微信视频号刷赞 权威发布 一毫安等于多少安(焦与千瓦时的换算关系)

一毫安等于多少安(焦与千瓦时的换算关系)

自从手机牢牢占据地球人的眼睛,世界再也不同。

而手机及衍生产品,离不开电池。衡量电池容量大小的指标mAh(毫安时,经常被简称为毫安),多数人都知道,而且可以随口而出:你那手机多少毫安的啊?你那充电宝多少毫安的啊?

无疑,电池容量几乎是手机使用“第一焦虑度”~随着手机大内存已经普及,储存空间已经不再是第一焦点。

4500mAh的21700锂电池

一、电池单位毫安时的基本含义

毫安时(mAh),是电器或电池使用时,电器消耗或电源输出的电流mA与小时数h的乘积。

本来,它数字越大,电源能支持电器正常工作的时间应该越久,或电器在正常工作的一定时间内消耗的电量越大。比毫安更大的单位是A(安培)、kA,1A=1000mA,1kA=1000A,毫安时与安时的换算也一样,1Ah=1000mAh,1kAh=1000Ah。

但实际上,情况却并非完全如此。

二、电池串联和并联的容量计算

根据上面的定义,相同规格的电池串联,总毫安时或安时依然等于单只电池的毫安时或安时。因为串联时每只电池输出的电流能大小并不改变,类似于延长马路,车道数不变,马路长度增加了,可以去到更远的地方。串联后总电压等于单只电池的电压乘以电池只数。例如5只3000mAh的锂电池串联,总容量为18V3000mA,而不是18V15000mAh,更加不是含糊的15000mAh。

相同规格的电池并联,总电压依然等于单只电池电压,总毫安时或安时等于单只电池毫安时或安时乘以电池只数。类似于扩宽马路,增加车道,让马路能容纳更多的车子一起走多,马路长度不变。例如5只3000mAh的锂电池并联,总容量为3.6V15000mA,而不是18V15000mA,更加不是含糊的15000mAh。

网上计算笔记本电池串并联容量的方法与上述一致

三、容量单位毫安时或安时的模糊性

但是,毫安时(mAh)只涉及了电流与时间,电压却缺位了。

电器消耗电能或电池输出电能的速度,一般以W(瓦),或kW(千瓦)来表示。1W等于电器以电压1V、电流1A通电做功的速度大小,它也等效于100V、0.01A的做功速度大小。表现为电池时,就是输出能量的速度大小。

只要电压与电流乘积一样,不管电压与电流大小的比例是多少,做功速度大小,也就是消耗电能速度大小,也就是功率大小,都是一样的,例如1V*1A=100V*0.01A=0.5V*2A=1W,1瓦还等于每秒钟做功1焦耳,1W=1J/S,所以毫瓦、瓦或千瓦是个做功速度大小的单位。

电器一小时内消耗的电能总量多少千瓦,或电池一小时时间内输出的电能总量多少千瓦,就是我们平时所说的多少“度”,就是功率与时间的乘积。对应电流和时间单位的不同,单位有mWh、Wh、或kWh。1W=1V*1A*1h=1V*1000mA*1h=1000mW,相应地换算,1kWh=1kW*1A*1h=1W*1000A*1h,等等,三者乘积相等,所做的功或输出的电能就相等。

例如按照上述方法计算电池串联并联后的容量,3.6V15000mAh或18V3000mAh,总容量都是.3.6*15000=18*3000=54000mAVh(毫瓦时)=54Wh(瓦时)。电池串联或并联并不改变用的容量,只是为了得到合适的电压或电流而已,满足电器的要求,这才符合物理学基本原理。

那问题来了,电池容量标示mAh或Ah,却无关电压,是否两个电池,mAh或Ah一样,它们输出能量的能力就一定一样呢?

显然未必。例如一个汽车电池,12V60Ah,与一个锂电池组3.6V60Ah,都是60Ah,输出能量的能力,也就是容量,却相差很大。前者是后者的12*60/(3.6*60)=3.33倍,因为前者电压是后者的3.33倍。

铅酸蓄电池

所以,Wh或kWh,才是标识电源容量或负载耗电的准确单位,mAh或Ah不是。

显然,电池串联和并联后,Wh或kWh的计算,与上述电池mAh或Ah计算完全一样。

四、国家限制带上飞机的充电宝规格

如上所述,这些规格不是以mAh或Ah来标识,而是用Wh或kWh来标识,才能真实反映电池能量的大小。

乘坐国内航班,充电宝的额定能量不超过100Wh,也即是27000mAh即可正常通过安检上飞机,如果超过100Wh但不超过160Wh,则需要经过航空公司的批准方可携带。

严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝;严禁携带未标明额定能量同时也未能通过标注的其他参数计算得出额定能量的充电宝。

充电宝产品

充电宝只标了mAh,没有标Wh,如何换算?

