Tại sao xếp hạng Wh và mAh của bộ pin USB dường như không nhất quán?

Tôi đã nhận được một bộ pin mà tôi đã đặt hàng hôm nay, một trong những bộ cung cấp 5 volt sử dụng đầu nối USB và cắm vào ổ cắm USB để sạc.

Tôi nhận thấy rằng trên hộp, nó nói nó được đánh giá là 6000 mAh. Bản thân pin cho biết 22,2 Wh và điện áp đầu ra là 5V DC. Chuyển đổi trở lại mAh là: (22.2 / 5) x 1000 = 4.400 mAh. Khoảng 75% trong số 6.000 mAh được in trên hộp!

Cảm thấy hụt hẫng, tôi nhặt một bộ pin khác (Li-Polimer) từ một nhà sản xuất khác mà tôi đã nằm xung quanh và thấy dung lượng của nó là: 15 Wh, 4.000 mAh. Điện áp lại là 5 volt. Chuyển đổi số đọc Wh thành mAh là: (15.0 / 5) * 1000 = 3.000 mAh (khoảng 75% số đọc mAh).

Tôi đoán là khi pin cạn kiệt, giống như pin axit chì cũ, điện áp giảm. Vì vậy, nếu điện áp giảm xuống 3 volt, nó vẫn sẽ cung cấp milliamp cho việc đọc mAh, nhưng Wh cho việc đọc giờ watt sẽ bị giảm.

Tôi cho rằng điều này có nghĩa là dung lượng hữu ích của pin (khoảng thời gian mà nó thực sự cung cấp 5 volt) thậm chí còn ít hơn ... có lẽ chỉ bằng một nửa so với xếp hạng mAh?

batteries

— xirt
nguồn

bạn đang trộn dung lượng pin thực tế cho dung lượng sạc đầu ra. Các tế bào bên trong gói sẽ được chuyển qua bộ chuyển đổi buck boost, nơi nó có khả năng mất 10-20% công suất. Ngoài ra, điện áp tế bào danh nghĩa có khả năng là 4.2 V khi được sạc đầy ... hãy thử lại toán học bằng các số liệu đó

— smashtastic

Thực hành chung cẩu thả / tiếp thị / quy ước. Pin Ah x 3.6 của 3.7V = Pin Wh. Đầu ra Wh = Pin Wh x hiệu quả chuyển đổi NHƯNG về trạng thái mobody đầu ra Wh. Nói chung có đủ những điều chưa biết rằng ~ ~ Ah của LiWon 1W nội bộ /. Tế bào LiPo là đủ. Bộ chuyển đổi CÓ THỂ là 90% + hiệu quả nhưng có khả năng là 75% -85% và có thể là khác '. Khi điện thoại, vv CÓ THỂ chuyển đổi từ 5V sang LiIon nội bộ với một buch nội bộ nhưng nhiều người thì không. LiIon nội bộ có thể ở mức 3V khi được xả hoàn toàn và phải là 4.2V khi được sạc để bộ chuyển đổi IF cung cấp hiệu suất 5.0V cho điện trở rơi bên trong điện thoại ...

— Russell McMahon

... dao động từ 3/5 = 60% ở pin bên trong phẳng đến 4.2 / 5 = 85% với pin bên trong được sạc đầy. Sự mất mát này ngoài việc tăng cường mất bộ chuyển đổi trong gói năng lượng bên ngoài.

— Russell McMahon

Câu trả lời:

Đầu tiên, pin không phải là , mà trên danh nghĩa là như đã chỉ ra. $5\mathrm{V}$ $3.7\mathrm{V}$

Tuy nhiên, sự nhầm lẫn nằm ở việc hiểu sai về đánh giá của pin và nó không liên quan gì đến việc mất bộ chuyển đổi và mọi thứ phải làm với $\mathrm{mAh}$

