Amp Hours Vs. Watt Hours - Κατανόηση της διαφοράς στις μπαταρίες

Οι μπαταρίες είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα ενός ηλεκτρικού συστήματος. Είτε πρόκειται για το τροχόσπιτό σας, το αμαξίδιο γκολφ ή το σκάφος σας, όλα εξαρτώνται από τις μπαταρίες. Ως εκ τούτου, όταν ψωνίζετε μια μπαταρία για οποιαδήποτε από αυτές τις καταστάσεις, πρέπει να κατανοήσετε τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας. Οι αμπεροώρες και οι βατ-ώρες είναι μονάδες που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της χωρητικότητας μιας μπαταρίας. Όμως, πολλοί άνθρωποι πρέπει να μάθουν τη διαφορά μεταξύ των δύο ή τι αντιπροσωπεύουν. Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τις Αμπέρ-ώρες και τις Βατ-ώρες ξεχωριστά και θα τις συγκρίνουμε μεταξύ τους. 

Κατανόηση της χωρητικότητας

Η χωρητικότητα είναι το σημαντικότερο ποσοτικοποιήσιμο χαρακτηριστικό μιας μπαταρίας. Είναι σημαντικό να καταλάβετε πώς μετράται η χωρητικότητα μιας μπαταρίας και τι σημαίνει η ονομαστική της τιμή. Η χωρητικότητα είναι η ισχύς που μπορεί να αποδώσει μια μπαταρία ή η συνολική ποσότητα ενέργειας που εξάγεται από μια μπαταρία. Ο αριθμός αυτός αναπαρίσταται με τις ώρες Watt ή Wh και είναι η χωρητικότητα μιας μπαταρίας. Τι είναι όμως οι ώρες αμπέρ, τότε; Πολλές φορές, οι άνθρωποι χρειάζονται διευκρινίσεις σχετικά με αυτά τα δύο: τις ώρες Watt και τις ώρες Ampere.

Η συνολική χωρητικότητα μιας μπαταρίας σε Watt-ώρες υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας την τάση, τα αμπέρ και τις ώρες. Μπορούμε επίσης να τη γράψουμε ως τάση επί αμπέρ-ώρες. Σε αυτή την εξίσωση, υπάρχουν οι Αμπερ-ώρες ή Ah, που είναι αυτό που συχνά αναγράφεται στην ετικέτα της μπαταρίας. Η απάντηση από αυτόν τον υπολογισμό είναι θεωρητική. Στην πραγματικότητα, η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι μικρότερη από αυτόν τον αριθμό για διάφορους λόγους. 

Κατανόηση των Watt Hours (Wh)

Οι βατώρες ή Wh είναι το μέτρο της συνολικής ενεργειακής χωρητικότητας μιας μπαταρίας, λαμβάνοντας υπόψη τόσο την τάση όσο και το ρεύμα. Είναι ένα χρήσιμο εργαλείο μέτρησης για τη σύγκριση μπαταριών διαφορετικής ονομαστικής τάσης. Συνήθως γράφεται ως μπαταρία "1 watt-hour". Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι μια μπαταρία έχει ονομαστική ισχύ 120Wh. Στην περίπτωση αυτή, η μπαταρία μπορεί να μεταφέρει 120 Watt της συνολικής ενέργειας που παρέχει. Όταν συγκρίνουμε μπαταρίες με διαφορετικές τάσεις, μετατρέπουμε τα αμπέρ σε Watt για ακριβή σύγκριση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι βατώρες σας δίνουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα της ικανότητας μιας μπαταρίας να αποδίδει ενέργεια σε σύγκριση με τις ώρες αμπέρ.

Υπολογισμός των ωρών Watt

Τύπος: Wh = Τάση (σε βολτ) x Ah

Παράδειγμα: Εάν μια μπαταρία 12 βολτ έχει χωρητικότητα 100 Ah, τότε η συνολική ενεργειακή της χωρητικότητα ή οι βατώρες θα είναι 12×100=1200 Wh.  

Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει μια μπαταρία ιόντων λιθίου 24 βολτ με ονομαστική χωρητικότητα 200 Ah. Στην περίπτωση αυτή, θα έχει συνολικά 4800 βατ-ώρες ενέργειας πριν φτάσει στην καθορισμένη τάση τελικού σημείου.

Κατανόηση των Ωρών Αμπέρ (Ah)

Οι ώρες αμπέρ ή Ah είναι το μέτρο της ικανότητας μιας μπαταρίας να παρέχει ένα ορισμένο ποσό ρεύματος (αμπέρ) για μια συγκεκριμένη περίοδο (συνήθως ώρες). Είναι ένα εργαλείο μέτρησης που χρησιμοποιείται για να καταλάβετε πόσα αμπέρ μπορείτε να εκφορτίσετε μια μπαταρία σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Συνήθως αναγράφεται σε μια μπαταρία σε ποσοστό αμπέρ 1 ώρας. Για παράδειγμα, εάν μια μπαταρία έχει ρυθμό 7Ah, τότε αυτό σημαίνει ότι μπορεί να μεταφέρει 1 amp ρεύματος για 7 ώρες. Μετά από 7 ώρες, η μπαταρία θα βρίσκεται σε βάθος εκφόρτισης 100% ή σε κατάσταση φόρτισης 0%. Είναι το σημείο στο οποίο ο κατασκευαστής έχει δηλώσει ότι η μπαταρία είναι άδεια και πρέπει να επαναφορτιστεί.

