Amperios hora frente a vatios hora: cómo entender la diferencia en las baterías

Las baterías son uno de los componentes más importantes de un sistema eléctrico. Ya sea su vehículo recreativo, carrito de golf o barco, todos dependen de las baterías. Por lo tanto, cuando vaya a comprar una batería para cualquiera de estas situaciones, debe conocer la capacidad de una batería. Los amperios-hora y los vatios-hora son unidades que se utilizan para medir la capacidad de una batería. Pero mucha gente necesita aprender la diferencia entre ambas o lo que representan. En este artículo, veremos los amperios hora y los vatios hora individualmente y los compararemos entre sí. 

Comprender la capacidad

La capacidad es la característica cuantificable más importante de una batería. Es importante que sepa cómo se mide la capacidad de una pila y qué significa su clasificación. La capacidad es la cantidad de energía que una batería puede suministrar o la cantidad total de energía extraída de una batería. Este número se representa en vatios hora o Wh, y es la capacidad de una batería. Pero, ¿qué son los amperios hora? Muchas veces, la gente necesita aclaraciones sobre estos dos conceptos: vatios hora y amperios hora.

La capacidad total de una batería en vatios-hora se calcula multiplicando la tensión, los amperios y las horas. También podemos escribirlo como voltaje multiplicado por amperios-hora. En esta ecuación, hay amperios-hora, o Ah, que es lo que suele aparecer impreso en la etiqueta de la batería. La respuesta de este cálculo es teórica. En realidad, la capacidad de la batería es inferior a este número debido a varias razones. 

Comprensión de los vatios-hora (Wh)

Vatios hora o Wh es la medida de la capacidad total de energía de una batería, considerando tanto la tensión como la corriente. Es una herramienta de medición útil para comparar baterías de diferentes voltajes nominales. Suele escribirse como batería de "1 vatio-hora". Por ejemplo, supongamos que una batería tiene una capacidad nominal de 120 Wh. En ese caso, la batería puede transferir 120 vatios de la energía total que suministra. Al comparar baterías con voltajes diferentes, convertimos los amperios en vatios para realizar una comparación precisa. Esto se debe a que los vatios hora ofrecen una visión más completa de la capacidad de una batería para suministrar energía en comparación con los amperios hora.

Cálculo de vatios-hora

Fórmula: Wh = Tensión (en voltios) x Ah

Ejemplo: Si una batería de 12 voltios tiene una capacidad de 100 Ah, su capacidad energética total o vatios hora será de 12×100=1200 Wh.  

Supongamos una batería de ciclo profundo de iones de litio de 24 voltios con una capacidad nominal de 200 Ah. En ese caso, tendrá un total de 4.800 vatios-hora de energía antes de alcanzar su tensión final especificada.

Comprender los amperios hora (Ah)

Los amperios hora o Ah son la medida de la capacidad de una batería para proporcionar una determinada cantidad de corriente (amperios) durante un periodo específico (normalmente horas). Es una herramienta de medición que se utiliza para saber cuántos amperios puede descargar una batería en un determinado periodo de tiempo. Suele escribirse en amperios por hora en una batería. Por ejemplo, si una batería tiene una tasa de 7Ah, significa que puede transferir 1 amperio de corriente durante 7 horas. Después de 7 horas, la batería estará a 100% de profundidad de descarga o 0% de estado de carga. Es el punto en el que el fabricante ha declarado que la batería está vacía y necesita recargarse.

Clasificación C

Es importante tener en cuenta que las baterías tienen diferentes índices C, que indican cómo funciona una batería. Dependiendo del índice C, una batería de 7 Ah también podría transferir 7 amperios de corriente durante 1 hora en lugar de 1 amperio durante 7 horas.

La tasa C es la velocidad a la que la batería se carga o descarga. El índice C de una batería varía de un fabricante a otro. Un índice de 1-C significa que la batería se carga y descarga en 1 hora. Por lo tanto, si una batería de 20 Ah tiene una tasa de 1 C, entonces se carga o descarga a una tasa de 20 amperios durante 1 hora. 

Normalmente, las pilas tienen una clasificación de 0,5-C o incluso inferior. Por tanto, si quieres calcular el tiempo de funcionamiento de un dispositivo con batería, averigua la clasificación C. 

Cálculo de amperios hora

Fórmula: Ah = Corriente (en amperios) x Tiempo (en horas)

Ejemplo: Si una batería suministra 5 Amperios de corriente durante 20 horas, su capacidad en Amperios hora sería de 5×20=100 Ah. 

Las baterías marinas de ciclo profundo tienen una capacidad nominal de 50 Ah a 300 Ah, dependiendo del tamaño y las necesidades de potencia.        

Diferencias clave entre Ah y Wh

• El amperio hora es la medida de la capacidad de la batería en función de la cantidad de corriente que puede suministrar a lo largo del tiempo. 
• El vatio hora es la medida de la capacidad energética total de la batería, considerando tanto la tensión como la corriente. 
• El amperio hora refleja el tamaño de la batería y su capacidad. Da una idea del tiempo que una batería puede soportar una carga. 
• Los vatios-hora permiten conocer la capacidad de almacenamiento de energía de la batería. 
• Los amperios hora nos dan una idea del tamaño y la capacidad de la batería. 
• En cambio, los vatios hora nos dan una medida exacta del contenido energético de la batería.

Factores que afectan a Ah y Wh

Temperatura

La temperatura tiene un efecto significativo en la capacidad de una batería. Por lo tanto, también afecta a los valores nominales de amperios hora y vatios hora. Las altas temperaturas reducen la capacidad de una batería. Esto reduce sus valores en Amperios hora y Vatios hora. Del mismo modo, una temperatura baja también reduce los valores Ah y Wh. Hasta 20% la capacidad disminuye a temperaturas por debajo del punto de congelación, lo que afecta a las clasificaciones de Ah y Wh. 

Tasa de descarga

La velocidad de descarga es la rapidez con la que se descarga una batería y afecta tanto a los amperios hora como a los vatios hora. Una mayor velocidad de descarga provoca resistencia interna en la batería, lo que reduce su eficiencia. Por lo tanto, reduce los amperios hora y los vatios hora. Las baterías que se descargan a mayor velocidad muestran una menor capacidad útil que las que se descargan a menor velocidad. 

Conclusión

Conocer tanto los amperios hora como los vatios hora es importante para calcular con precisión la autonomía de la batería. Nos da una idea de lo adecuada que es la batería para determinadas aplicaciones. Aprendiendo el concepto de Ah y Wh, los usuarios pueden tomar decisiones informadas a la hora de comprar baterías según sus necesidades específicas.