мили ампер часы что это
Что такое миллиамперы и как они влияют на производительность батареи?
Если взглянуть на число миллиампер, то нетрудно догадаться, сколько примерно будет работать тот или иной девайс на одном заряде. Впрочем, на автономность гаджета влияют несколько факторов, в том числе, конечно, и пресловутые мА·ч. В этой статье мы подробно расскажем, что это такое и как они связаны с работой устройства.
Что такое миллиампер-час (мА·ч)?
Если не вдаваться в подробности, то мА·ч — это стандартная единица электрического заряда, которая используется для измерения количества энергии, которой аккумулятор способен обеспечить устройство в течение часа. Понятное дело, чем батарея больше по емкости (способна хранить больше миллиамперов), тем дольше проработает гаджет с момента последней подзарядки.
Однако, как было сказано в самом начале, не только емкая батарея определяет автономную работу устройства. Существует также несколько других факторов, которые также нужно иметь в виду.
Во-первых, это тип батареи. Большинство электронных устройств сейчас использует литий-ионный аккумулятор, который не страдает так называемым эффектом памяти, поэтому гаджет можно заряжать не дожидаясь его полной разрядки. Как видите, по этому параметру аппараты не отличаются друг от друга.
Во-вторых, на автономность влияет железо. Здесь, разумеется, наблюдается прямая зависимость: чем мощнее девайс, тем больше миллиампер должна включать в себя батарея. Например, Nokia 3210 со своим аккумулятором емкостью 1250 мА·ч проработает аж неделю без подзарядки, в то время как Nexus 6 с 3220 мА·ч едва ли продержится сутки.
Экран — ещё один большой потребитель энергии. Тут стоит отметить, что технология изготовления дисплея играет ключевую роль. IPS-экраны требуют гораздо больше, чем Super AMOLED, которые очень энергоэффективны при преобладании черного цвета на экране, тогда как IPS распознает черный цвет как и любой другой. Разрешение и яркость также не стоит сбрасывать со счетов.
С другой стороны, программное обеспечение, вернее оптимизация, является не менее важным параметром, определяющим автономность того или иного девайса. Всевозможные оболочки, которые так любят Samsung и HTC, излишние фоновые процессы и службы негативным образом отражаются на количестве оставшихся часов. Однако справедливости ради стоит отметить, что Samsung и Sony включают в ПО специальные утилиты по оптимизации и экономии энергии, которые компенсирует потребление.
И, наконец, сердце любого электронного цифрового девайса, процессор, тоже требует достаточной подпитки.
Таким образом, мА·ч ничего не значат, если не взглянуть на остальные характеристики устройства. В общем, не забудьте при покупке также ознакомиться с экраном, ПО и железом, чтобы представить полную картинку автономной работы.
Что такое Ампер-часы в аккумуляторе и как их перевести в Ватт-часы?
Почему измерение ёмкости проводится в ампер часах?
Что такое «Ампер в час»? – это единица измерения электрического заряда, основное назначение которое выражается ёмкостью АКБ. Внесистемной единице можно дать логическое объяснение.
СПРАВКА! Одним «Ач» считается заряженный электрон, что проходит на протяжении одного часа сквозь площадь металлического проводника при пропускании тока в 1 Ампер.
То есть теоретически – полностью заряженная батарея с ёмкостью в 1000 мАч готова демонстрировать силу тока в 1 А в течении 1 ч. Если потребуется ток 10А, то АКБ сможет выдать его в течении 0,1 ч. Если нужен ток в 0,2 А, батарея будет выдавать его за 5 часов. Логика перевода здесь ясно прослеживается.
В малогабаритных аккумуляторах для удобства счисления используют значение миллиампер в час. В редких случаях используют микроампер в час. Этими АКБ оснащаются малые устройства – в основном электроника.
В реалиях ёмкость батареи приводят, опираясь на двадцатичасовой цикл разряда до «Minimum»-значения «Umin» – тот параметр, до которого лучше не доводить перезаряжаемую батарею.
Рассмотрим на реальных примерах, что значит значение ёмкости.
Пример расчета выдаваемого тока в автомобильном АКБ
В авто используют увесистые аккумуляторы с большой емкостью. Например, ёмкость аккумулятора 6CT-62N равна 62 Ач. Из этого значения можно рассчитать силу тока, которая будет разряжать устройство равномерно до конечного напряжения. В автомобиле оно равно 10,8 В. Измерения делаются исходя из исходных данных:
Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:
Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.
