Означает ли больше ампер больше мощности? Все, что вам нужно знать о емкости аккумулятора
Когда вы видите на батарее буквы «Aч», это означает, что это ампер-часы. Имеется в виду зарядная емкость аккумулятора.
Давайте посмотрим, что именно это означает.
Когда вы видите буквы “Ач” на вашей батарее, это означает амперные часы или ампер-час. Это относится к зарядной емкости аккумулятора. Именно столько тока вы можете ожидать от вашего инструмента в течение часа. Допустим, у вашей батареи 2,0 Ач. Это означает, что он будет потреблять 2 ампера мощности и будет разряжен после часа непрерывного использования. Имейте в виду, что это в идеальных условиях.
Аккумулятор аккумуляторной дрели
Когда мы говорим об амперах, мы говорим о том, сколько электричества течет в секунду. Если количество усилителей увеличивается, то ток, протекающий через устройство в секунду, также увеличивается. Электрическое устройство обычно работает при фиксированном напряжении, но количество потребляемых им усилителей может варьироваться в зависимости, например, от положения вашего двигателя для троллинга.
Обычно, если батарея имеет емкость не менее 4 Ач, она будет заметно отображаться где-то на батарее, как 5 Ач. Теоретически, батарея емкостью 4 Ач должна работать в два раза дольше, чем батарея емкостью 2 Ач. Однако всегда есть смягчающие факторы. Например, сила тока инструмента, используемого с батареей, и то, как была сконструирована батарея, влияют на продолжительность времени работы, которое вы можете ожидать. Если батареи подключены последовательно, это может удвоить напряжение, но не увеличить время работы вашего электроинструмента.
Ампер-час описывает способный заряд батареи. Теоретически мы можем непрерывно подавать 4 ампер в течение 60 минут, прежде чем разрядится наша батарея на 4 ампер в час. Теперь это в идеальных условиях, при идеальной температуре, отсутствии вибрации и постоянной мощности. Мы говорим “способный заряд”, потому что в реальном мире вы никогда не соответствуете этим идеальным условиям. Просто подумайте о часе работы в усилителе как о способе узнать, что одна батарея содержит больше заряда, чем другая. Вы сможете дольше пользоваться своими дрелями, циркулярными пилами и лобзиками, прежде чем разрядится аккумулятор.
�� Что делает аккумулятор емкостью 2 Ач или 5 Ач?
Например, батарея 18 В (или максимум 20 В) емкостью 2 Ач имеет 5 ячеек, и каждая из этих ячеек является ячейкой 3,6 В, 2 Ач. Все 5 подключены последовательно, поэтому их напряжение объединено, но не их мощность в час. Пять батарей 3,6 В, 2 Ач, соединенных последовательно, дают батарею 18 В, 2 Ач.
2Ач аккумулятор против 5Ач аккумулятора
Большая батарея имеет два блока по 5 элементов, в общей сложности 10 элементов. Ячейки имеют одинаковое напряжение 3,6 В, но имеют большую емкость при 2,5 Ач. Каждая упаковка по 5 штук соединяется последовательно, а затем две упаковки соединяются друг с другом параллельно. При параллельном подключении ячеек объединяется номинальная мощность в амперах, но не их напряжение – противоположность последовательному подключению.
Хотя номинальная мощность в ампер-часах не равна мощности, вы, как правило, получаете немного больше энергии от большей батареи. Причина в том, что 10 элементов выполняют ту работу, которую выполняют только 5 элементов в меньшей батарее, и она способна более последовательно удовлетворять потребности инструмента.
�� Какую емкость Аккумуляторных батарей для электроинструментов Вы используете или покупаете?
Когда вы покупаете комплект аккумуляторых электроинструментов, выбор батареи, как правило, уже сделан за вас. Существуют различные причины, по которым пользователи могут покупать дополнительные аккумуляторы. Возможно, вы предпочитаете покупать простые инструменты, расширяете свой набор беспроводных инструментов, заменяете старые батареи или просто хотите больше батарей.
Аккумулятор аккумуляторного инструмента
Что касается всех остальных, как выбрать одно из них вместо другого? Как правило, батарейный блок большего форм-фактора может соответствовать производительности батареи меньшего форм-фактора следующего более высокого уровня. То есть предполагается, что 5-элементная батарея типа “С высокой производительностью” должна обеспечивать требования к питанию – но не обязательно время работы – стандартных 10-элементных батарей.
Раньше все было просто. Если вы хотите увеличить время работы, перейдите на батарею с большей емкостью заряда. Не было никакого перекрытия, было просто два физических размера батареи и легко расшифруемая шкала увеличения емкости заряда. Вы заплатили больше за более длительное время работы, а также могли бы рассчитать соотношение доллара за ампер-час, чтобы получить максимальную отдачу от своего доллара.
