Piller neden amper-saat, elektrik kullanımı kilowatt-saat olarak ölçülür?

20

Pillerdeki enerji kullanımını okuyordum ve neden ev elektrik kullanımından farklı birimlerde ölçüldüğünü tam olarak anlamıyorum. Bir amper saat bir volt ölçüsü içermez. Ancak benim anlayışım, bir pilin evdeki elektrik kullanımı (120V, 220V, ...) kadar sabit bir gerilime (1.5V, 9V, ...) sahip olmasıdır. Bu yüzden neden ölçüldükleri farklı birimlere sahip olduklarını anlamıyorum.

batteries watts

— Alexis K
kaynak

Bilginize. Görünüşe göre sorunuzun pil ölçüm konusuna değdiği anlaşılıyor. İşte yeni bir genel bakış makalesi: batteryuniversity.com/learn/article/…

— Nick Alexeev

18

$kW \cdot h$ , şebeke müşterilerinin faturalandırıldığı ve genellikle faturanızda kolayca anlaşılan sayılarla (0-1000, 0-1 veya çok büyük sayılar değil; maalesef birçok insanın kafasını karıştıran) bir enerji ölçüsüdür. .

$A \cdot h$ elektrik yükünün bir ölçüsüdür. Bir pil (veya kondansatör), çalışma koşullarına bakılmaksızın belirli bir miktar şarjı az ya da çok depolayabilirken, çıkış enerjisi değişebilir. Belirli çalışma koşullarında bir akü için voltaj eğrisi biliniyorsa (devre, sıcaklık, ömür), o zaman çıkış enerjisi de bilinir, ancak aksi halde, bazı oldukça iyi tahminler yapabilirsiniz.

Dönüştürmek için için çok kez bu voltajı ile sabit bir voltaj kaynağı; değişen bir voltaj ve / veya akım kaynağı için zamanla entegre edin: $A \cdot h$ $kW \cdot h$

\frac{1 k W \cdot h}{1000 W \cdot h} \int_{t_{1}}^{t_{2}} ben (t) E (t) d t; E [V], ben [bir], t_{1, 2} [h]

$\frac{1 kW\cdot h}{1000 W\cdot h}\int_{t_1}^{t_2} \! I(t)E(t)dt ~;~~E~[V],~I~[A],~{t_{1,2}}~[h]$

— tyblu
kaynak

Şebeke müşterileri hem güç hem de enerji için faturalandırılır. Bir pilin "çıkış enerjisi" değişemez (ne yaratılır ne de yok edilir). Bence "çıkış gücü" demek istediniz. İkincil (yani şarj edilebilir) bir pilin enerji depolama kapasitesi, yapısındaki değişiklikler nedeniyle pilin ömrü boyunca değişebilir (üzerinde çalışma yapılmıştır).

— Argyle

Bir pilin çıkış enerjisi ve şarjı, özellikle sıcaklık ve akım çekişindeki değişikliklere göre @Josh değişir, ancak bu enerjiyi sağlamak için aldığı coulomb sayısı daha sabittir. Eğer açıklamak edersen sakıncası olmaz sohbet tek başına iktidar için de ücret alınır nasıl.

— tyblu

Benim hatam, kullanımınız doğru. Burada güç ve enerji arasındaki ayrımı çizmenin önemli olduğunu düşündüm, ancak bunlar doğrudan ilişkilidir. Enerji, gücün ayrılmaz bir parçası olduğundan, enerji çıkışı güç çıkışına göre değişir. Bir pilin asıl noktası enerjiyi depolamaktır ve elbette kullandıkça çıkışı da azalacaktır. Güç genellikle konut müşterileri için tek başına faturalandırılmaz (ödediğimiz şeyin bir kısmı altyapıya gider), ancak büyük müşterilere "Talep Ücretleri" olarak faturalandırılır.

— Argyle

5

Akü voltajı hakkında bir not: Nominal akü voltajı "nominal" dir. Tam olarak şarj edilmiş bir 12 volt kurşun asit batarya aslında ~ 14.4 volt civarında başlar ve sizden enerji çekerken düşer. Gerçek akü voltajı, şarj durumu, akü yaşı, yük profili, kimya, vb. şarj gerektirmeden önce ~ 2,7 volta düşürün.

