Конвертер ємності акумулятора з мА·год у Вт·год
Перетворіть ємність акумулятора з мА·год (або А·год) у ват-години, вказавши ємність за зарядом та номінальну напругу. Зручно для порівняння акумуляторів, оцінки часу роботи та перевірки авіаційних обмежень на літієві акумулятори.
Переведення ємності акумулятора з мА·год у ват-години
Формула перетворення мА·год у Вт·год
Де:
- \(E\) — енергія у ват-годинах (Wh)
- \(C\) — ємність за зарядом в ампер-годинах (А·год); якщо ємність зазначено в мА·год, спочатку поділіть її на 1000
- \(V\) — номінальна напруга акумулятора (V)
Формула множить заряд, який здатен віддати акумулятор, на його напругу — так зарядна характеристика (мА·год) перетворюється на фактичний обсяг накопиченої енергії (Вт·год).
мА·год → Вт·год — приклад розрахунку
Приклад: типовий елемент повербанка з ємністю 5000 мА·год і номінальною напругою 3,7 V.
\[ C = \frac{5000\ \text{mAh}}{1000} = 5\ \text{Ah} \]
\[ E = 5\ \text{Ah} \times 3.7\ \text{V} = 18.5\ \text{Wh} \]
Результат: акумулятор накопичує 18,5 Wh енергії.
Як користуватися калькулятором
- Введіть ємність за зарядом, зазначену на акумуляторі або в його технічному паспорті, у поле Ємність акумулятора (C).
- Виберіть відповідну одиницю — мА·год або А·год — зі спадного списку поруч із полем введення.
- Введіть номінальну напругу акумулятора в поле Номінальна напруга (V) (наприклад, 1,2 V для NiMH, 3,7 V для одного елемента Li-ion, 7,4 V для батареї Li-ion 2S).
- Зчитайте результат Енергія у ват-годинах (Wh) та результат Ємність в ампер-годинах, а разом із ними — покроковий розбір обчислення в блоці Деталі обчислення.
Що насправді вимірюють мА·год і Вт·год
Міліампер-години (мА·год) описують заряд: який струм і як довго може віддавати акумулятор. Елемент на 5000 мА·год теоретично здатен віддавати 5 A протягом однієї години або 0,5 A протягом десяти годин. Але сам по собі заряд не показує, скільки енергії містить акумулятор, адже енергія залежить ще й від напруги, за якої цей заряд віддається.
Ват-години (Wh) описують енергію: потужність, помножену на час. Одна ват-година — це енергія, яку споживає пристрій потужністю 1 W за годину роботи. Оскільки потужність дорівнює добутку струму на напругу, енергія дорівнює заряду (А·год), помноженому на напругу (V) — саме це й обчислює наш калькулятор. Якщо вам потрібно переходити між спорідненими одиницями, наш конвертер одиниць потужності працює з ватами, кіловатами та іншими одиницями потужності, а конвертер одиниць часу стане в пригоді під час розрахунку часу роботи.
Ця різниця має значення під час порівняння акумуляторів. Два повербанки по 10 000 мА·год — не одне й те саме, якщо один є одноелементним на 3,7 V (37 Wh), а другий — двоелементним на 7,4 V (74 Wh). Другий накопичує удвічі більше енергії. У маркетингових матеріалах зазвичай пишуть мА·год, бо ці числа виглядають більшими, проте Wh — це чесна, незалежна від напруги міра того, на що справді здатний акумулятор.
Wh — це також одиниця, якою оперують регулятори. Авіаційні правила щодо літієвих акумуляторів формулюються у ват-годинах: зазвичай акумулятори до 100 Wh дозволено брати у ручну поклажу без окремого погодження, а від 100 до 160 Wh потребують дозволу авіакомпанії. Щоб перевірити, чи ваш повербанк або запасний акумулятор вкладається в ліміт, перетворіть його ємність з мА·год у Wh за допомогою цього калькулятора.
Типові номінальні напруги залежно від типу акумулятора
| Тип акумулятора | Номінальна напруга |
|---|---|
| Лужний елемент (AA/AAA) | 1,5 V |
| Акумулятор NiMH | 1,2 V |
| Один елемент Li-ion / LiPo | 3,7 V (3,6–3,85 V залежно від хімії) |
| Один елемент LiFePO4 | 3,2 V |
| Батарея Li-ion 2S | 7,4 V |
| Батарея Li-ion 3S | 11,1 V |
| Свинцево-кислотний (6 елементів) | 12 V |
Якщо напругу не зазначено на акумуляторі, зверніться до технічного паспорта або характеристик зарядки пристрою. Для багатоелементних батарей номінальна напруга дорівнює напрузі одного елемента, помноженій на кількість послідовно з’єднаних елементів.
Припущення та обмеження
- Використовується номінальна напруга, а не повна крива розряду. Під час розряду елемент Li-ion фактично змінює напругу приблизно від 4,2 V до 3,0 V. Номінальна напруга (3,7 V) — це середнє значення, тож обчислені Wh є добрим наближенням, а не точним вимірюванням.
