200 أمبير. في هذه الحالة، سيكون لديها ما مجموعه 4800 واط/ساعة من الطاقة قبل أن تصل إلى الجهد النهائي المحدد لها.

فهم الأمبير ساعة (آه)

الأمبير ساعة أو Ah هو مقياس لقدرة البطارية على توفير كمية معينة من التيار (أمبير) خلال فترة محددة (عادةً ساعات). وهي أداة قياس تُستخدم لفهم عدد الأمبيرات التي يمكن تفريغها من البطارية خلال فترة زمنية معينة. ويكتب عادةً بمعدل أمبير لمدة ساعة واحدة على البطارية. على سبيل المثال، إذا كان معدل البطارية 7 أمبير، فهذا يعني أنها تستطيع نقل 1 أمبير من التيار لمدة 7 ساعات. بعد 7 ساعات، ستكون البطارية في عمق تفريغ 100% أو 0% حالة الشحن. إنها النقطة التي أعلنت فيها الشركة المصنعة أن البطارية فارغة وتحتاج إلى إعادة الشحن.

التصنيف C-التصنيف

من المهم ملاحظة أن البطاريات لها معدلات C مختلفة، والتي توضح كيفية تشغيل البطارية. واعتماداً على معدل C، يمكن لبطارية 7 أمبير في الساعة أن تنقل 7 أمبير من التيار لمدة ساعة واحدة بدلاً من 1 أمبير لمدة 7 ساعات.

معدل C هو معدل شحن البطارية أو تفريغها. يختلف هذا المعدل C للبطارية من مصنع لآخر. يعني المعدل C-1 شحن البطارية وتفريغها في ساعة واحدة. لذا إذا كان معدل البطارية 20 أمبير في الساعة هو 1 C، فهذا يعني أنها تشحن أو تفرغ بمعدل 20 أمبير لمدة ساعة واحدة. 

عادةً ما يكون تصنيف البطاريات 0.5 C أو حتى أقل. لذا، إذا كنت ترغب في تقدير وقت تشغيل الجهاز على طاقة البطارية، اكتشف التصنيف C. 

حساب ساعات الأمبير

الصيغة: آه = التيار (بالأمبير) × الزمن (بالساعات)

مثال على ذلك: إذا كانت البطارية تزوّد 5 أمبير من التيار لمدة 20 ساعة، فإن معدل الأمبير في الساعة سيكون 5×20=100 أمبير في الساعة. 

تتمتع البطاريات البحرية ذات الدورة العميقة بمعدل أمبير من 50 أمبير إلى 300 أمبير، اعتماداً على الحجم واحتياجات الطاقة.        

الاختلافات الرئيسية بين آه و واط

• ساعات الأمبير هي مقياس سعة البطارية على أساس مقدار التيار الذي يمكن أن توفره مع مرور الوقت. 
• الواط ساعة هو مقياس سعة الطاقة الإجمالية للبطارية، مع الأخذ في الاعتبار كل من الجهد والتيار. 
• تعكس الأمبير ساعة حجم البطارية وسعتها. ويعطي فكرة عن المدة التي يمكن للبطارية أن تتحمل فيها الحمل. 
• ساعات الواط هي فهم شامل لسعة تخزين الطاقة في البطارية. 
• تعطينا ساعات الأمبير فهمًا لحجم البطارية وسعتها. 
• في المقابل، تعطينا ساعات الواط قياسًا دقيقًا لمحتوى البطارية من الطاقة.

العوامل المؤثرة على آه و واط

درجة الحرارة

تؤثر درجة الحرارة تأثيراً كبيراً على سعة البطارية. ولذلك، فإنها تؤثر أيضاً على تصنيفات الأمبير/ساعة والواط/ساعة. يقلل ارتفاع درجة الحرارة من سعة البطارية. وهذا يقلل من تصنيفات الأمبير/ساعة والواط/ساعة. وبالمثل، تقلل درجة الحرارة المنخفضة أيضاً من تصنيفات الأمبير ساعة والواط ساعة. تنخفض سعة البطارية حتى 20% عند درجات حرارة أقل من درجة التجمد، مما يؤثر على تصنيفات الأمبير والواط ساعة. 

معدل التفريغ

معدل التفريغ هو مدى سرعة تفريغ شحن البطارية وهذا يؤثر على كل من معدل الأمبير ساعة والواط ساعة. يسبب معدل التفريغ الأعلى مقاومة داخلية في البطارية، مما يقلل من كفاءتها. ولذلك، فإنه يقلل من تصنيفات الأمبير ساعة والواط ساعة. تُظهر البطاريات التي يتم تفريغها بمعدل أعلى سعة قابلة للاستخدام أقل من تلك التي يتم تفريغها بمعدل أقل. 

الخاتمة

إن فهم كل من ساعات الأمبير وساعات الواط مهم لتقدير وقت تشغيل البطارية بدقة. فهو يعطينا فكرة عن مدى ملاءمة البطارية لتطبيقات معينة. ومن خلال معرفة مفهوم كل من الأمبير ساعة والواط، يمكن للمستخدمين اتخاذ قرارات مستنيرة عند شراء البطاريات وفقاً لمتطلباتهم الخاصة.