Немного о портативных аккумуляторах

Jul 5, 2020

  Как правильно05-07-2020-0.jpg

Для отправлений посылок или путешествий самолётом с литиевыми батареями, аккумуляторами, блоками зарядки нужно перевести ёмкость аккумулятора в ватт-часы (мера Вт·ч или Wh).

Метод, как посчитать ватт-часы аккумулятора, который мы приводим ниже, относится к любым перезаряжаемым литий-ионным элементам.

Производитель элемента питания иногда указывает характеристику ватт-часов (Wh) непосредственно на корпусе аккумулятора или повербанка.

«Прежде чем вскрывать сейф — проверь, не заперт ли он» © Мартин Лоуренс в к/ф «Бриллиантовый полицейский».

Как перевести ёмкость аккумулятора в Ватт-часы (Wh)

Чаще всего характеристика Вт·ч (Wh) на аккумуляторе не указана. Либо узнать это невозможно из-за конструктивной особенности (батарея находится внутри устройства, например).

В таком случае просто умножьте значение напряжения («Вольт») на ток («Ампер-часы»). Они могут быть известны из документации (либо с сайта производителя устройства/аккумулятора).

Вт·ч (Wh) = В (V) * А·ч (Ah)

Рассмотрим пример №1

Есть аккумулятор ёмкостью 4400 мАч с напряжением 11,1 Вольт (мы узнали это с сайта производителя устройства, из которого извлекли «банку»).

  1. 1. Разделим номинальное значение м·Ач на 1000, чтобы получить значение в А·ч.
  2. 2. 4400 / 1000 = 4,4 А·ч
  3. 3. Теперь мы умножим по формуле напряжение на значение в А·ч.
  4. 4. 4,4 А·ч * 11,1 В = 48,8 Вт·ч

Согласно правилам перевозки авиацией, мы можем взять 2 таких аккумулятора, чтобы уместиться в лимит 100 Вт·ч (ICAO). На практике, конечно, придётся побороться за это право (убедить сотрудников, что Ваши расчёты верны и требования организации IATA соблюдены).

Рассмотрим пример №2

Нужно перевезти батарею 12 Вольт ёмкостью 50 А·ч (например, для лодки или яхты). Возьмут ли её на борт самолёта?

  1. 1. Всё также умножаем по формуле напряжение на значение ёмкости.
  2. 2. 12 В * 50 А = 600 Вт·ч

Не возьмут. Это больше, чем даже по самому лояльному правилу IATA (их порог требований упрощён до 160 Вт·ч). При вылете из России батарею поместят в специальное помещение с сохранением на месяц, после чего отправят в утилизацию.

Проверьте и другие правила mini-logo-stat.png

Напишите в комментарии, сталкивались ли вы с ситуацией в аэропорту, когда кого-то не пропускали с повербанком или запасным аккумулятором на борт самолёта? Или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Похожие комментарии:

  • Заряду в процентах учёные не верят и правильно делаютMar 02, 2021
  • Зарядка электромобиля зимой: как ведёт себя батарея в морозFeb 25, 2021
  • Литий для аккумулятора: откуда он берётся, почему дорожает?Feb 16, 2021
  • Россия и электромобили зимой в морозы: как производители решают проблему «зимнего пакета»?Jan 20, 2021
  • В квадрокоптерах аккумуляторы без защиты от разряда: неужели экономят?Jan 15, 2021

Правильный расчёт суммарной мощности бытовых устройств, потребляющих электроэнергию, очень важен для потребителя, чтобы обеспечить правильную эксплуатацию приборов и экономию энергоресурсов. Рассмотрим физический принцип учёта показателей израсходованной электрической энергии и используемые для этого единицы измерения.

Понятие ватта

Ваттом (Вт) называют единицу электрической мощности – расхода энергии за определённое время. 1 ватт равен аналогичному количеству джоулей (Дж) электроэнергии в течение 1-й секунды.

sootonosheniya-s-dzh.jpg

Наименование этой единицы измерения происходит от фамилии британского учёного Джеймса Уатта, впервые предложивший использовать лошадиную силу в качестве универсального исчисления технических показателей машин.