P = I \times V

$P=I\times V$

Nếu pin được đánh giá ở mức , điều đó có nghĩa là bạn có thể vẽ trong . Vì vậy, giả sử bạn đang vẽ từ pin. Điều này có nghĩa là nó đang phân phối: $6\mathrm{Ah}$ $1\mathrm{A}$ $6\mathrm{\space hours}$ $1\mathrm{A}$

P = I \times V = 1 \times 3.7 = 3.7 W

$P=I\times V = 1 \times 3.7 = 3.7\mathrm{W}$

Bây giờ hãy nói rằng bạn cung cấp điều này thông qua một công cụ chuyển đổi tăng lý tưởng . Trong trường hợp này . Vì vậy, giả sử chúng tôi tăng nó lên tới , điều này có nghĩa là dòng điện phải được rút ra từ đầu ra để xả pin với tốc độ này là: $P_{in}=P_{out}$ $5\mathrm{V}$

I = P / V = 3.7 / 5 = 0.74 A

$I=P/V=3.7/5=0.74\mathrm{A}$

Vì vậy, điều này có nghĩa là ở điện áp cao hơn, bạn có thể vẽ cho cho dung lượng pin đó - vì vậy dung lượng đầu ra là . $0.74\mathrm{A}$ $6\mathrm{\space h}$ $4.44\mathrm{Ah}$

Một lần nữa, đây không phải là tổn thất chuyển đổi - thực tế với tổn thất con số sẽ thấp hơn. Thay vào đó, nó liên quan đến thực tế là bạn đang hy sinh công suất hiện tại để tăng điện áp, đó là cách bộ chuyển đổi tăng áp hoạt động - nếu không phải như vậy thì bạn đã phát minh ra năng lượng miễn phí.

Về cơ bản ở điện áp cao hơn, năng lượng được cung cấp bởi mỗi đơn vị điện tích cao hơn, do đó ở điện áp cao hơn nhưng dòng điện của bạn thấp hơn vẫn cung cấp năng lượng tương tự. $\left(\mathrm{V}=\mathrm{J}/\mathrm{C}\right)$

— Thợ mộc Tom
nguồn

Điều đó có ý nghĩa, nhưng không có nghĩa là họ cung cấp các bài đọc ở bên ngoài bộ pin trong 6ah khi ai đó kết nối mạch 1A với bộ pin sẽ không bao giờ có thể nhìn thấy 6 Ah trong thực tế. Chắc chắn những xếp hạng đó thuộc về pin bên trong, và xếp hạng bên ngoài nên được điều chỉnh để tính đến bộ chuyển đổi tăng?

— xirt

@xirt Nếu bạn vẽ từ đầu ra của bộ chuyển đổi, bạn đang vẽ từ pin, vì vậy với dung lượng bạn nhận được thời gian chạy. Tôi không thể nhận xét về việc ghi nhãn của gói, về tiếp thị hay an toàn (biết bao nhiêu pin trong pin?), Không biết.

1 A

$1\mathrm{A}$

1.35 A

$1.35\mathrm{A}$

6 A h

$6\mathrm{Ah}$

6 / 1.35 = 4.43 h

$6/1.35=4.43\mathrm{\space h}$

— Tom Carpenter

@TomCarpenter câu trả lời là đúng 100% nhưng tôi muốn thêm vào, bên cạnh hiệu suất chuyển đổi tăng là 80% (rất có thể), trong trường hợp pin di động bạn tăng ở mức 5V và sau đó bạn điều chỉnh ở mức 3,7V bên trong điện thoại của mình với hiệu suất 90 % vì vậy với pin có 6Ah ở đầu ra, bạn có (theo kinh nghiệm) 3.5 Ah và bạn sạc pin bằng 3.15Ah. Hiệu suất pin là 60% (LiPo) vì vậy trong pin của bạn, bạn sẽ có 1,89Ah ... Đây là sự thật về năng lượng ... Trong trường hợp pin di động, bạn chỉ có thể sử dụng 31% dung lượng pin và bạn tiêu thụ 11ah để sạc pin đó.