Βαθμολογία C

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι μπαταρίες έχουν διαφορετικά ποσοστά C, τα οποία δείχνουν πώς λειτουργεί μια μπαταρία. Ανάλογα με τον συντελεστή C, μια μπαταρία 7Ah μπορεί επίσης να μεταφέρει 7 αμπέρ ρεύματος για 1 ώρα αντί για 1 αμπέρ για 7 ώρες.

Ο ρυθμός C είναι ο ρυθμός με τον οποίο φορτίζει ή εκφορτίζει η μπαταρία. Αυτός ο ρυθμός C για μια μπαταρία διαφέρει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Η τιμή 1-C σημαίνει ότι η μπαταρία φορτίζει και εκφορτίζεται σε 1 ώρα. Έτσι, εάν μια μπαταρία 20Ah έχει ρυθμό 1-C, τότε φορτίζει ή εκφορτίζει με ρυθμό 20amps για 1 ώρα. 

Συνήθως, οι μπαταρίες έχουν βαθμολογία 0,5-C ή και χαμηλότερη. Έτσι, αν θέλετε να εκτιμήσετε το χρόνο λειτουργίας μιας συσκευής με μπαταρία, μάθετε τη βαθμολογία C. 

Υπολογισμός των ωρών ενίσχυσης

Τύπος: Ah = Ρεύμα (σε αμπέρ) x Χρόνος (σε ώρες)

Παράδειγμα: Εάν μια μπαταρία παρέχει ρεύμα 5 Amps για 20 ώρες, τότε η ονομαστική τιμή της σε Amph είναι 5×20=100 Ah. 

Οι μπαταρίες θαλάσσης βαρέως κύκλου έχουν ονομαστική χωρητικότητα Ah από 50Ah έως 300Ah, ανάλογα με το μέγεθος και τις ανάγκες ισχύος.        

Βασικές διαφορές μεταξύ Ah και Wh

• Οι αμπεροώρες είναι το μέτρο της χωρητικότητας της μπαταρίας με βάση το πόσο ρεύμα μπορεί να αποδώσει με την πάροδο του χρόνου. 
• Οι βατώρες είναι το μέτρο της συνολικής ενεργειακής χωρητικότητας της μπαταρίας, λαμβάνοντας υπόψη τόσο την τάση όσο και το ρεύμα. 
• Η ώρα αμπέρ αντικατοπτρίζει το μέγεθος της μπαταρίας και τη χωρητικότητά της. Δίνει μια ιδέα για το πόσο καιρό μια μπαταρία μπορεί να αντέξει ένα φορτίο. 
• Οι βατώρες είναι μια ολοκληρωμένη κατανόηση της ικανότητας αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας. 
• Οι ώρες αμπέρ μας δίνουν μια εικόνα του μεγέθους και της χωρητικότητας της μπαταρίας. 
• Αντίθετα, οι βατώρες μάς δίνουν ένα ακριβές μέτρο του ενεργειακού περιεχομένου της μπαταρίας.

Παράγοντες που επηρεάζουν το Ah και το Wh

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία επηρεάζει σημαντικά τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας. Ως εκ τούτου, επηρεάζει επίσης τις ονομαστικές τιμές των ωρών αμπέρ και των Watt. Η υψηλή θερμοκρασία μειώνει τη χωρητικότητα μιας μπαταρίας. Αυτό μειώνει τις βαθμολογίες της σε ώρες αμπέρ και ώρες βατ. Ομοίως, η χαμηλή θερμοκρασία μειώνει επίσης τις βαθμολογίες Ah και Wh. Μέχρι 20% η χωρητικότητα μειώνεται σε θερμοκρασίες κάτω από το σημείο πήξης, επηρεάζοντας τις βαθμολογίες Ah και Wh. 

Ρυθμός εκφόρτισης

Ο ρυθμός εκφόρτισης είναι το πόσο γρήγορα εκφορτίζεται μια μπαταρία και αυτό επηρεάζει τόσο τις ώρες αμπέρ όσο και τις ώρες watt. Ένας υψηλότερος ρυθμός εκφόρτισης προκαλεί εσωτερική αντίσταση στη μπαταρία, μειώνοντας την αποδοτικότητά της. Ως εκ τούτου, μειώνει τις τιμές των ωρών αμπέρ και των ωρών βατ. Οι μπαταρίες που εκφορτίζονται με υψηλότερο ρυθμό παρουσιάζουν χαμηλότερη ωφέλιμη χωρητικότητα από εκείνες που εκφορτίζονται με χαμηλότερο ρυθμό. 

Συμπέρασμα

Η κατανόηση τόσο των ωρών αμπέρ όσο και των ωρών βατ είναι σημαντική για την ακριβή εκτίμηση του χρόνου λειτουργίας της μπαταρίας. Μας δίνει μια ιδέα για το πόσο κατάλληλη είναι η μπαταρία για ορισμένες εφαρμογές. Με την εκμάθηση της έννοιας τόσο των Ah όσο και των Wh, οι χρήστες μπορούν να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις κατά την αγορά μπαταριών σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις τους.