Magyarország
Ah vs. Wh - mennyi energiával rendelkezik az akkumulátor?
Aki ért hozzá, az megtakarít. Az akkumulátor kapacitása és az akkumulátor energiája alapvetően különböző fogalmak, amelyeket jobb ha tisztán látunk.
Minden akkumulátoron adatokat találunk, a feszültséget voltban (V) és a kapacitást amperórában (Ah). Mindkettő ismerős az Ön számára, és gyakran találkozik velük.
Az akkumulátor kapacitása azonban nem ugyanaz mint az akkumulátor energiája. Hiszen tudnunk kell, hogy az akkumulátorunk mennyi energiát képes tárolni - ez a tárolt energia az "éltető erő", amely a csavarozót, csiszolót, kör- vagy szablyafűrészt hajtja -, és elegendőnek kell lennie, hogy hatékonyan tudjunk dolgozni, ha már akkumulátoros szerszámot szeretnénk. Ehhez nem elég a kapacitás nagysága.
Az akkumulátorban tárolt energiát wattórában (Wh) fejezik ki. A német nyelvben ez a kifejezés az "Energieinhalt", az angolban az "energy content", nálunk pedig az „energia“. kifejezést használják.
Értem, hogy nem lehet mindenki villanyszerelő - nem is szükséges. Az építésznek és a gépésznek a saját területén kell szakértőnek lennie. Véleményem szerint sok szakterület kölcsönösen átfedi egymást, és képviselőik, mivel elektromos szerszámokkal is dolgoznak, jó ha ismernek néhány olyan alapelvet, ami a munkájukban - és a munkagépek kiválasztásában - hasznosak lehetnek számukra.
Ez a cikk éppen arról szól, hogy egyszerű számításokkal megismerkedve könnyedén eligazodhatunk a dolgokban úgy, hogy az eredmény költségoptimalizálás legyen, és pontosan olyan akkumulátoros szerszámot vásároljunk meg, amilyenre szükségünk van. Vagyis olyan elektromos kéziszerszámot, amely nem alulméretezett de nem is rendelkezik feleslegesen nagy "eltúlzott paraméterekkel". Az alapelvek megértésével jutalmat kap – az ismereteknek mindennapi életben is hasznát veszi.
Ah és Wh röviden
Az amperóra (jelölése Ah) az akkumulátorok kapacitását fejezi ki. Egy amperóra azt jelenti, hogy a készülék egy órán át képes 1A áramot szolgáltatni.
A 100Ah azt jelenti, hogy 100 órán át képes 1A-t szolgáltatni, 25A-t 4 órán keresztül vagy akár 300A-t ⅓ órán keresztül, azaz 20 percig.
Ha azonos feszültségplatformú akkumulátorokkal rendelkezünk, nagyon könnyen tájékozódhatunk (1. ábra). Mindegyiknek ugyanaz a 18V a feszültsége, és logikusan feltételezzük, hogy ilyen körülmények között egy 8Ah-s akkumulátor (C) 2x tovább bírja, mint egy 4Ah-s (B) és 4x tovább, mint egy 2Ah-s (A), ugyanolyan a feladatok végzésekor.
1. ábra. Azonos feszültségplatformú, különböző kapacitású akkumulátorok
A feltételezés természetesen helyes. Az akkumulátor teherbírásának egyszerű szemléltetéséhez használhatunk egy akkus csavarozót, amivel csavarokat csavarozunk fába - ha 18V/2Ah-val 100 csavart csavarozunk be, 4Ah-val +/- 200-at, 8Ah-val pedig +/- 400-at.
A wattóra (Wh jelölés) az energia mértékegysége. Egy egy wattos gép egy órán át végzett munkájának felel meg.
A felhalmozott energia mennyiségéről a 2. ábra ad képet.
A wattórák kiszámításakor (amikor azok nincsenek feltüntetve az akkumulátoron) szükségünk van egy kis matematikára. Nem kell félni, a számítások nagyon egyszerűek.
Wh = V x Ah, azaz: wattóra = feszültség x kapacitás.