Батарея с более высокой емкостью Aч – хорошая идея, так как она будет обеспечивать питание устройства гораздо дольше, прежде чем заряжать его. Кроме того, они могут обеспечить большую мощность и производительность по сравнению с устройствами с более низким рейтингом Aч.
В результате вы сможете выполнить больше работы до того, как потребуется зарядить аккумулятор с более высоким рейтингом Aч.
�� Например, мы проверим различия между батареями 2Ah и 4Ah?
Есть несколько различий между батареями 2Ah и 4Ah, о которых вам нужно знать.
Физические Размеры: Другое различие касается размеров этих батарей. Как правило, батареи емкостью 2 Ач имеют размеры от 4,8 х 3,2 х 2,2 дюйма до 7 х 7 х 3 дюйма. Что касается батарей емкостью 4 Ач, то они имеют размеры от 6,5 х 4 х 3 дюйма до 8,25 х 4,63 х 3,38 дюйма.
Некоторые марки аккумуляторов, как правило, предоставляют батареи емкостью 4 Ач с тем же физическим размером, что и 2 Ач. Это позволяет пользователям обмениваться батареей емкостью 4 Ач и иметь больше рабочего времени с помощью своего беспроводного электроинструмента.
Вес: Разница в размерах также приводит к разнице в весе, что важно, если вы используете свой беспроводной инструмент каждый день на заготовках. В этих случаях выбор более легкой батареи может помочь вам эффективно выполнять работу, не утомляясь держать ее в руках.
Емкость батареи: Первое различие между батареями емкостью 2 Ач и 4 Ач относится к энергетической емкости. В 4Ah больше места для хранения большего количества энергии. В свою очередь, это означает, что он будет дольше обеспечивать питание беспроводных инструментов; он будет обеспечивать питание в два раза дольше, чем батарея емкостью 2 Ач.
Что такое ампер-час в аккумуляторной батарее?
Потребители энергии получают определенный ток от батареи или аккумулятора. Как долго они могут работать, зависит от емкости элементов, составляющих батарею. Если нагрузка потребляет ток 1 А, он будет заряжаться 1 Ач в течение часа. Батарея 10 Ач теоретически может питать потребитель, требующий 1 А в течение 10 часов. Для того, которому требуется ток 2 А, время работы от батареи 10 Ач будет сокращено до 5 часов. Резистивные нагрузки (например лампочка) будут потреблять меньший ток при падении напряжения батареи. Потребители, оснащенные преобразователем постоянного тока, могут получать постоянную мощность даже при изменении напряжения, то есть когда напряжение питания падает, они потребляют больше тока.
Итак, давайте опустим напряжение аккумулятора и сосредоточимся только на ампер-часах для определения его емкости. Как батарея 12 В 10 Ач, так и батарея 6 В 10 Ач могут питать потребитель током 1 А в течение 10 часов, но в случае 12 В он будет использовать 12 Вт, а в случае 6 В это будет 6 Вт. Поэтому емкость батарей часто указывается в Втч, то есть батарея на 10 Вт может обеспечить током потребитель мощностью 1 Вт в течение 10 часов. Такие батареи имеют емкость в Ватт-час, соответственно батарея 12 В, 10 Ач -> 120 Вт-ч и 6 В, 10 А-ч -> 60 Вт-ч.
Напряжение, ток, мощность – что это за значения и как они связаны? Позвольте вставить немного теории.
Напряжение
Напряжение выражается в вольтах, пишется [В]. Представьте себе двух враждующих собак, которых владельцы держат на поводках. Эти собаки представляют собой группы электрических зарядов и сила, которую они тянут – это напряжение. Чем больше сила взаимодействия между ними, тем больше напряжение. Поэтому нет смысла говорить о напряженности только в одной точке – она всегда определяется между двумя точками.
Точно так же высота холмов дана над уровнем моря (то есть мера простирается между поверхностью морской воды и вершиной горы) или относительно другой точки, например города, расположенного у его подножия. В обоих случаях это одинаковые высокие части, но измеренные по-разному.
То же самое с напряжением: измеренное относительно одной точки в схеме будет иметь одно значение, а относительно другой – другое значение. Поэтому электроника приняла существование так называемой массы, то есть точки, от которой измеряем все напряжения. Мы измеряем их с помощью вольтметра, подключенного параллельно цепи к источнику напряжения.
Напряжение может существовать и “само по себе”. Например покупаем батарейку 1,5 В и она имеет напряжение, близкое к номинальному напряжению между клеммами. Если оставим её лежать в шкафу, напряжение на контактах батареи будет оставаться таким-же через несколько дней, месяцев или даже лет. Со временем конечно напряжение будет уменьшаться в результате химических процессов, происходящих внутри ячейки.