Перевод в Вт/ч
Изготовителей аккумуляторных батарей условно необходимо поделить на две касты:
Самое интересное, эти единицы измерения указывают на ёмкость аккумулятора. Для измерения максимально точного значения ёмкости путем перевода Втч в Ампер часов, необходимо провести математический расчет с использованием интегралов от показателя мгновенной мощности, которое выдает перезаряжаемая батарея при разряде.
Но если рассчитать нужно приблизительно, можно оперировать средними показателями напряжения и используемого тока, приведя все данные к такому знаменателю:
Если приплюсовать сюда время, выйдет:
Расшифровка формулы следующая – запасаемая энергия (ватт-час) с допустимой погрешностью равна произведению запаса заряда (Ампер часы в аккумуляторе) на напряжение (В, среднее).
Е=q*U
E=q*U*3600
Если Вт конвертировать в Дж.
Вернемся к примеру, с АКБ, который необходим для стартера. В нем сказано, что запасаемые заряд равен 62 Ач, рабочее напряжение – 12 В.
Ёмкость (запасаемая энергия) с допустимой погрешностью равняется:
62 Ач * 12 В = 744 Втч = 744 Втч*3600 = 2,678 МДж.
Применение АКБ
Есть множество типов аккумуляторов, которые используют в различных гаджетах, направлениях и системах:
Уже несколько десятилетий подряд Li-ion АКБ считаются наилучшими для небольших устройств из-за быстрого заряда, большей ёмкости в соизмерении с размером, имеют меньший вес и более долгий срок службы.
Что происходит в период эксплуатации?
К сожалению, со временем, все перезаряжаемые батареи проходят через процессы химического старения. В следствии этого, ёмкость постепенно уменьшается, что приводит к необходимости частого заряда. В дополнение к такому процессу может снижаться максимальная мгновенная производительность АКБ (ее еще называют пиковой).
Чтобы прибор с перезаряжаемой батареей корректно работало, все электрозависимые компоненты должны незамедлительно получать доступ к электропитанию.
Главным фактором, влияющим на мгновенную передачу заряда АКБ есть его полное сопротивление. Если оно высокое, то перезаряжаемая батарея не всегда сможет отдавать тот заряд, которой требуется для качественной работы прибора. Из-за этого оно может не запускаться или прекратить работать. Полное сопротивление АКБ может увеличиваться:
Если же порог минимального напряжения для работы АКБ будет преодолён при увеличении сопротивления (то есть станет меньшим количество выдаваемых мАч) – автономная работа устройства поддерживаться не сможет.
Ампер-часы в аккумуляторе: что это такое?
Время автономной работы мобильного телефона, портативного инструмента или способность отдавать ток стартёру при пуске двигателя автомобиля – все это зависит от такой характеристики АКБ, как ёмкость. Она измеряется в ампер-часах или в миллиампер-часах. По величине ёмкости можно судить о том, сколько времени аккумулятор будет питать электрической энергией то или иное устройство. От неё зависит, как время разряда и заряда аккумулятора. При выборе аккумуляторной батареи для того или иного устройства полезно знать, что обозначает эта величина в ампер-часах. Поэтому сегодняшний материал будет посвящён такой характеристике, как ёмкость и её размерности в ампер-часах.
О ёмкости аккумулятора и почему ампер часы?
Вообще, ампер-час представляет собой внесистемную единицу электрического заряда. Её основное использование – это выражение ёмкости аккумуляторов.
Один ампер-час представляет собой электрический заряд, проходящий за 1 час через поперечное сечение проводника при пропускании тока 1 ампер. Можно встретить значения в миллиампер-часах.
Как правило, такое обозначение применяется для указания ёмкости аккумуляторов в телефонах, планшетах и других мобильных гаджетах. Давайте посмотрим, что значит ампер-час на реальных примерах.
Ёмкость автомобильного аккумулятора
Исходя из вышесказанного, 62 Ач говорит нам о том, что этот аккумуляторная батарея способна на протяжении 20 часов отдавать ток 3,1 ампера. При этом напряжение на выводах батареи не опустится ниже 10,8 вольта.
Ёмкость аккумулятора ноутбука
Нужно ещё добавить, что системной единицей электрического заряда является кулон. Кулон связан с ампер-часами следующим образом. Один кулон в секунду равен 1 ампер. Следовательно, если перевести секунды в часы получится, что 1 ампер-час равен 3600 кулон.
Вернуться к содержанию
Как связаны ёмкость аккумулятора (ампер-час) и его энергия (ватт-час)?
