ทำไมแบตเตอรี่จึงถูกวัดเป็นแอมแปร์ - ชั่วโมง แต่มีการวัดการใช้ไฟฟ้าเป็นกิโลวัตต์ - ชั่วโมง

ฉันอ่านเกี่ยวกับการใช้พลังงานในแบตเตอรี่และไม่ค่อยเข้าใจว่าทำไมมันจึงถูกวัดเป็นหน่วยต่าง ๆ กว่าการใช้ไฟฟ้าในบ้าน แอมป์ชั่วโมงไม่รวมการวัดโวลต์ แต่ฉันเข้าใจว่าแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ (1.5V, 9V, ... ) เท่ากับการใช้ไฟฟ้าในบ้าน (120V, 220V, ... ) ดังนั้นฉันจึงไม่เห็นสาเหตุที่พวกเขามีหน่วยต่างกันซึ่งวัดได้

$kW \cdot h$เป็นการวัดพลังงานที่ลูกค้ากริดเรียกเก็บเงินและมักจะปรากฏในใบแจ้งหนี้ของคุณเป็นตัวเลขที่เข้าใจง่าย (0-1000 ไม่ใช่ 0-1 หรือจำนวนมากมากช่วงที่โชคไม่ดีทำให้หลายคนสับสน) .

$A \cdot h$เป็นการวัดประจุไฟฟ้า แบตเตอรี่ (หรือตัวเก็บประจุ) สามารถเก็บประจุได้มากหรือน้อยโดยไม่คำนึงถึงสภาพการทำงานในขณะที่พลังงานเอาต์พุตสามารถเปลี่ยนแปลงได้ หากทราบว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ในสภาวะการทำงานบางอย่าง (วงจร, อุณหภูมิ, อายุการใช้งาน) ก็จะทราบพลังงานเอาท์พุทของมัน แต่ก็ไม่เป็นอย่างอื่น

ในการแปลงจากเป็นสำหรับแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ให้คูณด้วยแรงดันนั้น สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงและ / หรือแหล่งกระแสรวมเวลา:$A \cdot h$$kW \cdot h$

หมายเหตุเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่: แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ได้รับการจัดอันดับคือ "เล็กน้อย" แบตเตอรี่ตะกั่วกรดขนาด 12 โวลต์ที่ชาร์จจนเต็มจะเริ่มต้นขึ้นประมาณ ~ 14.4 โวลต์และลดลงเมื่อคุณดึงพลังงานออกมา แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จริงขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการที่ไม่ จำกัด สถานะการชาร์จอายุแบตเตอรี่โปรไฟล์การโหลดเคมี ฯลฯ ... ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน 3.7V (เล็กน้อย) อาจเริ่มต้นที่ 4.15 โวลต์และ ลดลง ~ 2.7 โวลต์ก่อนที่จะต้องชาร์จ

วัตต์ - ชั่วโมง (หรือ kW-H) เป็นตัวบ่งชี้ความจุพลังงานของแบตเตอรี่ในขณะที่แอมป์ชั่วโมงจะอ้างถึงจำนวนขั้นต่ำของแอมป์ที่คุณสามารถดึงได้จากแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มหนึ่งชั่วโมงก่อนที่จะไม่มีความสามารถอีกต่อไป การให้ระดับการไหลนั้น (อาจที่หรือสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด? พวกเขามีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด แต่ไม่เทียบเท่า แบตเตอรี่บางตัวได้รับการออกแบบมาสำหรับอุปกรณ์ดึงกระแสไฟสูงในขณะที่แบตเตอรี่ชนิดอื่นได้รับการออกแบบมาเป็นเวลานานสำหรับอุปกรณ์ดึงกระแสไฟต่ำ

ต่อท้าย: ตอนนี้ฉันดูที่แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือของฉันฉันสังเกตเห็นว่ามีการจัดอันดับทั้งสามไว้ มันเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีพิกัดแรงดันไฟฟ้า 3.7V ความจุพลังงานถูกทำเครื่องหมายเป็น 4.81 วัตต์ - ชั่วโมง คะแนนค่าไฟฟ้าอยู่ที่ 1300 มิลลิแอมป์ชั่วโมง - ชั่วโมง ดูเหมือนว่านี่จะบ่งชี้ว่า Energy = Voltage * Electric Charge (อย่างน้อยก็ในแง่ของการจัดอันดับของแบตเตอรี่) แต่ฉันคิดว่าสมการนี้ซ่อนความจริงที่ว่ามีการรวมกันของ P = VI ที่เกิดขึ้นและ V เป็นเหมือน ค่าเฉลี่ยมากกว่าค่าคงที่ซึ่งอาจให้การประมาณที่ดีงาม

วิธีการทำงานของแบตเตอรี่, คูลอมบ์ทั้งหมดที่สามารถผลักดันให้หล่นลงไปโดยตรงกว่าพลังงานทั้งหมดที่สามารถจัดเก็บได้ แรงดันไฟฟ้าไม่คงที่ มันแตกต่างกันไปตามสถานะของการชาร์จสำหรับหนึ่งและความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองอาจแตกต่างกันมากระหว่างเคมีแบตเตอรี่ ทั้งหมดนี้เป็นการกล่าวว่า Ah มีความเกี่ยวข้องกับผู้ผลิตแบตเตอรี่มากกว่า Wh หรือ Joules