Сила тока
Ток, его интенсивность указывается в амперах, пишется [A]. Это результат действия напряжения: как только две группы зарядов смогут взаимодействовать друг с другом через какой-то путь, сила тока будет описывать, как быстро они это делают. То есть сила электрического тока – это количество зарядов, протекающих по цепи в секунду. Тем не менее, никто не считает отдельные электроны, физики изобрели несколько методов для облегчения этого дела.
Ток определяется в одной точке цепи: в проводе, резисторе, аккумуляторе и так далее. Мы измеряем его с помощью амперметра, подключенного последовательно в цепи – на время измерения он имитирует кусок провода (но амперметр имеет ненулевое сопротивление, которое иногда следует принимать во внимание).
Сопротивление
Закон Ома связывает ток и напряжение в еще один элемент – сопротивление. Именно это сопротивление является путем, по которому группы зарядов могут перемещаться с одной стороны на другую. Чем оно больше, тем уже этот путь, поэтому поток медленнее (меньший ток). Единица сопротивления – Ом.
При вычислении напряжение обычно обозначают как U, ток как I, а сопротивление R. Если хотим выразить соотношение между этими переменными, то будем использовать закон Ома, а именно:
U = I * R
Например, на резисторе 100 Ом, через который протекает ток 0,1 А, будет падение напряжения:
0,1 А * 100 Ом = 10 В
Мощность
Электричество выражается в ваттах, единица измерения [Вт]. Чтобы объяснить суть, обратимся к физическому определению: это работа, выполненная за единицу времени. Таким образом, его можно рассматривать как скорость потока энергии, которая передается схеме источниками или извлекается из нее потребителями.
Ключевое слово «за единицу времени». Благодаря этому некоторые элементы способны передавать мощность в десятки киловатт, но это происходит всего за несколько микросекунд. Энергия выделяемая в это время настолько мала, что корпус элемента даже не нагревается.
В расчетах переменная для мощности обычно упоминается как P, можем соотнести мощность в электрических цепях с напряжением и током через такую формулу:
P = U * I
Используя закон Ома, можем легко преобразовать формулу в зависимость от тока и сопротивления:
P = I2 * R
Так на резисторе 100 Ом, через который протекает 0,1 А, будет выделяться мощность (в виде тепла):
0,1A * 0,1A * 100 Ом = 1 Вт
Преобразовав формулы вы можете рассчитать любой ток, например протекающий через нить накала автомобильной лампы.
На бытовых счетчиках электроэнергии есть надпись «кВт-ч» , или киловатт-час, и теперь вы знаете, что для использования энергии 1 кВт / ч необходимо подключить потребитель мощностью 1000 Вт (1 кВт) в течение часа или, например, лампочку 100 Вт в течение 10 часов.
Точно так же на аккумуляторных батареях или батареях имеется надпись, например 55 Ач, то есть теоретически емкость заряженной батареи позволяет потреблять, например, ток 1 А в течение 55 часов. А надпись на батарейке 3 Втч означает, что теоретически, 3 Вт можно получить в течение часа.
Вообще ампер-час как единица измерения давно используется для семейств АКБ с фиксированным напряжением, например, бортовых аккумуляторов в легковых автомобилях.
На заметку: свинцово-кислотная батарея предпочитает периодические нагрузки постоянному сильному разряду. Периоды отдыха позволяют батарее изменить химическую реакцию и предотвратить истощение. Вот почему свинцовая кислота хорошо работает в пусковом устройстве с короткими нагрузками в сотни ампер и достаточным временем для перезарядки между ними.
Закон Пейкерта
Для кислотных батарей действует так называемый Закон Пейкерта, который определяет зависимость доступной емкости от тока, потребляемого от ячейки. Проще говоря, чем больше тока потребляем, тем меньше эффективная мощность.
Закон Пейкерта учитывает внутреннее сопротивление и скорость восстановления батареи. Значение, близкое к единице, указывает на хорошо работающую батарею с хорошей эффективностью и минимальными потерями; большее число отражает менее эффективную батарею. Закон Пейкерта экспоненциальный – показания для свинцовой кислотной находятся в диапазоне от 1,3 до 1,5 и увеличиваются с возрастом. Температура также влияет на показания. Рисунок иллюстрирует доступную мощность в зависимости от ампер, рассчитанных с различными значениями рейтинга Пейкерта.
Например, свинцово-кислотная батарея емкостью 120 Ач, разряжаемая при 15 А, должна работать 8 часов (120 Ач делится на 15 А). Неэффективность, вызванная эффектом Пейкерта, сокращает время разряда. Чтобы рассчитать фактическую продолжительность разряда, разделите время на показатель Пейкерта, который в этом примере равен 1,3. Как видите деление времени разряда на 1,3 сокращает продолжительность с 8 до 6,15 часов.
И в продолжение темы ещё одна интересная статья по вопросу правильного выбора напряжения заряда автомобильных АКБ и возможности использовать для этого подручные БП.