— Florin Putrea

@FlorinPutrea Tôi muốn xem một nguồn của những người được cho là hiệu quả pin 60%. Những con số tôi thường thấy giống như hiệu suất sạc 96%, hoặc hiệu quả pin của bạn không phải là hiệu quả sạc?

— Arsenal

@Arsenal Hiệu suất của pin là sự khác biệt giữa lượng năng lượng bạn cung cấp cho pin (đầu ra của nguồn) và sau khi phân tách lượng năng lượng mà bạn sẽ có trong pin. Sự khác biệt là do các quá trình hóa học xảy ra bên trong pin trong quá trình sạc, thực sự hiệu quả này là do các quá trình hóa học gây ra. Điểm khác biệt so với câu hỏi của bạn là hiệu suất sạc 96% - 90% ... 96% + dành cho bộ sạc điện thoại từ dòng điện xoay chiều 220 V / 110 cung cấp cho bạn 5V DC Sau này, bạn có bộ điều chỉnh điện áp trên chip có điện áp 90 %

— Florin Putrea

Thủ thuật tiếp thị, như dung lượng ổ cứng là cơ sở 2 trong HĐH trong khi các nhà sản xuất nêu kích thước trong cơ sở 10 (gibibyte so với gigabyte). Dung lượng trong mAh là dung lượng thô của pin, trước khi mất bất kỳ bộ điều chỉnh nào. Pin thô trong bộ pin USB thường là Lipo 3.7V. Như vậy, 22,2 Wh / 3,7 V = 6 Ah (6000 mAh). Hiệu suất tăng 80%, bạn sẽ thấy 22,2 Wh * .8 = 17,76 Wh ở đầu ra 5V, cho 17,76 Wh / 5V = 3,55Ah, không điều chỉnh cho dải điện áp của Lipo hoặc bất kỳ (nếu may mắn của bạn) trong bảo vệ điện áp.

Bạn đã chơi bởi chiến thuật tiếp thị tiêu dùng tiêu chuẩn.

— Người qua đường
nguồn

Xem câu trả lời của tôi cho lý do tại sao điều này là sai. Nó không có gì để làm với tổn thất chuyển đổi.

— Tom Carpenter

Tôi nhận thấy rằng trên hộp, nó nói nó được đánh giá là 6000 mAh. Bản thân pin cho biết 22,2 Wh và điện áp đầu ra là 5V DC. Chuyển đổi trở lại mAh là: (22.2 / 5) x 1000 = 4.400 mAh. Khoảng 75% trong số 6.000 mAh được in trên hộp!

Có hai phần trong "bộ pin". Đầu tiên là tế bào bên trong, thường là một số biến thể của hóa học ion lithium. Thứ hai là bộ chuyển đổi tăng để thay đổi điện áp của tế bào đó thành đầu ra 5V mà bạn cần.

Các thông số kỹ thuật bạn đang trích dẫn tham khảo chỉ để các tế bào, không phải là đầu ra của bộ điều chỉnh.

Vì vậy, bản thân tế bào là một tế bào 6.000mAH và có thể chứa 22,2Wh năng lượng khi được sạc đầy và mới.

Cho rằng P = I * Vchúng ta có thể tìm thấy điện áp của tế bào: V = P / I-> V = 22.2 / 6.000-> V = 3.7.

3.7V là điện áp chung cho các tế bào hóa học Lithium. Vì vậy, bao bì tiếp thị đang tuyên bố dung lượng thực tế của pin. Đây là một điều tốt cho người tiêu dùng bởi vì bất kể đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp, công suất là tương đương giữa các thiết bị.

Vì vậy, hãy nhớ rằng đầu ra 5V của bộ điều chỉnh không bao giờ đi vào hình ảnh cho các thông số kỹ thuật này - chỉ điện áp của tế bào (có thể thay đổi tùy thuộc vào hóa học chính xác). Bạn vẫn có thể so sánh hai gói sử dụng xếp hạng watt giờ cho công suất, và ở mức độ thấp hơn là xếp hạng mAH, và tìm ra gói nào chứa nhiều năng lượng hơn.

— Adam Davis
nguồn