按上面的说法,100Wh充电宝容量为27000mAh,100*1000/27000=3.7。可见,充电宝是按3.7V(3.6V)计算的,但它输出却是5V。看来,充电宝一般以电池毫安时来标识毫安时或安时容量,不是以整机的毫安时来标识mAh或Ah容量。

毕竟,多数人都知道,充电宝输出电压5V,内部锂电池最多只有并联,没有串联的,这还勉强能理解。

五、混乱的市场现实

但网上搜索,充电宝容量多数却是这样写的:

充电宝额定容量是指充电宝在额定工作条件下能长期持续工作的容量。

额定容量是在规定的充电宝整个正常使用寿命期间,所能连续输出最大容量。而实际输出容量为有负载时的电压、额定电流的乘积。显然,这是指输出5V状态下的容量mAh,并非电池容量mAh,而且还要减去内置电路板的耗电才是输出电量,更加不能直接套用内置电池的容量来替代充电宝的容量。

这样一来,与上面民航规定的解释换算,不一样吧?5V与3.6V,差异很大。100Wh充电宝容量是100*1000/3.7=27000mAh还是100*1000/5=20000mAh?相差了整整7000mAh。

另外,电池规格有很多,电压规格也很多,不仅仅有锂电池,大家都知道它标称电压是3.6V,其它很多电池电压就未必知道了。电池在电器内部看不见,更加不知道是哪种电池,这样只标识mAh,不同时标电压,显然让消费者困惑,无所适从。

例如汽车铅蓄电池12V,5号干电池1.5V,纽扣电池3V,镍镉电池1.2V等等。

裸电池还好,一看就知道单只电压。很多电池产品或电器,一般人并不了解它的单只电压,也不知道里面串联或并联了几个电池。例如某移动有源音箱,只标识了锂电池5400毫安时,压根不提电池电压,怎么办?

某移动音箱的电池容量标识

这音箱电池5400mAh,也就是5.4Ah,又是多少Wh呢?

标示可以外接12V电源,它内部总电压就是12V?音箱内部有电压变换电路,降压后再对内置锂电池充电,不然无法控制充电电流与电压,所以内部工作电压和充电电压不是12V。

例如充电宝充电放电基本都是5V,内部却是3.6V电池,也是5V降压后再对内置锂电池充电的。

那音箱电池组由12/3.6=3.33只5400mAh的锂电池串联而成?不标电压,这样3只串联后也是5400mAh。

或者,2只5400mAh的锂电池串联而成?还是2只2700mAh串联后,再2组并联而成?实际上这2种方案倒是等效的,真实容量一样。但这样应该标示7.2V5400mAh,合38.88Wh,而不是非常模糊的5400mAh。

这真够乱的。这样标示,还有什么意义?即使把每个消费者都被逼学会上面串并联的换算方法,也不解决问题啊,因为计算标准不统一。

事实上,多数电池产品的容量大坑,是不管串联并联,都是简单粗暴把所有单只电池(3.6V)mAh容量加起来标示。例如2500mAh3串联3并联,容量不是7500mAh,而是15000mAh!这种情况在充电宝尤其普遍。

所以更大的可能是,上面音箱电池仅仅是3.6V5400mAh而已,合19.44Wh,让大家失望了。

但有些比较规范的电池产品,例如就是上述笔记本电脑的电池,一般又严格按串联并联的计算方法计算。

这给市场带来了很大的混乱,使重要技术参数失去了意义。

串联并联相结合的电池组

所以,电池或电器只标毫安时,不同时标电压都是耍流氓。

如果同时标示了电压,例如上述音箱标示10.8V5400mAh,那里面肯定有3个(组)锂电池串联。究竟是3组电池(每组由2个2700mAh并联)还是3只电池(每个5400mAh)串联,都不影响准确了解电池的容量了,同意否?

看完本文,下次买电池产品,人家告诉你毫安时或安时,可以问清楚里面究竟有几个电池,单只电池多少伏多少毫安时或安时,串联还是并联可以忽略,这样商家就知道不容易忽悠你了。

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作者: long1229

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