암페어 시간 대 와트 시간 - 배터리의 차이점 이해하기

배터리는 전기 시스템에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 캠핑카, 골프 카트, 보트 등 모든 전기 시스템은 배터리에 의존합니다. 따라서 이러한 상황에 맞는 배터리를 구매할 때는 배터리의 용량을 이해해야 합니다. 암페어시 및 와트시는 배터리 용량을 측정하는 데 사용되는 단위입니다. 하지만 많은 사람들이 이 둘의 차이점이나 그 의미를 잘 알지 못합니다. 이 글에서는 암페어시와 와트시를 개별적으로 살펴보고 서로 비교해 보겠습니다. 

용량 이해

용량은 배터리의 가장 중요한 정량화 가능한 특성입니다. 배터리 용량을 측정하는 방법과 배터리 정격의 의미를 이해하는 것이 중요합니다. 용량은 배터리가 공급할 수 있는 전력의 양 또는 배터리에서 추출한 에너지의 총량을 의미합니다. 이 숫자는 와트시 또는 Wh로 표시되며 배터리의 용량입니다. 그렇다면 암페어시란 무엇일까요? 와트시와 암페어시, 이 두 가지에 대한 명확한 설명이 필요한 경우가 많습니다.

배터리의 총 용량(와트시)은 전압, 암페어, 시간을 곱하여 계산합니다. 전압에 암페어 시간을 곱한 것으로도 쓸 수 있습니다. 이 방정식에는 암페어시 또는 Ah가 있으며, 이는 배터리 라벨에 종종 인쇄되어 있습니다. 이 계산의 답은 이론적인 것입니다. 실제로는 여러 가지 이유로 인해 배터리 용량이 이 수치보다 적습니다. 

와트시(Wh) 이해

와트시(Wh)는 전압과 전류를 모두 고려한 배터리의 총 에너지 용량을 측정하는 단위입니다. 서로 다른 전압 등급의 배터리를 비교할 때 유용한 측정 도구입니다. 일반적으로 "1와트시" 배터리로 표기합니다. 예를 들어 배터리의 정격이 120Wh라고 가정해 보겠습니다. 이 경우 배터리는 총 120와트의 에너지를 전달할 수 있습니다. 전압이 다른 배터리를 비교할 때는 정확한 비교를 위해 암페어를 와트로 변환합니다. 이는 암페어 시간에 비해 와트 시간을 사용하면 배터리의 에너지 전달 용량을 보다 포괄적으로 파악할 수 있기 때문입니다.

와트시 계산

공식: Wh = 전압(볼트) x Ah

예시: 12V 배터리의 용량이 100Ah인 경우 총 에너지 용량 또는 와트시는 12×100=1200Wh가 됩니다.  

정격 용량이 200Ah인 24볼트 리튬 이온 딥 사이클 배터리가 있다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 지정된 엔드포인트 전압에 도달하기 전에 총 4800와트시의 에너지를 보유하게 됩니다.

암페어 시간(아) 이해

암페어시 또는 Ah는 특정 기간(보통 시간) 동안 일정량의 전류(암페어)를 공급할 수 있는 배터리의 용량을 측정하는 단위입니다. 특정 시간 동안 배터리를 얼마나 많은 암페어를 방전할 수 있는지 파악하는 데 사용되는 측정 도구입니다. 일반적으로 배터리에는 1시간 암페어 단위로 표시됩니다. 예를 들어 배터리의 속도가 7Ah인 경우 7시간 동안 1암페어의 전류를 전송할 수 있음을 의미합니다. 7시간이 지나면 배터리는 방전 깊이 100% 또는 충전 상태 0%가 됩니다. 제조업체가 배터리가 방전되어 재충전이 필요하다고 선언한 시점입니다.

C등급

배터리마다 배터리 작동 방식을 알려주는 C-율이 다르다는 점에 유의해야 합니다. C-율에 따라 7Ah 배터리는 7시간 동안 1암페어의 전류를 전송하는 대신 1시간 동안 7암페어의 전류를 전송할 수도 있습니다.

C-rate는 배터리가 충전 또는 방전되는 속도입니다. 배터리의 C-율은 제조업체마다 다릅니다. 1-C 등급은 1시간에 배터리 충전 및 방전을 의미합니다. 따라서 20Ah 배터리의 C 비율이 1-C인 경우 1시간 동안 20암페어의 속도로 충전 또는 방전됩니다. 

일반적으로 배터리의 정격은 0.5C 이하입니다. 따라서 배터리 전원으로 디바이스의 작동 시간을 예상하려면 C 등급을 확인하세요. 

암페어 시간 계산

공식: Ah = 전류(암페어) x 시간(시간)

예시: 배터리가 20시간 동안 5A의 전류를 공급하는 경우, 암페어 시간당 정격은 5×20=100Ah가 됩니다. 

딥 사이클 선박용 배터리는 크기와 전력 수요에 따라 50Ah~300Ah의 Ah 등급이 있습니다.        

Ah와 Wh의 주요 차이점

• 암페어 시간은 시간이 지남에 따라 얼마나 많은 전류를 공급할 수 있는지를 기준으로 배터리 용량을 측정한 것입니다. 
• 와트시는 전압과 전류를 모두 고려한 배터리의 총 에너지 용량을 측정하는 단위입니다. 
• 암페어 시간은 배터리의 크기와 용량을 반영합니다. 배터리가 얼마나 오랫동안 부하를 견딜 수 있는지 알 수 있습니다. 
• 와트시는 배터리의 에너지 저장 용량을 종합적으로 파악할 수 있는 수치입니다. 
• 암페어 시간을 통해 배터리의 크기와 용량을 파악할 수 있습니다. 
• 이와 대조적으로 와트시는 배터리의 에너지 함량을 정확하게 측정할 수 있는 수치입니다.

Ah와 Wh에 영향을 미치는 요인

온도

온도는 배터리 용량에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 암페어시 및 와트시 등급에도 영향을 미칩니다. 온도가 높으면 배터리 용량이 감소합니다. 따라서 암페어 시간 및 와트시 등급이 감소합니다. 마찬가지로 온도가 낮으면 Ah 및 Wh 등급도 낮아집니다. 어는점 이하의 온도에서는 최대 20% 용량이 감소하여 Ah 및 Wh 등급에 영향을 미칩니다. 

방전율

방전율은 배터리가 얼마나 빨리 방전되는지를 나타내며, 이는 암페어 시간과 와트시 등급 모두에 영향을 미칩니다. 방전율이 높을수록 배터리 내부 저항이 발생하여 효율이 떨어집니다. 따라서 암페어 시간 및 와트시 등급이 감소합니다. 더 높은 속도로 방전되는 배터리는 더 낮은 속도로 방전되는 배터리보다 사용 가능한 용량이 더 낮습니다. 

결론

배터리 사용 시간을 정확하게 예측하려면 암페어 시간과 와트 시간을 모두 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 특정 애플리케이션에 배터리가 얼마나 적합한지 알 수 있습니다. Ah와 Wh의 개념을 모두 학습함으로써 사용자는 특정 요구 사항에 따라 배터리를 구매할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.