แน่นอนว่าจูลนั้นมีความเกี่ยวข้องกับการออกแบบวงจรดังนั้นข้อมูลนี้จึงใช้ได้ไม่รวมอยู่ในการกัดเสียง 2 วินาทีที่เรียกว่าการจัดอันดับแอมป์ชั่วโมง เอกสารข้อมูลแบตเตอรี่อาจจะค่อนข้างซับซ้อน เช่นเดียวกับสิ่งส่วนใหญ่มีโฮสต์ของการแลกเปลี่ยนและข้อมูลอย่างละเอียดมากกว่าหมายเลขเดียว หากคุณต้องเลือกตัวเลขเพียงสองตัวเพื่อกำหนดลักษณะของแบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็วโวลต์และแอมป์ชั่วโมงนั้นดีเหมือนกันทุกประการและเป็นสิ่งที่อุตสาหกรรมได้รวมเข้าด้วยกัน

แรงดันแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลงตลอดอายุการใช้งาน กระแสไฟฟ้าถูกกำหนดโดยวงจรที่เชื่อมต่ออยู่

เนื่องจากกระแสเป็นค่าคงที่ที่รู้จักและสามารถคาดการณ์ได้และแรงดันไฟฟ้าไม่สามารถทำได้หน่วยจึงอยู่ในค่าที่สามารถคาดการณ์ได้

ไฟฟ้าของคุณเป็นแรงดันไฟฟ้าคงที่และสามารถทำนายได้

ปัจจัยหนึ่งที่ยังไม่ได้กล่าวถึงก็คือเนื่องจากแบตเตอรี่มีความต้านทานภายในจำนวนหนึ่งการวาดกระแสไฟฟ้ามากขึ้นจะทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง สมมติว่าแบตเตอรี่หนึ่งก้อนที่ถูกปล่อยออกมาจำนวนหนึ่งจะจ่าย 12 โวลต์เมื่อจ่าย 10mA หรือ 10 โวลต์เมื่อจ่าย 100mA การดึง 10mA จากแบตเตอรี่เป็นเวลา 10 ชั่วโมงจะคายประจุประมาณเท่าวาด 100mA เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง แต่ในสถานการณ์เดิมแบตเตอรี่จะให้พลังงานที่มีประโยชน์มากกว่า 20% จุดสำคัญ: พลังงานส่วนใหญ่ในแบตเตอรี่จะหายไปเมื่อพยายามระบายออกอย่างรวดเร็วมากกว่าเมื่อพยายามระบายอย่างช้าๆ

สายไฟฟ้ายังมีระดับความต้านทานที่แน่นอนและอาจมีปัจจัยที่คล้ายคลึงกันเช่นกัน แต่โดยทั่วไปแล้วแรงดันไฟฟ้าในสายถึงมิเตอร์ของลูกค้าในพื้นที่นั้นไม่ได้รับผลกระทบจากการใช้งานของลูกค้า บริษัท พลังงานสามารถจ่ายหนึ่งแอมป์ที่ 105 โวลต์โดยใช้พลังงานน้อยลง 20% (ต่อหน่วยเวลา) กว่าจะต้องจัดหาแอมป์หนึ่งตัวที่ 126 โวลต์ หากลูกค้าถูกเรียกเก็บเงินต่อแอมป์ชั่วโมง บริษัท พลังงานจะมีแรงจูงใจในการจัดหาพลังงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดที่เป็นไปได้ การเรียกเก็บเงินต่อ kWh หมายถึงการใช้งานที่เรียกเก็บเงินได้ของลูกค้าจะเป็นสัดส่วนกับปริมาณพลังงานที่ บริษัท พลังงานต้องสร้างเพื่อจัดหา อนึ่งอุปกรณ์บางอย่าง (เช่นมอเตอร์เหนี่ยวนำ) มักจะดึงกระแสไฟน้อยกว่าด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น (ในขณะที่ทำงานในปริมาณเดียวกัน)

เพียงแค่ "Amp.Hour" ไม่ใช่หน่วยวิทยาศาสตร์หรือหน่วย SI Amp.hr เป็นการจัดอันดับที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่ใช้ แต่เนื่องจากหนึ่ง ampre = หนึ่งประจุไฟฟ้าต่อวินาทีเมื่อคูณด้วยหนึ่งชั่วโมงปัจจัยเวลาสองค่าจะถูกยกเลิกและผลลัพธ์ก็คือ 1 Amp.Hr = 3600 ประจุไฟฟ้าไม่มีค่าเวลาที่เกี่ยวข้อง . ดังนั้นควันและกระจกเล็กน้อยจากผู้ผลิตแบตเตอรี่ หากคุณต้องการทราบว่าแบตเตอรี่ของคุณมีประสิทธิภาพอย่างไรคุณจะต้องดูให้ลึกกว่าการพูดถึงพนักงานขาย ... !