Перевод ватта в киловатты

По аналогии с остальными единицами измерения, приставка «кило» означает 1000, поэтому формула перевода ватта в киловатты выглядит следующим образом:

1 кВт = 1000 Вт

tablitsa-sootnoshenij.jpg

Если указанные параметры утюга составляют 1,8 кВт, то в соответствующем переводе этот показатель составляет 1800 Вт.

Рекомендуем:  Как правильно снять показания со счётчика электроэнергии

При обратном переводе число ваттов делится на 1000: при мощности лампы накаливания 100 Вт этот критерий равняется 0,1 кВт.

Величину данной характеристики оборудования несложно узнать, изучив техническую документацию изделия или маркировку, нанесённую изготовителем на корпусе.

Суммарное значение электрической мощности

Иногда требуется подсчитать общую мощность бытовых потребителей, установленных в доме. Это необходимо для:

  • правильного выбора сечения кабеля при устройстве электропроводки;
  • подбора контролирующих устройств, включая автоматические выключатели, электросчётчик и пр.;
  • компоновки системы проводки в доме.

В конечном итоге правильный учёт суммарной энергоёмкости бытовых приборов обеспечивает эксплуатационную надёжность электропроводки и безопасность эксплуатации домашнего электрохозяйства.

Чтобы подсчитать наибольшую возможную мощность бытовых электроприборов, следует сложить количество ваттов, указанных в технической документации оборудования или непосредственно на самой технике. При проведении расчёта все значения должны быть соответственно преобразованы в одинаковую единицу измерения, учитывая описанный выше порядок.

Чем отличается киловатт от киловатт-часа

Многие потребители привычно называют показатели расхода электроэнергии, фиксируемые электросчётчиком, киловаттами. Но на самом деле этот показатель измеряется в киловатт-часах (квт*ч), что совсем не одно и то же.

Рекомендуем:  Что означает установка ОДПУ в квитанции ЖКХ

Расход энергии в квт*ч определяется по количеству мощности, затраченной в течение определённого времени.

Пример подобного расчёта:

  • для освещения используется лампа накаливания в 0,06 кВт;
  • за 6 часов работы (примерное время эксплуатации в течение суток) этот прибор израсходует электроэнергии 0,06 × 6 = 0,36 квт*ч;
  • в месяц расход по указанной лампе составит 0,36 × 30 = 10,8 квт*ч.

Также можете ознакомится со статьей:Потребление электроэнергии разными видами лампочек

Аналогичным способом несложно рассчитать суммарный расход электрической энергии в месяц, зная продолжительность включения того или иного оборудования и его мощностные характеристики. Далее можно определить размер полученной экономии за счёт применения менее энергозатратного оборудования и бережливого отношения к потреблению ресурсов.

Правильный перевод единиц мощности электрической энергии очень важен для потребителя. Это позволит обеспечить безопасность эксплуатации оборудования и экономию расхода электроэнергии.

Килова́тт-час (кВтч) — внесистемнаяединица измерения количества произведённой или потреблённой энергии, теплоты, а также выполненной механической работы.

Используется преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту, народном хозяйстве и для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике[1].

Определение

Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой устройством мощностью один киловатт в течение одного часа. Поскольку 1 Вт⋅с = 1 Дж, 1 кВт⋅ч = 1000 Вт ⋅ 3600 с = 3,6 МДж.

Пример: Электрическая плита мощностью 2 кВт за 15 минут потребит из электросети и преобразует в тепло электроэнергию, равную 2 кВт ⋅ 0,25 ч = 0,5 кВт⋅ч.

Написание

Правильное сокращённое написание — «кВт⋅ч» (мощность, умноженная на время) или полностью словами: «киловатт-час». Написание «кВт/ч» (киловатт в час), часто употребляемое во многих СМИ и даже иногда в официальных документах, неправильно.

Физический смысл единицы измерения «кВт/ч» — скорость изменения мощности: «на сколько киловатт изменится потребляемая или генерируемая устройством электрическая мощность за 1 час». Если провести аналогию с механическими величинами — различие между единицами измерения «кВт⋅ч» и «кВт/ч» такое же, как между расстоянием и ускорением. Хотя такой параметр может иметь практическое применение — например, характеризовать способность электростанции быстро подстраиваться под изменения нагрузки — но служить единицей измерения количества энергии он не может по определению.

Столь же распространённая ошибка — использовать «киловатт» (единицу мощности) вместо «киловатт-час».

