100Wh等于多少毫安,功率转换计算

2024-05-0303:33:44综合资讯0

关注电子设备的朋友们可能会留意到,有的产品会用 mAh 来标注电池容量,有的则采用 Wh,甚至 kWh 来表示——明明都是存储和释放电能的装置,为什么会有两种不同的单位来描述「容量」呢?

mAh(毫安时)指的是「电池容量」,这一点没错,但 Wh(瓦时),又名 Whr,实际上却不是「电池容量」,而是「电池能量」。

▲ 锂离子电池充电过程

(锂离子从正极向负极移动)

「电池能量」和「电池容量」之间存在关联性。众所周知,「功率」是「电流」与「电压」的乘积,即 P = I × U(单位:W = A × V)。而「电池容量」实际反映的是充放电时单位时间内通过的电流量,「电池能量」则反映的是单位时间内的能量,它不仅关注电流,还考虑电压。「电池容量」乘以电池额定电压即可获得「电池能量」。

通过机场安检时,工作人员通常会查验 Wh(电池能量)。移动电源不但会标示 mAh 的容量,还会标示 Wh 的能量值。如果移动电源上没有标明 Wh 值,则可以通过电量乘以额定电压来获得 —— 根据民航局规定,额定能量小于 100Wh 的移动电源可以携带上飞机。

不少细心的朋友发现,mAh 通常用于手机、移动播放器、无线耳机、移动电源等体积较小的产品;而一些体积较大的产品,例如笔记本电脑,甚至更大容量的电动汽车电池组,一般采用 Wh 来表示电池大小,这是为什么?为什么不能统一一种单位呢?哪种表示方式更准确?

从定义中我们可以看出,Wh(电池能量)实际上是一种理论上更准确、更全面的表示方式。手机等小型电子设备普遍采用 mAh,只是出于习惯。它们一般采用单电池芯,且额定电压固定(但实际充放电时电压会有波动),一般为 3.7V。用 mAh 来表示这类电子产品的电池大小基本不会出现较大偏差。

并非所有电子产品都只使用一颗电芯。众所周知,在理想状态下,相同电池芯串联时会增加电压,从而提升「电池能量 Wh」,但「电池容量 mAh / Ah」在理论上仍然保持单颗电池芯的值;而相同电池芯并联时,电压理论上不变,但电流增加,从而增加了「电池容量 mAh / Ah」,同时也增加了「电池能量 Wh」—— 如此一来,仅用 mAh / Ah 来描述多电池芯的电池组就不可行了,需要采用更严谨的 Wh 来标识。

以电动汽车电池组为例,它们基本上采用多个电池芯并联 + 串联的方式来提高电量。主流的电动汽车电池组能量可以达到 40 ~ 50kWh,一些更高密度的电池组能达到 70kWh,甚至 100kWh(1kWh = 1000Wh)。它们既能输出大电流,又能输出高电压,如果只以电流相关的单位(mAh)来评定电池大小,对它们来说显然是有失公允的。

在双电芯手机中,常采用串联方式提高电压以实现快充,而在放电时则切换为并联。电池容量标注仍会将两颗电芯的 mAh 之和作为电池容量。

Wh 在理论上更准确地反映电池容量。对于采用单电芯电池且电池电压额定的小型电子设备,约定俗成的 mAh 表示法仍然有其合理性。