Példa: Mennyi egy 18V/2Ah-s akkumulátor energiája?
18V x 2Ah = 36Wh
A HERMAN BL akkumulátorok energiájának számítása a 3. ábrán látható.
2. ábra. A különböző akkumulátorok energiájának szemléltetése
3. ábra. A 18 V-os akkumulátorok energiájának kiszámítása
A (C) akkumulátor energiája 2x nagyobb, mint a (B) akkumulátor energiája, és 4x nagyobb, mint az (A) akkumulátor energiája. Annak az eredménye, hogy melyik akkumulátor hányszor tovább bírja, megegyezik az amperórás példánál. Valaki azt mondhatná, miért van szükségünk wattórákra, amikor ugyanazt az eredményt kapjuk?
Vigyázat!
Ha azonban az akkumulátorok feszültségei eltérőek, az amperórák önmagukban nem elegendőek a "teljesítmény" megítéléséhez. Az akkus szerszámok esetében ma már többféle feszültségű platform áll rendelkezésünkre (10,8 V, 14,4 V, 18 V, 36 V...). A valóságban a kiválasztáskor nagyon különböző árszinteken vagyunk - akkuként több tíz és több száz euró között. A wattórák kiszámítása nélkül nem tudunk megfelelően tájékozódni.
Különböző feszültségek és különböző kapacitások
Pontosan ilyen esetekben hasznosak a wattórák - például azt is megmutatják, hogy a nagyobb feszültségű akkumulátorok nem feltétlenül tartalmaznak több energiát.
4. ábra. Példák különböző feszültségű és kapacitású akkumulátorokra
A különböző feszültségű és kapacitású akkumulátorok energiájának összehasonlítása a 4. ábrán látható. Könnyen kiszámíthata, hogy melyiknek hány százalékkal van több vagy kevesebb energiája, mint a mellette lévőnek, vagy bármelyik párt összehasonlíthat egymással. Látja például, hogy egy 14,4V/3Ah-s akkumulátornak több energiája van, mint egy 18V/2Ah-snak, vagy akár azt is, hogy egy 36V/2Ah-snak kevesebb energiája van, mint egy 18V/5Ah-snak. És ez világos.
Az akkumulátor energiájának megadása (Wh)
Minden akkumulátorunkon a feszültség és a kapacitás adata mellett egy energia adatot is talál (5. ábra).
5. ábra. Az akkumulátoraink címkéjén szereplő wattóra adat
A versenytársak, még a neves márkák sem tüntetik fel az akkumulátor energiáját. Pozitív kivétel ebben az esetben a HILTI.
A probléma ezzel az adattal mindazoknál van, akik nem adják meg az akkumulátoraik helyes feszültségét – mert már tudjuk, Wh = V x Ah.
Ha egy gyártó 12V-ot ad meg a 10,8 voltos akkumulátorán, az műszakilag helytelen. Az akkumulátor energiájának az EN 61960:2011 szabványban meghatározott névleges feszültségen kell alapulnia.
Ami még rosszabb, hogy ennek a helytelen adatnak a megadásával azt hihetnénk, hogy az akkumulátornak lényegesen - akár 10%-kal - több energiája van, mint amennyi valójában van!
Egy 10,8V-os 2Ah-s akkumulátor energiája 21,6Wh (10,8V x 2Ah = 21,6Wh).
Ha azonban az energiát egy helytelen feszültségérték - 12V - alapján számítja ki, akkor tévesen azt fogja hinni, hogy az akkumulátor energiája 24Wh (12V x 2Ah = 24Wh).
A 10,8V/14,4V/18V/36V/54V névleges feszültség helyett a 12V/20V/40V/60V feszültség feltüntetése nem korrekt és félrevezető.
Az akkumulátor energiájának a maximális feszültség és az akkumulátor kapacitásának szorzataként való feltüntetése hazugság, és talán ez a valódi oka annak, hogy ritkán találunk energiaadatot - két hazugság egy terméken, az már elég sok.
Ha például 40V/4Ah/160Wh teljesítményű akkumulátort vásárol, nyugodt lelkiismerettel kérhet legalább 10%-os kedvezményt, mert ennek az akkumulátornak a tényleges energiája 144Wh.