Перевод в другие единицы измерения энергии

Таблица перевода единиц измерения энергии
джоуль ватт-час электрон-вольт калория
1 кг⋅(м/с)² = 1 Вт⋅с 1 2,78⋅10−4 6,241⋅1018 0,239
1 кВт⋅ч 3,6⋅106 1000 2,247⋅1025 8,60⋅105
1 эВ 1.6⋅10−19 4,45⋅10−23 1 3,827⋅10−20
1 кал 4,1868 1,163⋅10−3 2,613⋅1019 1

Часто используются:

  • 1 тыс. кВт⋅ч = 859,8452 Мкал = 0,86 Гкал.
  • 1 тыс. кВт⋅ч = 3,6 ГДж
  • 1 ккал = 1,163 Вт⋅ч

Примечания

Ссылки

  • § 09-г. Работа электрического тока // Учебник Физика 7 класс Кривченко И. В.
  • ГОСТ 8.417-2002 «Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин», п.6
  • How is Electricity Measured? Understanding watts, megawatts, kilowatt-hours, and more (англ.)

modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 9 февраля 2021 в 15:29.

Ватт – это единица измерения активной электрической мощности. Кроме активной мощности существует реактивная мощность и полная мощность. Если рассматривать мощность с точки зрения физики, то это процесс, при котором идёт расход энергии за определённую единицу времени. Получается, один ватт электрической мощности равен расходу одного джоуля (1 Дж) за одну секунду (1 с).

Название единицы мощности произошло от фамилии изобретателя шотландско-ирландского происхождения по имени Джеймс Уатт, который прославился тем, что в своё время создал паровую машину.

До того, как современная единица измерения электрической мощности начала использоваться официально (с 1882г.), мощность считали в лошадиных силах. Теперь же электрическая мощность обозначается в ваттах (Вт). Для более мощных потребителей электрическую мощность указывают в киловаттах (кВт).

Переводим ватты в киловатты

Для того чтобы знать сколько в одном киловатте ватт, необходимо понимать, что приставка «кило» обозначает кратность одной тысяче. Т.е. 1 киловатт = 1 * 1000 ватт = 1000 ватт. Из этого следует, что 2 киловатта = 2 * 1000Вт = 2000 ватт. Если же величина мощности равна 0,5 киловатт, то мощность в ваттах составит 0,5 * 1000Вт = 500 ватт.

Если необходимо посчитать, сколько в одном ватте киловатт, то расчёт выполняется наоборот. Необходимо имеющееся значение мощности в ваттах разделить на тысячу. Т.е. 1 ватт = 1/1000 ватт = 0,001 киловатта. Получается, что 1 ватт составляет одну тысячную часть от киловатта. Тогда 1000 ватт = 1000/1000 ватт = 1 киловатт. Если величина мощности равна 500 ватт, то мощность в киловаттах будет равна 500/1000 ватт = 0,5 киловатта.

Где указывается мощность (Вт и кВт)

Практически для каждого потребителя электрической энергии указывается его номинальная величина потребляемой мощности. Мощность указывается либо в паспорте потребителя, либо значение наносится на само устройство.

К примеру, на лампе накаливания мощность указывается на стеклянной части, называемой колбой. Это может быть 60 ватт, 75 ватт, 95 ватт, 100 ватт, 150 ватт, 500 ватт. Стоит отметить, что для обычных ламп накаливания (да и для других ламп) мощность также указывается и на картонной упаковке.

Кроме ламп накаливания, номинальная мощность потребления указывается на электрических чайниках, обогревателях, бойлерах и т.д. Номинальная мощность электрических чайников обычно равна 1,5 киловатта. Мощность обогревателя может быть 2 киловатта, а мощность бойлера может и вовсе равняться 2,5 киловатта.

Суммарная мощность в ваттах (киловаттах)

Иногда необходимо посчитать суммарную мощность потребления нескольких приборов или устройств. Например, это нужно для того, чтобы правильно подобрать сечение электрического кабеля или провода. Также суммарную мощность желательно знать при выборе коммутационной или защитной аппаратуры.

Чтобы посчитать мощность всех потребителей электроэнергии, необходимо знать, сколько ватт в киловатте и наоборот, ведь на одних потребителях мощность указывается в ваттах, а на других потребителях для удобства она указывается в киловаттах. При расчёте суммарной мощности необходимо значение мощности отдельных потребителей перевести (преобразовать) в ватты или в киловатты.