Многие производители на своих аккумуляторах не указывают ёмкость в ампер-часах, а вместо этого ставят значение запасаемой энергии в ватт-часах. Такой пример показан на фотографии ниже. Это аккумулятор смартфона Samsung Galaxy Nexus.
Запасаемая энергия аккумулятора в ватт-часах
Тогда для аккумулятора Galaxy Nexus получаем:
6,48 ватт-часа / 3,7 вольта = 1,75 ампер-часа или 1750 миллиампер-час.
Вот так можно выяснить номинальную ёмкость аккумулятора по запасаемой энергии и напряжению. Читайте также о том, как проверить емкость аккумулятора телефона.
Какие ещё есть разновидности ёмкости аккумулятора
Существует такое понятие, как энергетическая ёмкость аккумулятора. Она показывает способность АКБ разряжаться определённый временной интервал с постоянной мощностью. Временной интервал в случае автомобильных аккумуляторных батарей обычно устанавливают 15 минут. Энергетическую ёмкость первоначально стали измерять в Северной Америке, но затем к этому подключились производители АКБ в других странах. Её значение можно получить в ампер-часах по следующей формуле:
Е (Ач) = W (Вт/эл) / 4, где
Е – энергетическая ёмкость в ампер-часах;
W – мощность при 15 минутном разряде.
Есть и ещё одна разновидность, которая пришла к нам из США, это резервная ёмкость. Она показывает способность АКБ питать бортовую движущейся машины при неработающем генераторе. Проще говоря, можно узнать, сколько аккумулятор даст вам проехать на машине, если генератор выйдет из строя. Рассчитать эту величину в ампер-часах можно по формуле:
Е (ампер-часы) = T (минуты) / 2.
Важно отметить следующий момент. Величина ёмкости, наносимая на аккумуляторах, вычисляется при определённых условиях. Чаще всего это разряд в течение 10 и 20 часов. То есть, 55 Ач означает, что АКБ можно 10 часов разряжать током 5,5 ампера. Но это вовсе не означает, что батарею можно 1 час разряжать током 55 ампер. Если увеличивать разрядный ток, то время разряда снижается в соответствии со степенной зависимостью. Подробнее об этом мы писали в статье о ёмкости автомобильного аккумулятора.
Как узнать, сколько реально ампер-часов в вашем аккумуляторе?
Рассмотрим процесс проверки ёмкости на примере автомобильного аккумулятора. Но такой разряд под контролем можно сделать для любой батареи. Будут отличаться только измеряемые величины.
Схема для контрольного разряда аккумулятора
E – номинальная ёмкость батареи,
T – 10 или 20 часов.
Этот процесс требует постоянного контроля напряжения на выводах АКБ. Как только напряжение упадёт до 10,8 вольта (1,8 на банке), разряд нужно остановить. Время, за которое аккумулятор разрядился, вы умножаете на ток разряда. Получается реальная ёмкость батареи в ампер-часах.
Если у вас нет резистора, то можете использовать автомобильные лампочки (12 вольт) подходящей ёмкости. Мощность лампочки подбираете в зависимости от того, какой разрядный ток вам нужен. То есть, если нужен ток разряда 2 ампера, то мощность будет 12 вольт умножить на 2 ампера. Итого 24 ватта.
Разрядка аккумулятора автомобильными лампочками
Как выбрать ёмкость аккумулятора?
Для автомобилей аккумулятор можно подобрать по объёму двигателя. В таблице ниже можно посмотреть соответствие объёма двигателя ёмкости аккумулятора.
Для легкового автомобиля класс седан или хэтчбек вполне хватит аккумуляторов ёмкостью 50─65 ампер-часов. Для внедорожников и крупных кроссоверов подойдут АКБ 70─95 ампер-часов. Если у вас автомобиль с дизельным двигателем и (или) большим числом потребителей тока в бортовой сети, то стоит взять аккумулятор с номинальной ёмкостью на 10─15 ампер-часов больше вышеназванных цифр.
Небольшой запас пригодиться и в зимнее время, когда из-за снижения температуры АКБ теряет часть своей ёмкости. Есть эмпирическая зависимость, согласно которой при снижении температуры ОС от 20 С на один градус аккумулятор теряет 1 ампер-час.
