Tại sao pin được đo bằng ampe-giờ nhưng mức sử dụng điện được đo bằng kilowatt-giờ?

Tôi đã đọc về việc sử dụng năng lượng trong pin và không hiểu tại sao nó được đo bằng các đơn vị khác nhau so với sử dụng điện tại nhà. Một ampe-giờ không bao gồm số đo volt. Nhưng sự hiểu biết của tôi là pin có điện áp không đổi (1,5V, 9V, ...) ngang với mức sử dụng điện trong nhà (120V, 220 V, ...). Vì vậy, tôi không thấy lý do tại sao chúng có các đơn vị khác nhau mà chúng được đo.

$kW \cdot h$ là thước đo năng lượng, trong đó khách hàng lưới được lập hóa đơn và thường hiển thị trên hóa đơn của bạn với các số dễ hiểu (0-1000, không phải 0-1 hoặc số rất lớn; .

$A \cdot h$ là thước đo điện tích. Một pin (hoặc tụ điện) có thể lưu trữ ít nhiều một lượng điện nhất định bất kể điều kiện hoạt động của nó, trong khi năng lượng đầu ra của nó có thể thay đổi. Nếu đường cong điện áp cho pin trong một số điều kiện hoạt động nhất định đã biết (mạch, nhiệt độ, tuổi thọ), thì năng lượng đầu ra của nó cũng được biết, nhưng không thì, mặc dù bạn có thể đưa ra một số ước tính khá tốt.

Để chuyển đổi từ sang cho nguồn điện áp không đổi, nhân với điện áp đó; đối với điện áp thay đổi và / hoặc nguồn hiện tại, tích hợp theo thời gian:$A \cdot h$$kW \cdot h$

Một lưu ý về điện áp pin: Điện áp pin định mức là "danh nghĩa". Một pin axit chì 12 volt được sạc đầy thực sự bắt đầu khoảng ~ 14,4 volt và giảm xuống khi bạn lấy năng lượng từ nó. Điện áp pin thực tế phụ thuộc vào một số yếu tố không giới hạn ở trạng thái sạc, tuổi thọ pin, cấu hình tải, hóa học, v.v. ... Ví dụ, pin lithium ion 3,7V (danh nghĩa) có thể bắt đầu ở mức 4,15 volt và giảm xuống ~ 2,7 volt trước khi yêu cầu sạc lại.

Số giờ (hoặc kW-H) là một chỉ số về khả năng lưu trữ năng lượng của pin, trong khi giờ amp sẽ đề cập đến mức tối thiểu bạn có thể rút ra từ pin khi sạc đầy trong một giờ trước khi nó không còn khả năng về việc cung cấp mức lưu lượng đó (có thể bằng hoặc cao hơn điện áp định mức?). Chúng có liên quan chặt chẽ, nhưng không tương đương. Một số pin được thiết kế nhiều hơn cho các thiết bị vẽ hiện tại cao, trong khi một số khác được thiết kế để tồn tại lâu cho các thiết bị rút hiện tại thấp hơn.

Được bổ sung: Bây giờ tôi nhìn vào pin điện thoại của mình, tôi nhận thấy rằng nó có tất cả ba xếp hạng được in trên đó. Đó là pin Lithium-Ion có định mức điện áp danh định là 3,7V. Công suất năng lượng của nó được đánh dấu là 4,81 watt-Giờ. Xếp hạng điện tích của nó là 1300 milliAmp-Giờ. Điều này dường như chỉ ra rằng Năng lượng = Điện áp * Điện tích (ít nhất là về mặt xếp hạng pin), mặc dù tôi nghĩ rằng phương trình này đang che giấu thực tế rằng có sự tích hợp P = VI đang diễn ra và V giống như một giá trị trung bình hơn một hằng số, có thể cho một xấp xỉ khá tốt.

Cách thức hoạt động của pin, tổng số coulomb mà nó có thể đẩy xung quanh rơi ra trực tiếp nhiều hơn tổng năng lượng mà nó có thể lưu trữ. Điện áp không đổi. Nó thay đổi theo trạng thái điện tích cho một và mối quan hệ giữa hai loại này có thể khá khác nhau giữa các hóa chất pin. Tất cả điều này là để nói rằng Ah có liên quan đến các nhà sản xuất pin hơn Wh hoặc Joules.

Joules tất nhiên có thể liên quan đến thiết kế mạch, vì vậy thông tin này có sẵn, chỉ không bao gồm trong cắn âm thanh 2 giây được gọi là xếp hạng Amp-giờ. Pin datasheets có thể khá phức tạp. Như với hầu hết mọi thứ, có một loạt các sự đánh đổi và thông tin kỹ lưỡng là nhiều hơn một con số. Nếu bạn phải chọn chỉ hai số để nhanh chóng mô tả pin, Volts và Amp-hours cũng tốt như bất kỳ, và là những gì ngành công nghiệp đã hội tụ.

Một điện áp pin thay đổi trong suốt cuộc đời của nó. Dòng điện được đặt bởi mạch mà nó được kết nối.

Vì dòng điện là một giá trị đã biết không đổi và có thể dự đoán được, và điện áp không thể, nên các đơn vị nằm trong giá trị có thể dự đoán được.

Cung cấp điện của bạn là một điện áp không đổi và có thể được dự đoán.

Một yếu tố chưa được đề cập là bởi vì pin có một lượng điện trở bên trong nhất định, việc kéo thêm dòng điện sẽ khiến điện áp bị chùng xuống. Giả sử, theo giả thuyết, một loại pin cụ thể đã được xả một lượng nhất định sẽ cung cấp 12 volt khi cung cấp 10mA hoặc 10 volt khi cung cấp 100mA. Vẽ 10mA từ pin trong 10 giờ sẽ xả hết khoảng 100mA trong một giờ, nhưng trong kịch bản trước đây, pin sẽ cung cấp năng lượng "hữu ích" hơn 20%. Điểm mấu chốt: một phần năng lượng lớn hơn trong pin sẽ bị mất khi cố gắng tiêu hao năng lượng nhanh hơn so với khi cố gắng tiêu hao pin chậm.

Đường dây điện cũng có một mức kháng cự nhất định và các yếu tố tương tự có thể được áp dụng, nhưng điện áp đường dây đạt đến đồng hồ của khách hàng thường không bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc sử dụng của khách hàng đó. Một công ty năng lượng có thể cung cấp một amp ở 105 volt sử dụng năng lượng ít hơn 20% (trên một đơn vị thời gian) so với yêu cầu để cung cấp một amp ở mức 126 volt. Nếu khách hàng được lập hóa đơn mỗi giờ, các công ty năng lượng sẽ có động cơ cung cấp năng lượng của họ ở điện áp thấp nhất có thể. Thanh toán trên mỗi kWh có nghĩa là việc sử dụng hóa đơn của khách hàng sẽ tỷ lệ thuận với lượng năng lượng mà công ty năng lượng phải tạo ra để cung cấp cho nó. Ngẫu nhiên, một số thiết bị (ví dụ động cơ cảm ứng) thường sẽ rút ít dòng điện hơn ở điện áp cao hơn (trong khi thực hiện cùng một lượng công việc),

Đơn giản chỉ là "Amp.Hour" không phải là đơn vị khoa học hay đơn vị SI. Ampe . Vì vậy, một chút khói và gương từ các nhà sản xuất pin. Nếu bạn muốn thực sự biết pin của bạn sẽ hoạt động như thế nào, bạn sẽ phải nhìn sâu hơn một chút so với việc nói lời của những người bán hàng ...!