A Wh gyakorlati használata
Kezdjük a legkisebb és legkönnyebb akkumulátounkkal (6. ábra).
A bedugható kivitelű, három Li-Ion cellát tartalmazó, 10,8V/2Ah –ás az AXS-1080 fúrócsavarozóhoz és az AXI-1080 kis ütvecsavarozóhoz.
Az AXS-1080-as csavarozó ezzel az akkumulátorral 281 db közönséges 4x60 mm-es facsavart csavaroz egy száraz lucfenyő gerendába (videó). Az egymás utánni csavarozással egy ügyes szakmunkás 21 perc 4 másodperc alatt végzett. A gyakorlatban azonban ritkán fordul elő, hogy közel 300 csavar sorozatban történő csavarozására van szükség. A szükséges munkafolyamatainkhoz legalkalmasabb platform kiválasztását egy későbbi cikkben tárgyaljuk. Egyelőre azonban térjünk vissza a wattórákra.
6. ábra. Li-Ion akkumulátor HERMAN BL 10,8V/2,0Ah
Fúrócsavarozó AXS-1080 és 281 csavar
Példa: 21,6Wh energiával 281 csavart csavaroztunk be. Hány csavart csavarozunk be egyetlen wattóra energiával?
281 csavar / 21,6Wh = 13 csavar
Példa: van egy csavarozónk 36V/2Ah akkumulátorral. Már tudjuk, hogy az energiája 72Wh (36V x 2Ah = 72Wh). Hány csavart tudunk becsavarni ezzel a csavarhúzóval és ezzel az akkumulátorral?
1Wh = 13 csavar
72Wh = 72 x 13 = 936 csavar
Most már könnyen kiszámolhatjuk, hogy egy 18V/5Ah akkumulátorral, amely 90Wh-val rendelkezik, 1040 csavart tudunk becsavarni. És az időt is ki tudjuk számolni. A munkás 281 csavart csavarozott be 21 perc és 4 másodperc alatt, azaz 4,49 másodperc / 1 csavar. Ha ezt a tempót tudná tartani 1040 csavarral, akkor majdnem 80 percig tartana neki. Mindannyian tudjuk, hogy nem tudná tartani a tempót, ilyen sorozatos munkák nem mindennaposak, és az akkumulátor töltése 40 percig tart a gyorstöltővel.
Ilyen esetben logikusan nem szükséges 5Ah-s akkumulátort vásárolni, amely nemcsak lényegesen drágább, hanem nehezebb is. A súlykülönbség jelentős: egy 10,8V/2Ah-s akkumulátor 181 grammot nyom, egy 18V/5Ah-s pedig 652 grammot. És aki gyakran dolgozik szerszámokkal, az nagyon jól tudja, hogy a szerszám súlya hogyan befolyásolja a munka kényelmét...
Ennél a nézőpontnál számos kérdés vetődik fel azzal kapcsolatban, hogy mi a megfelelő és mi nem. Ezzel a módszerrel gyorsan át tudjuk számolni "becsavart csavarok számára" bármelyik akkumulátor energiáját. A példát szemléltetés céljából használtuk; hasonlóképpen kiszámíthatjuk más csavarméretekre más anyagokra, kiszámíthatjuk az akkumulátoros SDS-plusz kalapáccsal fúrt lyukak számát, a körfűrésszel vágott OSB lap hosszát, vagy bármi mást.
A fenti számítások helyességét befolyásoló tényezők:
A következetesség kedvéért meg kell mondanunk, hogy a fenti számítások a mi modelltesztünkön alapulnak, meghatározott körülmények között. Számos olyan tényező van, amely viszonylag jelentősen befolyásolhatja az eredményt, amennyiben meg szeretné próbálni megismételni tesztünket a saját körülményei között, amelyek minden bizonnyal eltérnek a miénktől. Például a gép hatásfoka kulcsfontosságú. További tényezők: az akkumulátor állapota, a külső hőmérséklet, a csavarozó motorjának hőmérséklete, az alapanyag egyenetlen keménysége, a csavarozási technikák közötti különbség, amire hatással van az emberi fáradtság vagy más munkamódszerek stb. Ezek (és más hatások) mindig jelen vannak, és ebben a cikkben elhanyagoltuk őket, de a gyakorlatban fontosak. Az értekezés célja azonban az volt, hogy felvázoljunk egy olyan módszertant, amelynek segítségével egy adott munkafolyamathoz megfelelő pontossággal ki tudjuk választani a megfelelő akkumulátort.
