Как узнать мощность аккумуляторной батареи

 Как перевести ампер часы в киловатт часы

Важнейшая  характеристика любого персонального электротранспорта – расстояние пробега от одной зарядки аккумуляторов. Просматривая описания электровелосипедов и электроскутеров в разных интернет магазинах, можно заметить, что заявленное расстояние пробега у аналогичных моделей с одинаковой ёмкостью аккумуляторов и одинаковой мощностью мотор колёс, может отличается на 30 – 50%! Например, многие люди, купив электровелосипеды с аккумуляторами 36v6Ah в одной   скандально известной сети электроники и персонального транспорта, потом обращались к нам, в компанию Вольта байкс с вопросом, как можно увеличить расстояние пробега, потому что обещанные им при покупке 30 – 40 км пробега,  достижимы только в том случае, если ехать в основном на педалях.

Это и есть первый нюанс, на который нужно обращать внимание, сравнивания расстояние пробега в характеристиках разных электровелосипедов. Мы уверены, что для электровелосипедов,  нужно указывать расстояние пробега от одного заряда аккумуляторов  без помощи педалями. Именно так мы делаем сами,  иначе  данные будут вводить в заблуждение. Судите сами: с литий ионной АКБ 36v10Ah, на электровелосипеде, в экономичном режиме, без вращения педалей,  можно проехать 30 – 40 км. А с помощью мотор колеса и педалей, в зависимости от интенсивности их вращения, можно преодолеть уже от 50 до 100 км. И если в характеристиках указывать расстояние пробега с учётом помощи педалями, то оно может быть больше в 2 – 3 раза, чем реально достижимое с помощью одного лишь электропривода.

Нюанс номер два: электровелосипеды  произведенные для Европы, не имеют ручки газа. Мотор колесо или электродвигатеь подключаются у них только при вращении педалей. В характеристиках таких моделей, указывается расчётное расстояние пробега при одновременной работе мотор колеса и педального привода, что не даёт правильного представления о возможностях аккумуляторной батареи.

Нюанс номер три: расход энергии при движении с одинаковой нагрузкой и скоростью у схожих по мощности, весу и конструкции электровелосипедов, электросамокатов, электроскутеров и прочего электротранспорта, будет примерно одинаковым. Значит, дальше уедет тот транспорт, где мощнее аккумуляторы.

Я подвожу вас к выводу, что сравнивать нужно не расстояния пробега, указанные в  описаниях, а мощность аккумуляторов.

Проверка ёмкости АКБ

Как сравнивать? Многие люди, ввиду  незнания  электротехники, считают, что литий ионная аккумуляторная батарея 24v15Ah мощнее, чем 36v10Ah. А как  запас энергии этих АКБ соотносится с батареей на 370 ватт часов?  На самом деле, у всех трёх батарей - одинаковый запас энергии.

Электрическая мощность определяется по формуле P=I х V (произведение силы тока (Амперы) на напряжение (вольты)) и выражается в ваттах и киловаттах 

Ток силой 1А при напряжении 1v даёт 1ватт мощности. (1kWt =1000Wt)/

Мощность аккумуляторов выражается в ватт часах и киловатт часах. 1 киловатт час равен количеству энергии, потребляемой электрическим устройством мощностью 1 киловатт за 1 час.  Мощность аккумуляторов не следует путать с их ёмкостью. Емкость аккумулятора – это его способность принять при полном заряде определённое количество энергии.

Для того, чтобы разобраться, что определяет мощность аккумуляторной батареи, напомню о принципе работы аккумуляторов.  Аккумулятор, в отличие от конденсатора, электрическую энергию не накапливает — он ее вырабатывает в результате обратимых химических реакций. При подключении АКБ к электросети (зарядке) происходят одни химические реакции; при подключении АКБ к потребителю энергии (разрядка) - другие.

Прибор для проверки ёмкости АКБ

Для того, чтобы узнать мощность аккумуляторной батареи, нужно выяснить, какой ток, при каком напряжении и на протяжении какого времени вырабатывает аккумулятор. За стандартную единицу времени в таких расчётах принимают 1 час. Таким образом, если перемножить напряжение двух батарей из примера выше, на их ток: 24 х 15 = 360 и 36х10 = 360, мы увидим, что мощность этих двух батарей одинакова, - то есть они могут производить одинаковое количество механической работы.