Расчёт суммарной мощности потребителей

Допустим, имеется несколько потребителей. Это лампа накаливания 75 ватт, лампа накаливания 100 ватт, электрический обогреватель мощностью 2 киловатта, бойлер 2,5 киловатта и электрический чайник мощностью 1500 ватт.

Как видно, мощность ламп накаливания и чайника указана в ваттах, а мощность электрического обогревателя и бойлера указана в киловаттах. Поэтому для расчёта суммарной мощности всех указанных потребителей необходимо привести все значения к единой величине измерения, т.е к ваттам или к киловаттам. 

Суммарная мощность в ваттах

Определяем мощность в ваттах для тех потребителей, у которых изначально мощность указана в киловаттах. Это электрический обогреватель и бойлер.

У обогревателя мощность 2 киловатта, а т.к. в одном киловатте 1000 ватт, то мощность обогревателя в ваттах будет 2 киловатта * 1000 = 2000 ватт. Аналогично рассчитывается значение и для бойлера. Т.к. его мощность в киловаттах равна 2,5 киловатта, то мощность в ваттах будет равна 2,5 киловатта * 1000 = 2500 ватт.

Т.к. теперь известна мощность в ваттах для всех потребителей, то суммарная мощность будет равна сумме мощностей всех потребителей. Складываем мощность одной и второй лампы накаливания, электрического обогревателя, бойлера и электрического чайника. Получаем суммарную мощность, равную 75 ватт + 100 ватт + 2000 ватт + 2500 ватт + 1500 ватт = 6175 ватт.

Суммарная мощность в киловаттах

Определяем мощность в киловаттах для тех потребителей, у которых изначально номинальная мощность указана в ваттах. Это лампы накаливания и электрический чайник. У одной лампы мощность 75 ватт, а т.к. один ватт – это тысячная часть киловатта, то мощность этой лампы равна 75 ватт/1000 = 0,075 киловатта. Мощность второй лампы равна 100 ватт, что в киловаттах составит 100 ватт/1000 = 0,1 киловатта. Потребляемая мощность электрического чайника равна 1500 ватт, а в киловаттах она будет равна 1500 ватт/1000 = 1,5 киловатта.

Мощность каждого отдельного потребителя известна, поэтому общая мощность в киловаттах будет равна сумме всех мощностей, т.е. 0,075 киловатта + 0,1 киловатта + 2 киловатта + 2,5 киловатта + 1,5 киловатта = 6,175 киловатта.

Величина ватт-час или киловатт-час

В электричестве регулярно встречается такая величина, как ватт-час и киловатт-час. Многие не видят никакой разницы между величинами ватт и ватт-час или киловатт и киловатт-час, считая их одним и тем же значением. Однако на самом деле это две разные величины, хоть их названия и похожи.

Если ватт и киловатт – это мощность, то ватт-час (Вт*ч) или киловатт-час (кВт*ч) – это количество потреблённой электроэнергии. На практике это выглядит следующим образом: лампа накаливания мощностью 100 ватт за один час потребляет 100 ватт-час электроэнергии. За два часа такая лампа потребляет 100 ватт * 2 часа = 200 ватт-час. Ну а за 10 часов лампа мощностью 100 ватт потребляет 100 ватт * 10 часов = 1000 ватт-час потребления электроэнергии, т.е. 1 киловатт-час.

Рубрикатор: ЭлектрификацияПривет, уважаемые друзья! Выбирая портативный аккумулятор, можно столкнуться с большим количеством негативных отзывов по поводу несоответствия их заявленной ёмкости и количеству заряженных гаджетов. Казалось бы, купив зарядку на 13 000 мАч мы должны зарядить свой смартфон с аккумулятором в 2300 мАч около 5,5 раз! Но не всё так просто.