És most ne dolgozzunk tovább - menjünk nyaralni!
Forró nyár van. Autós hűtőszekrényt viszünk magunkkal az útra. Az autóban van egy 12V/60Ah-s akkumulátor, a hűtőszekrény címkéjén ez áll: energiafogyasztás 48W. Menet közben a generátor folyamatosan tölti az akkumulátort, amely áramot szolgáltat az autó konnektorába, ahová a hűtőszekrényt csatlakoztattuk. Minden rendben, az út telik, örülünk.
Este félúton elszállásoljuk magunkat, a hűtőszekrényt bedugva hagyjuk a kocsiban. Reggel kellemetlen meglepetés ér minket, amikor a távirányítóval sem tudjuk kinyitni az autót. És csodálkozunk, hogy mi történt.
Számoljunk:
12V x 60Ah = 720Wh, az autós hűtőszekrény energiafogyasztása 48W.
720Wh / 48W = 15 óra
Az akkumulátor 15 órán át képes volt energiát szolgáltatni. Ránézünk az óránkra - tegnap 18:00-kor parkoltunk, most pedig már 9:00 van. Pontosan 15 óra. Az akkumulátor biztosan teljesen lemerült - annyira, hogy még az ajtót sem tudjuk kinyitni. Szépen kezdődik a nyaralás - mit szólnak hozzá?
De Önt ez már nem fenyegeti. Tudja, hogyan számolják a wattórákat, és óvatos lesz. Mindenképpen kombinált csatlakoztatású hűtőszekrényt vesz, és este felviszi a szobába, és csatlakozatja a hálózatra.
Kulcsszavak: Ah, Wh, akkumulátor kapacitás, akkumulátor energiája, amperóra, wattóra
Források:
A HERMAN cég belső műszaki és oktató dokumentációi
Ing. Herman Nagypál
Katonai iskolát végeztem, repülőgépipari villamosmérnöki tanszéken. Már gyerekkoromban megtanultam szerszámokkal, szerszámgépekkel dolgozni édesapámmal egy családi ház építésénél. Minden új termékünket személyesen is tesztelem - saját kezemmel, jól felszerelt műhelyemben. Szabadidőmben szeretek motorozni a román hágókon. Ezen felül a szakterület trendjeit tanulmányozom, és szívesen kipróbálom a konkurens termékeket is. Némelyiken mosolygok, van amire rácsodálkozom (hogy valaki hagyta magát rászedni és megvette), és van, ami nagyon jó. Majdnem olyan jó, mint a miénk😊.
Köszönjük, az értékelést hozzáadtuk
Nem válaszolt helyesen a kvíz kérdésekre
Igor Sabán –
Tohle jsem vzdycky takhle prepocitaval a nikdo mi nedal nikdy uspokojivou odpoved, akorat u monoclanku LiON jsem porad uvazoval zda jde o nominalni kapacitu 3.7V / 4.07V nebo 5V po step up menici na USB
Ezt mindig átszámoltam és soha senki nem adott kielégítő választ, ami a LiON monocellát illeti, mindig mérlegeltem, hogy 3,7V / 4,07V névleges kapacitásról van szó, vagy 5V-ról egy fokozatos átalakító után USB
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniBognár Szabolcs –
Jó, jó, de egy lényeges adat lemaradt, enélkül meg fél karú óriás a cikk.
Nevezetesen, hogy az akkumulátoroknak kisütési áramuk is van, és fontos, úgy a használat mint az ár szempontjából.