Watt-Saat (veya kW-H), pilin enerji depolama kapasitesinin bir göstergesidir, amp-saat ise, artık pilin dolması için bir saat boyunca tam şarjla en az kaç amper çekebileceğinizi ifade eder. bu akış seviyesini (belki de nominal gerilimde veya üstünde?) Bunlar birbiriyle yakından ilişkilidir, fakat eşdeğer değildir. Bazı piller yüksek akım çeken cihazlar için daha fazla tasarlanmışken, diğerleri düşük akım çeken cihazlar için uzun süre dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Eklendi: Şimdi cep telefonumun piline baktığım için, üzerinde üç derecelendirmenin de bulunduğunu fark ettim. Nominal voltaj değeri 3.7V olan bir Lityum-İyon pildir. Enerji kapasitesi 4.81 Watt-Saat olarak işaretlenmiştir. Elektrik şarj derecesi 1300 miliAmp-Saattir. Bu, Enerji = Voltaj * Elektrik Şarjının (en azından pil değerleri açısından) olduğunu gösteriyor gibi görünüyor, ancak bu denklemin P = VI'nın bir entegrasyonu olduğu ve V'nin daha çok Bir sabitten ortalama değer, muhtemelen oldukça iyi bir yaklaşım sağlar.

— Argyle
kaynak

Tam olarak şarj edilmiş bir pilin (24 saat boyunca yalnız bırakılan) voltajı 14,4 V yerine 13 V'a oldukça yakın. 14,4 V, şarj cihazının şarj aşamasında kullandığı voltajdır.

— Gunnish

1

Bu yanlış: "amper-saat, bir saatte tam şarjda bir pilden minimum kaç amper çekebileceğiniz anlamına gelir". Bu doğru değil. Kolayca asla 2 amper üretmeyecek 2000mAH pil alabilirsiniz, ancak muhtemelen 4 saat boyunca 500mA üretebilir.

— rocketsarefast

4

Bir pilin çalışma şekli, itebileceği toplam coulomb, depolayabileceği toplam enerjiden daha doğrudan düşer. Voltaj sabit değil. Birinin şarj durumuna göre değişir ve ikisi arasındaki ilişki pil kimyaları arasında oldukça farklı olabilir. Bütün bunlar Ah'nin akü üreticileriyle Wh veya Joules'den daha alakalı olduğunu söylemek.

Jullar elbette devre tasarımı ile ilgili olabilir, bu nedenle bu bilgi mevcuttur, sadece Amp-hour derecesi olarak adlandırılan 2 saniyelik ses ısırığına dahil değildir. Pil veri sayfaları oldukça karmaşık olabilir. Çoğu şeyde olduğu gibi, bir dizi ödünleşim vardır ve kapsamlı bilgi tek bir sayıdan daha fazladır. Bir pili hızlı bir şekilde karakterize etmek için sadece iki sayı seçmeniz gerekiyorsa, Volt ve Amp-saat herhangi biri kadar iyidir ve endüstrinin yakınlaştığı şeydir.

— Olin Lathrop
kaynak

Ah ile ilgili sorun, yüke bağlı olmasıdır ve genellikle aküde bulunan kısa bilgilerde belirtilmez, hatta üreticiden her zaman mevcut değildir.

— Gunnish

@Gunnish: Gördüğüm tüm pil veri sayfaları, pilin çeşitli koşullar altında ne üretebileceği hakkında biraz fikir veriyor ve Ah çok yaygın. Evet, bir pilin sunabileceği Ah, geçerli profile, sıcaklığa ve diğer parametrelere göre değişir, ancak toplam enerji de değişir. Piller söz konusu olduğunda her şey diğer birçok parametrenin bir fonksiyonudur, ancak toplam teslim edilebilir şarj muhtemelen toplam teslim edilebilir enerji gibi diğerlerinden daha sabittir.

— Olin Lathrop

@Josh: Hayır, o kadar kolay değil. Bir pil teslim edebilir toplam yük etmez yük ile değişir. İyi akü veri sayfaları, Ah akımının bir eğrisini veya deşarj akımı için nominal değer kaybı faktörünü gösterecektir. 25 Ah piliniz 10 saatlik deşarjda (2,5 A) 25 ° C'de derecelendirilmiş olabilir. Örneğin, 25 A'da bunun% 75'ini alabilirsiniz. Düşük sıcaklıkta ek olarak aşağı inecektir. Tüm bunlar pil kimyaları, yapı detayları ve diğer çeşitli parametreler arasında farklılıklar gösterir. Piller karmaşıktır. Bir süre veri sayfasına bakın.