Более того, если это две батареи одного типа, например, - литий ионные, то их объём, вес и даже стоимость тоже будут примерно одинаковы. Внимательные читатели заметят, что в примере была указана третья батарея, мощностью 370 ватт час. Почему я считаю её одинаковой с батареями на 360 ватт час.?

Дело в том, что в лёгком электротранспорте применяется ряд стандартизованных номинальных  напряжений: 24v; 36v; 48v; 60v; 72v; 96v. Но разные типы аккумуляторов при соединении в аккумуляторные батареи, могут давать номинальное напряжение, которое отличается от стандартизованного ряда. Номинальное напряжение одного свинцово-кислотного аккумулятора всегда кратно 2,  потому что каждая из 6 «банок» в свинцовых аккумуляторах на 12v, имеет напряжение 2v. А один литий ионный аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7v. Поэтому, три свинцово-кислотных аккумулятора на 12v, подключенных последовательно, дают напряжение 36v, а последовательная цепь из 10 литий ионных элементов в АКБ: 37v.

Таким образом, литий ионная АКБ 36v10Ah, фактически имеет номинальную мощность 370 ватт.час. Что значит номинальную? – Это тоже усреднённый показатель мощности для определённых стандартных условий, к которым относится температура воздуха 25 градусов Цельсия и определённая сила тока, которая указана в технических характеристиках батареи и обычно составляет 1С, то есть ток, равный ёмкости батареи, в данном случае: 10А.

Сила тока имеет значение на время работы батареи по принципу: при увеличении силы тока, время работы батареи уменьшается, но не всегда пропорционально увеличению силы тока. Поэтому при расчётах требуемой мощности АКБ, всегда учитывают тип батареи, мощность нагрузки и требуемое время работы.

У свинцово-кислотных аккумуляторов их мощность обычно указывается при разряде на протяжении 20 часов. Надпись на аккумуляторе выглядит, например, так 12v20Ah(20Hr). Это значит, что данный аккумулятор, отдаст 20 ампер часов энергии, если его разряжать током 1А на протяжении 20 часов. Если же требуется более высокий ток,  то за 1 час свинцово-кислотный аккумулятор отдаст только  примерно 60% энергии при силе тока 12А. За 2 часа – 80% энергии при силе тока 8А. Это не значит, что аккумулятор разрядится полностью, но возможность вырабатывать ток требуемой силы, в нем закончится до последующей зарядки.

У литий ионных аккумуляторов,  ситуация с отдачей тока - намного лучше. Различные типы литиевых аккумуляторов за 1 час работы способны отдавать от 90 до 100% энергии.

Как уже было сказано, персональный электротранспорт использует целый ряд стандартизованных напряжений, от 24v до 96v. Для того чтобы  можно было сравнивать  АКБ с разным напряжением и ёмкостью,  квалифицированные продавцы указывают  их мощность  в ватт часах. Для этого номинальное напряжение аккумулятора в вольтах (V) следует умножить на его ёмкость в ампер часах (Аh)/ В результате получаем мощность в ватт часах или киловатт часах. АКБ, у которой этот показатель больше, независимо от сочетания напряжения и ёмкости, при прочих равных условиях обеспечит большее расстояние пробега электротранспорта.

Такая  упрощённая формула учитывает не все факторы, но позволяет  сравнивать реальные возможности  персонального электротранспорта с однотипными аккумуляторными батареями (литиевыми  или свинцово-кислотными).

Для того чтобы узнать, какое расстояние пробега в километрах может обеспечить определённая АКБ, нужно знать примерный расход энергии в ватт часах, потребляемый транспортным средством на 1 км пути. Как мы уже говорили, для однотипных транспортных средств разных производителей, он примерно одинаков, однако  в зависимости от нагрузки, скорости движения,  температуры воздуха, направления и скорости ветра, рельефа местности  и качества дороги, расход энергии будет изменяться в широких пределах.

Поэтому в описаниях на нашем сайте, мы даём примерную «вилку»: сколько можно проехать от и до, при разных условиях эксплуатации. Многие же коллеги,  указывают только максимальное расстояние поездки  в идеальных условиях, обычно недостижимое в повседневной жизни. То же самое делают практически все производители автомобилей, потому что  замер расхода топлива у них также производится в условиях, отличающихся от реальных.

ТМ Вольта байкс