(Maximum continuous current vagy Continuous discharge)
Például most nagy vita megy az Aliexpress-en, Ebay-on sőt Amazonon megjelent 120Ah-ás 12V-os akkumulátorokról, hogy létezhetnek-e egyáltalán ebben a méretben és pláne ebben az árban?
https://www.aliexpress.com/w/wholesale-120ah-lithium-battery-12v.html
Rengeteg féle márka és több üzlet ajánlatában is 16-18 ezer ft-ért árulja.
Ugyanakkor 4-5x ekkora méretben szintén kapható 200-300 ezer ft-os áron 12V-os és 120 vagy 150 Ah-ás Li akku.
https://www.aliexpress.com/item/1005006728964599.html
A magyarázat, hogy a drágábbnál dedikáltan 200A-es áramat ki lehet belőle venni.
Sok "öreg" szerint akik már mindent IS láttak a világból, kamu az összes olcsó 120 Ah-ás . Akik meg rendszeres vásárlók és ismerik az oldalt, állítják, hogy lehetetlen, mert az Aliexpress és Ebay nagyon szigorú az eladókkal. Lehet 1-1 boltnál elírás, hibás adat, de ennyiféle márka és bolt nem merne hazudni mert a reklamációk miatt kihajítanák és megbüntetnék őket. Nem mellesleg a vásárlók mindenhol 5 csillaggal díjazták, tehát ennyi ember nem tévedhet.
Bakos György –
Nagyszerű az írás. Ha lehet én is teszek fel egy kérdést. :400V 2AH 40B2 es Litium akksi mennyi ideig ad energiát, egy kerti kocsihoz?
Előre is köszönöm a választ.
Válasz:
Köszönjük kérdését. Valószínűleg 40V-os akkumulátorra gondolt, nem pedig 400V-osra.
Ahhoz, hogy pontosan ki tudjuk számolni a tartósságát, ismernünk kellene a kocsi teljesítményfelvételét wattban, ideális esetben terhelés alatt, hogy pontosabb legyen az eredmény.
René –
Jsem myslel že od toho tady jsou prodavači. Takže zákazník se má naučit aby věděl co si koupit a prodavač je placený aby řeč nestála? Skvělá strategie...
Azt hittem, onnan jönnek az eladók. Tehát a vásárlónak meg kell tanulnia tudni, hogy mit vegyen, és az eladót azért fizetik, hogy ne hagyja abba a beszélgetést? Remek stratégia...
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniSzabó Imre –
Üdvözlöm. .
Egy elírást találtam. a 4. ábrán 18vx5Ah=90Wh, viszont a video alatt a csvarozási résznél 80Wh van írva.
Válasz:
Köszönjük szépen a figyelmeztetést, kijavítottuk a hibát.
Jakub –
Ďakujem za poučenie. Veľmi profesionálne vysvetlené. Odporúčam si prečítať článok.
Köszönöm a bemutatót. Nagyon profin elmagyarázva. Javaslom a cikk elolvasását.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniJán Francisci –
Perfektne vysvetlené. Zrozumiteľne.
Tökéletesen elmagyarázva. Érthetően.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniAnastázia Haalová –
Dalsi z tych kvalitnejsich a obohacujucich clankov...super robotka
Még egy a jobb minőségű és gazdagító cikkek közül...szuper robotka
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniCsaba Kiss –
Hasznos volt!
RJ –
Zajímavé čtení.
Érdekes olvasmány.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniLudvík Polnický –
Zajímavý článek, jednoduché a praktické příklady.
Érdekes cikk, egyszerű és gyakorlati példák.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniZdeněk Vokolek –
Opravdu vyčerpávající výklad a pravdivý
Nagyon átfogó magyarázat és igaz
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniŠtefan Kuba –
Spoločnosť HERMAN ja pre našu firmu spoľahlivý a korektný partner. Vedia poradiť a ich pracovníci sú skratka na úrovni.