— Olin Lathrop

3

Bir pil voltajı kullanım ömrü boyunca değişir. Akım, bağlı olduğu devre tarafından ayarlanır.

Akım bilinen bir sabit değer olduğu ve tahmin edilebildiği ve voltaj yapılamadığı için, birimler tahmin edilebilecek değerdedir.

Elektrik kaynağınız sabit bir voltajdır ve tahmin edilebilir.

— Majenko
kaynak

Bu kısa cevabın kabul edilen cevaptan çok daha iyi olduğunu hissediyorum; "neden?" in tam kalbine ulaşır, bu aslında askerin bilmek istediği şeydir.

— Ryan V.Bissell

Neden tamamen kalbe ulaşmıyor, ancak cevap "Bir pilde saklanabilen ve ondan çıkarılabilen elektrik yükünün Coulomb sayısı (Amper saniye veya 1 / 3,6 mAh)" aynı pilde depolanıp çıkarılabilen enerji joule (J veya 1 / 3,600,000 kWh) sayısı, kullanım ömrü boyunca önemli ölçüde değişir "diye kabul ediyorum

— 15'te kodlama

3

Henüz belirtilmeyen bir faktör, pillerin belirli bir iç dirence sahip olması nedeniyle, daha fazla akım çekmenin voltajın sarkmasına neden olacağıdır. Varsayımsal olarak, belirli bir miktarda deşarj olan belirli bir pilin 10mA beslenirken 12 volt veya 100mA beslerken 10 volt sağlayacağını varsayalım. 10mA pilden 10 saat boyunca çekilmesi, pilin bir saat boyunca 100mA çekilmesi kadar boşalmasına neden olur, ancak önceki senaryoda pil% 20 daha fazla "yararlı" enerji sağlayacaktır. Anahtar nokta: Bir bataryadaki enerjinin daha büyük bir kısmı, hızlı bir şekilde boşalmaya çalışırken yavaşça boşalmaya çalışırken kaybedilecektir.

Enerji hatları da belirli bir direnç seviyesine sahiptir ve benzer faktörler geçerli olabilir, ancak yerleşik bir müşterinin ölçüm cihazına ulaşan hat voltajı genellikle bu müşterinin kullanımından önemli ölçüde etkilenmez. Bir enerji şirketi, 126 voltta bir amper tedarik etmek için gerekenden% 20 daha az enerji (birim zaman başına) kullanarak 105 voltta bir amper sağlayabilir. Müşteriler amp-saat başına faturalandırıldıysa, enerji şirketleri enerjilerini mümkün olan en düşük voltajda tedarik etmeye teşvik edeceklerdi. KWh başına faturalandırma, müşterinin faturalandırılabilir kullanımının, güç şirketinin bunu sağlamak için üretmesi gereken enerji miktarı ile orantılı olacağı anlamına gelir. Bu arada, bazı cihazlar (örneğin endüksiyon motorları) genellikle daha yüksek voltajlarda (aynı miktarda iş yaparken) daha az akım çeker,

— SuperCat
kaynak

0

Basitçe bir "Amp.Hour" bilimsel bir birim ya da SI birimi değildir. Amp.hr, pil üreticilerinin kullandığı bir derecelendirmedir, ancak bir amper = saniyede bir Coulomb olduğu için, bir saat ile çarpıldığında iki zaman faktörü iptal edilir ve sonuç sadece 1 Amp.Hr = 3600 Coulomb şarj olur, zaman faktörü yoktur . Pil üreticilerinden biraz duman ve ayna. Bataryanızın nasıl performans göstereceğini gerçekten bilmek istiyorsanız, satış elemanlarının sözünü almaktan biraz daha derine bakmak zorundasınız ...!

— user217664
kaynak

Amper-saat, hem amperin hem de saatin bilimsel olarak tanımlanmış olması nedeniyle bilimseldir. Amper-saat, mühendislikte çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Sorunun yedi yıl önce kabul edilmiş bir cevabı olduğunu unutmayın.

— Transistör