毫安能测量电池的续航时间吗?

电器工程 电池
2022-01-14 00:45:38

我知道 mAh 表示电池在一小时内可以输送多少毫安。但这是否也说明电池可以使用多少小时?对不起,但我真的不明白。如果我们谈论的是水箱,在我的印象中,mAh 就像水龙头有多大,而不是水箱里有多少水。如果我的理解是正确的,我真的很困惑为什么我们用 mAh 来测量电池容量。

4个回答

mAh(或 mA·h)不是电池在一小时内可以输送多少毫安。那将是毫安/小时。电流(以安培为单位)已经是一种速率。特别地,一安培是每秒一库仑。因此,如果电流就像速度,那么 mA/h 就像加速度,而 mAh 就像距离。

相反, mAh 它是一个充电单位。这就是你将电流乘以时间得到的结果。通过乘以时间,安培的“每次”部分被取消,您可以重新充电。

如果安培是每秒库仑,那么:

1 mAh=1103 Csh

并通过维度分析

1103 C\cancelh\cancels60\cancels1\cancelmin60\cancelmin1\cancelh=3.6 C

例如,如果您从电池中汲取 1 mA 的电流 1 小时,则您使用了 1 mA · 1 h = 1 mAh 的电量。如果您使用 2 mA 的电流持续 5 小时,则您使用了 2 mA · 5 h = 10 mAh。

您可以通过将电池的总电量(以 mAh单位)除以您的标称负载电流(以 mA 为单位)来估算电池的使用寿命。假设您有一个 1800 mAh 电池,并将其连接到 20 mA 负载:

1800 mAh20 mA=1800\cancelmAh20\cancelmA=90 h

这是一个近似值,因为:

  • 充电容量(以 mAh 为单位测量的数字)是通过测量在电压下降到电池被认为“放电”的某个任意选择的水平之前可以从电池中去除多少电荷来确定的。这可能是也可能不是您的电路不再起作用的阈值。电池制造商希望使他们的电池看起来尽可能好,通常会选择非常低的阈值电压。

  • 假设您正在考虑仅在某个电压阈值下可用的充电,电池的实际可用充电取决于温度和放电速率。较低的温度会减缓电池中的化学反应,使其更难提取电荷。较高的放电率会增加电池的损耗,从而降低电压,从而更快地达到“放电”电压阈值限制。

  • 电池中的化学物质提供的电势差实际上是恒定的;导致电压下降的原因是电极周围化学物质的消耗以及电极和电解质的降解。这就是为什么电池电压可以在一段时间不使用后恢复的原因。因此,要确定达到阈值电压的点实际上可能非常复杂。

如果您能为您的电池找到一份好的数据表,它可能会帮助您深入了解进行这些计算所依据的参数。

毫安时是电流容量随时间变化的量度。它表示电池的总电量。如果您使用电池来操作不需要太多电流的东西,它将持续很长时间。

请注意,电池(实际上是电池)具有非线性耗尽特性。尽管毫安时是有限的电量,但您必须意识到,在给定电压下,给定负载并非所有电量都可以使用,并且制造商给出的值通常适用于电池正在供电的情况电流需求低的东西。在这种情况下,您可以获得几乎所有可用的能量。但是,当您为需要更多电流的设备供电时,您实际上不会获得全部容量。

根据菲尔的评论,技术编辑:通过说“......你实际上不会获得全部容量。” 我的意思是“在需要一定电压才能运行的相同负载的情况下,您实际上不会获得全部容量。” 电池的电压会下降并变得不足以承受负载,此时电荷仍在电池中,但不一定可用。

考虑一下Energizer AA 电池的数据表提供的图表显示了不同负载下的不同毫安时容量:

AA 电池 mAh 消耗图

如果您持续以 25 毫安的电流为设备供电,则电池的电量约为 2750 毫安。如果将此电流除以容量 2750/25,则得到电池可以维持的小时数:110。如果负载为 500mA,则电池的可用容量实际上下降到大约 1500 mAh,而 1500/500 是只有3小时。

遥控器等设备不使用连续电源。他们大部分时间都处于空闲或“睡眠”状态,只有在您按下按钮时才会消耗电量。在这些情况下,细胞将继续存活并为设备供电很长时间。毫安小时容量图表基于使用情况,而不是空闲时间。

即使没有使用,环境影响和物理也会侵蚀细胞中的化学成分。数据表假设您正在使用新鲜电池并在某些环境条件下工作。

作为一个非常粗略的指南,它将为您提供当前/时间的大致数字。因此,容量为 100mAh 的电池预计可提供 10 小时 @ 10 毫安或 1 小时 @ 100 毫安。实际上你得到的更少。这取决于电池类型、使用年限、状况、温度等。

电流是负载上随时间推移的电荷矢量,即。它是每秒库仑的速率。因此,为了获得电荷的测量值,我们将速率乘以时间。例如,我们进行了一个小时的马拉松冲刺。如果我能以 10 公里/小时的速度冲刺一小时,那么我会跑 10 公里。以公里/小时为单位的速度已经被称为随时间变化的速率,因此计算起来更直接。如果我们有一个特定的单位来测量速度,假设:

1 冈萨雷斯 = 1 公里/小时

那么我对能够以 10 公里/小时的速度维持一小时的评分将是 10GH(冈萨雷斯小时)。