A HERMAN cég megbízható és korrekt partnere cégünknek. Tudnak tanácsot adni, és a dolgozóik egyszerűen kiválóak.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniJB –
Dobrý den,
článek je hezky napsaný, ale už i na této úrovni je potřeba říci ještě tři věci:
1) akumulátory se nikdy nevybíjejí "do nuly" (jedním z hlavních důvodů je výrazné snížení životnosti). Obvykle by mělo v akumulátoru vždy zůstat cca 20% kapacity (přesné procento záleží na typu, provedení, výrobci ... atd).
2) Postupným vybíjením klesá napětí na akumulátoru, což u některých přístrojů omezuje použitelnost (svítilna svítí slaběji, šroubovák ztrácí moment ("šroubovací sílu"), atd ...). Opět velmi závisí na konkrétním přístroji, typu a provedení akumulátoru.
3) Ani kapacita akumulátoru není zcela konstantní, ale závisí na způsobu použití. Kapacita závisí především na odebíraném proudu (obecně při vyšším odběrovém proudu bude kapacita nižší) a na okolní teplotě (v chladu může být i poloviční). Proto se dělají různé typy akumulátorů a baterií a bývá to na nich i uvedeno (např: autobaterie musí vydržet extra vysoký proud při startování motoru, záložní baterie do hodin naopak velmi malý proud po velmi dlouhou dobu). Toto hezky demonstruje slavný "králíček Duracell", který bubnuje "až 12krát déle" protože má vhodně zvolený typ baterie ... ;-)
V reálném životě samozřejmě nemá smysl dělat přesné výpočty, ale například u autochladničky bych nikdy nespotřebovával více jak polovinu kapacity autobaterie ...;-)
Zdravím,
JB
Jó reggelt,
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatnia cikk szépen meg van írva, de még ezen a szinten is három dolgot kell még elmondani:
1) az akkumulátorok soha nem merülnek le "nullára" (az egyik fő ok az élettartam jelentős csökkenése). Általában kb 20% kapacitás mindig maradjon az akkumulátorban (a pontos százalék típustól, kiviteltől, gyártótól... stb.)
2) Az akkumulátor fokozatos lemerülésével az akkumulátor feszültsége csökken, ami korlátozza egyes készülékek használhatóságát (a zseblámpa gyengébben világít, a csavarhúzó elveszti nyomatékát ("csavarozási teljesítmény"), stb...). Ez ismét nagymértékben függ az adott eszköztől, az akkumulátor típusától és kialakításától.
3) Még az akkumulátor kapacitása sem teljesen állandó, hanem a felhasználás módjától függ. A kapacitás elsősorban a felvett áramtól (általában nagyobb felvett árammal kisebb lesz) és a környezeti hőmérséklettől (hidegben feleannyi is lehet) függ. Ezért készülnek különböző típusú akkumulátorok és elemek, és ezt gyakran fel is tüntetik rajtuk (pl.: az autóakkumulátoroknak a motor indításakor extra nagy áramerősséget kell kibírniuk, a tartalék akkumulátorokat órákig, másrészt nagyon kis áramot egy nagyon sokáig). Ezt jól bizonyítja a híres "Duracell nyúl", amely "akár 12-szer tovább" dob, mert megfelelően megválasztott elemmel rendelkezik... ;-)
A való életben persze nincs értelme pontos számításokat végezni, de én például egy autó akkumulátorának kapacitásának felénél többet soha nem használnék egy autó hűtőbe...;-)
Helló,
JB
Válasz:
Ďakujeme za pripomienky a určite ich zapracujeme do článku na tému " Ako predĺžiť životnosť akumulátorov", ktorý pripravujeme pre najbližšie týždne.
Martin –
Přínosné a vysvětleno srozumitelně.
Segítőkész és világosan elmagyarázott.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniMgr. Marian –
Som spokojný z vecami od Hermanu
Meg vagyok elégedve a Herman dolgaival
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniJán Štrba –
Poučné, ďakujem.
Tájékoztató, köszönöm.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniVlastimil Černý –
Mám rád lidi, kteří vědí, co říkají.
Szeretem az embereket, akik tudják, miről beszélnek.
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatniMartin Rišian –
Veľmi dobré naradie
Nagyon jó eszköz
Lefordítani a szöveget Eredeti szöveget mutatni