- Номінальна ємність передбачає певні умови. Виробники вказують мА·год за стандартного струму розряду та температури. Реальна доступна ємність нижча під час великих навантажень, низьких температур або коли пристрій відключається до повного розряду акумулятора.
- Втрати на перетворення не враховуються. Якщо повербанк підвищує 3,7 V до 5 V для заряджання телефону, приблизно 10–20 % енергії втрачається у перетворювальній схемі. Повербанк на 37 Wh віддасть вашому пристрою приблизно 30 Wh.
- Використовуйте власну напругу акумулятора, а не вихідну. Якщо на повербанку написано «10 000 мА·год при 3,7 V», то значення в мА·год стосується внутрішнього елемента — вводьте 3,7 V. Деякі бренди вказують мА·год при 5 V, що штучно завищує число; якщо сумніваєтеся — обчисліть Wh і порівнюйте саме їх.
Часті запитання
Як перетворити ват-години назад у мА·год?
Поділіть енергію на напругу, а потім помножте на 1000. Зворотна формула: \( C_{\text{mAh}} = \frac{E_{\text{Wh}}}{V} \times 1000 \). Наприклад, акумулятор на 74 Wh з номінальною напругою 7,4 V містить \( 74 / 7.4 \times 1000 = 10{,}000 \) мА·год. Завжди використовуйте номінальну напругу самого акумулятора (елемента), а не вихідну напругу зарядного пристрою, інакше значення в мА·год буде хибним.
Скільки мА·год відповідає авіаційному ліміту 100 Wh?
Це залежить від напруги акумулятора. Для типового повербанка на 3,7 V \( 100 / 3.7 \times 1000 \approx 27{,}000 \) мА·год, тож усе до приблизно 26 800 мА·год зазвичай відповідає вимогам. Для батареї ноутбука на 11,1 V той самий ліміт 100 Wh відповідає лише приблизно 9000 мА·год. Персонал авіакомпаній перевіряє маркування Wh на пристрої, тому звіряйте свій акумулятор із лімітом, виходячи з його фактичної напруги, а не лише за показником мА·год.
Чому мій повербанк на 10 000 мА·год не заряджає телефон 2–3 рази?
Повербанк накопичує 10 000 мА·год при внутрішній напрузі 3,7 V (37 Wh), але й батарея вашого телефону тримає приблизно 10–15 Wh. Підвищувальний перетворювач, який піднімає 3,7 V до 5 V зарядного порту, втрачає 10–20 % енергії, а власна зарядна схема телефону втрачає ще більше. На практиці розраховуйте, що до вашого пристрою дійде приблизно 60–70 % номінальної енергії, тож приблизно дві повні зарядки сучасного телефону — цілком реалістичний результат.
Яку напругу вводити для повербанка з виходом 5 V?
Вводьте напругу внутрішнього елемента, зазвичай 3,7 V для Li-ion, а не 5 V виходу USB. Маркування мА·год на більшості повербанків стосується саме елемента. Деякі бренди вказують ємність при 5 V, щоб завищити число — ділення їхніх мА·год на ті самі 5 V у будь-якому разі дає правильні Wh, але поєднання мА·год елемента з 5 V завищує енергію приблизно на 35 %. Якщо сумніваєтеся — порівнюйте акумулятори лише за Wh.
Як оцінити, наскільки довго акумулятор живитиме мій пристрій?
Поділіть енергію у Wh на середнє споживання пристрою у ватах: \( \text{час роботи (год)} = E_{\text{Wh}} / P_{\text{W}} \). Повербанк на 37 Wh, що живить пристрій потужністю 5 W, пропрацює приблизно 7,4 години. Для навантаження зі сталим струмом можна також поділити А·год на струм в амперах. Реальний час роботи дещо коротший через втрати в перетворювачі, просідання напруги та відключення до повного розряду акумулятора.
Чи акумулятор з більшим показником мА·год завжди кращий?
Ні — мА·год самі по собі не враховують напругу, тож ними можна порівнювати лише акумулятори з однаковою хімією та конфігурацією елементів. Елемент на 3000 мА·год і 3,7 V (11,1 Wh) накопичує значно менше енергії, ніж батарея ноутбука на 3000 мА·год і 11,1 V (33,3 Wh). Перед порівнянням різних типів акумуляторів завжди перетворюйте їх у Wh. Також враховуйте, що більша ємність зазвичай означає більші розміри та вагу, тому найкращий вибір залежить від ваших потреб в енергії та від того, наскільки важлива портативність.
Як перетворити мА·год у кВт·год або мВт·год?
Спочатку перетворіть у Wh за формулою \( E = \frac{C_{\text{mAh}}}{1000} \times V \). Потім масштабуйте: 1 кВт·год = 1000 Wh, а 1 Wh = 1000 мВт·год. Наприклад, акумулятор на 5000 мА·год і 3,7 V містить 18,5 Wh, тобто 18 500 мВт·год або 0,0185 кВт·год. Побутові лічильники електроенергії вимірюють саме кВт·год, тому таке перетворення корисне під час порівняння накопичувачів і споживання електроенергії з мережі.