Немного предыстории

Я как любитель гаджетов и современных технологий обладаю смартфоном и прочим добром. И на определенном пути столкнулся с одной, на мой взгляд, серьезной проблемой передовых устройств — они обладают относительно небольшим временем автономной работы от аккумулятора. Да, спорить не буду, есть «монстры» телефоностроения, обладающие аккумуляторами по 4000 мАч и более. Но, зачастую, такие устройства крайне редки и обладают другими минусами. В любом случае, даже если ваш гаджет способен продержаться до вечера (а мой Nexus 5 c 2300 мАч не из этого списка), рано или поздно встает вопрос о покупке портативного аккумулятора. Как у многих гиков, у меня давно чесались руки к покупке данного вида устройства. Рассматривал варианты и с покупкой бокса под аккумуляторы формата 18650, так и готового устройства (в котором с гигантской долей вероятности и стоят те самые 18650, как и в батареях ноутбуков). В итоге появилась необходимость иметь заряженный телефон на работе в условиях отсутствия розетки, и был куплен портативный аккумулятор DF TRIO-02.5052e6c5b0d942509a9b848e6f43e6e0.jpg Скажу честно — не было много времени выбирать и читать обзоры. Просто быстро «прошерстил» один всеми известный интернет магазин (тот, что состоит в группе компаний наряду в банком и ювелиркой) и выбран по следующим критериям:

  • необходимая ёмкость
  • ценакачество
  • внешний вид (да-да, нужно стремиться не только к эргономике, но получать удовольствие эстетически)

Коротко об этом самом девайсе

Плюсы: хорошая ёмкость </li> два выхода по 5В, 1 А; один выход 5В, 2.1 А </li> вход для зарядки аккумулятора microUSB </li></ol> Минусы:Маркий глянцевый корпус </li></ol>

Арифметика расчета ёмкости

Для легкости расчета введем следующие допущения:

  1. принимаем КПД преобразователя напряжения за 100%
  2. принимаем все указанные ёмкости за реальные значения
  3. считаем постоянными значения тока и напряжения во время зарядки
  4. зарядка телефона происходит от идеальных 0% до 100% (без учета остаточного заряда, который закладывают производители и тд.)

Для ликвидации неточности заглянем на википедию: На упаковке имеем гордую надпись: «13000 мАч». Это наша зарядная ёмкость. Внимательно посмотрев на наклеечку с обратной стороны видим следующее.acd4528b9bc249f78d5e7b2c728ef9fc.JPGНапряжение: 3.7 В.Зарядная ёмкость: 13000 мАч.Энергетическая ёмкость: 48.1 Вт⋅ч. Оказывается, многие производители указывают запасаемый заряд в мАч (mAh), но также важно напряжение работы данного устройства. В самой полной мере «ёмкость» характеризует запасаемая энергия. Часто люди путают понятия запасаемый заряд и запасаемая энергия называя это «ёмкостью». Если не нужна большАя точность, то можно считать, что запасаемая энергия (в Вт·ч) приблизительно равна произведению запасаемого заряда (в А·ч) на среднее напряжение (в Вольтах).1 Вт·ч = 1 В · 1 А·ч. Теперь, разобравшись в понятиях, перейдем к нашему примеру: 48.1 Вт⋅ч аккумулятора это и есть 13 Ач (13000 мАч) умноженные на 3.7 В. Пока всё сходится. Но, наше устройство заряжается от выхода в 5 В. Поэтому заряд, который способно выдать наше устройство находится как частное от запасаемой энергии и выходного напряжения. 48.1 Вт⋅ч / 5 В = 9.62 Ач (9620 мАч).

Анализируем

Теперь можно легко посчитать «сколько раз я могу зарядить своё устройство». Так, тот же Nexus 5 можно зарядить: 9620 мАч/ 2300 мАч = 4.18 Или, иначе говоря, немногим более 4 раз. Что против 5,5

Делаем выводы

Рассчитанный запасаемый заряд 9620 мАч оказался на 26% меньше, чем 13000 мАч, которые мы видим на коробке. И на 26% меньше чем ожидает неискушенный расчетами пользователь. Хотя, фактически производитель нас совершенно не обманывал. Просто такой маркетинговый ход. Полезные статьи и источники: » Электрическая ёмкость » Электрический аккумулятор » Ампер-часИспользуемые источники:

  • https://neovolt.ru/blog/937_kak-poschitat-wh-akkumulyatora
  • https://pouchetu.ru/interesnoe/skolko-vatt-v-1-kvt
  • https://wiki2.org/ru/киловатт-час
  • http://aquagroup.ru/articles/skolko-vatt-v-kilovatte.html
  • https://habr.com/post/364385/