Понимание объёма (мА*ч) и эффективности зарядки портативного аккумулятора Power Bank
Распространённое заблуждение
Единица измерения миллиампер-час (мА*ч) обычно используется для обозначения объёма аккумулятора. Одно из распространённых заблуждений заключается в том, что мы можем измерять объём аккумулятора power bank с помощью объёма аккумулятора смартфона/планшета, чтобы выяснить, сколько раз мы можем использовать этот power bank для их зарядки. Но такой алгоритм не является правильным.
Объём и энергия – это разные понятия
Проще говоря, Ампер-час (мА*ч) – это единица измерения электрического заряда, которая представляет объём аккумулятора, а Ватт-час (Вт*ч) – это единица измерения электрической энергии.
Ватт-час = Ампер-час х Напряжение
Объём в 10400 мАч означает, что этот аккумулятор способен обеспечить суммарный заряд в 10400 мАч при определенном показателе напряжения. Что касается литий-ионного аккумулятора, то большая часть его заряда передаётся с напряжением около 3,7В, поэтому общая мощность аккумулятора на 10400 мАч теоретически составляет 10400 мАч х 3,7 В = 38480 мВт*ч, что равно примерно 38 Вт*ч.
Определение количества циклов зарядки Power Bank
В качестве примера возьмём аккумулятор TL-PB10400_V1.
TL-PB10400_V1 – литий-ионный аккумулятор объёмом в 10400 мАч. Когда мы используем TL-PB10400_V1 для зарядки других устройств, его выходное напряжение равно 5В, как и в случае многих других зарядных устройств.
Таким образом, общий доступный выходной электрический заряд в теории составляет 38480 мВт*ч / 5В = 7696 мАч. Внутренняя схема устройства должна потреблять некоторое количество энергии, поэтому КПД не может быть 100%. Учитывая, что фактический КПД разряда устройства TL-PB10400 составляет около 90% при 1А тока, TL-PB10400 в действительности выдаёт электрический заряд, который равен 7696 мАч * 0.9 = 6926 мАч.
Примечание: эффективность разряда менее 90% при 2А тока.
Теперь вы можете разделить 6926 мАч на объём аккумулятора вашего смартфона, чтобы определить количество возможных циклов зарядки. Например, 6926 мАч может полностью зарядить устройство с аккумулятором в 2600 мАч около 2,5 раз (6926 мАч / 2600 мАч = 2,66 раза). Но это все равно предполагает идеальные условия.
На самом деле, внутренние схемы смартфона/планшета тоже потребляют некоторое количество энергии. В результате только часть заряда Power Bank в конечном итоге попадёт в батарею смартфона/планшета. Таким образом, вы можете получить менее 2,4 циклов из вышеприведённого примера. Помимо этого различные устройства могут иметь разную эффективность зарядки в зависимости от их различной внутренней конструкции, поэтому цикл заряда может отличаться даже у двух устройств имеющих одинаковую емкость батареи.
Кроме того, если смартфон работает или во время заряда включён экран, Wi-Fi модуль, центральный процессор или работают другие компоненты, он потребляет больше энергии, что делает эффективность зарядки еще ниже.
Окончательная эффективность заряда других аккумуляторных устройств (смартфонов/ планшетов) также определяется их собственной конструкцией по тем же принципам, что описаны выше.
Что такое мАч: Все, что нужно знать о мобильных аккумуляторах
Аккумулятор — это один из самых важных элементов любого мобильного устройства, без которого оно просто не будет работать.
Для многих пользователей принципы работы литий-ионных аккумуляторов по-прежнему остаются покрытыми завесой тайны. Причем настолько, что их вполне удовлетворил бы ответ в стиле «все дело в волшебных кристаллах».
Чтобы понять основные принципы работы мобильных аккумуляторов вовсе не обязательно несколько лет изучать фундаментальную химию. Но если вы хотите подойти к покупке смартфона максимально ответственно, то не лишним будет разобраться хотя бы в базовой терминологии.
Что такое мАч и почему буква «А» заглавная?
Обозначение мАч действительно выглядит необычно. Буква «А» пишется с заглавной потому что согласно международной системе единиц «Ампер» всегда обозначается заглавной «А». Термин мАч это сокращение от миллиампер-час. Данная единица измерения электрического заряда используется для определения емкости батареи. Причем мАч используется при работе с мобильными батареями. Если говорить о более крупных аккумуляторах (например, автомобильных), то там используется термин «ампер-час» или «Ач», 1 Ач = 1000 мАч.
Единица мАч рассчитывается путем умножения времени работы аккумулятора на ампер тока заряда. На самом деле, все не так сложно, как кажется. Например, если у вас есть аккумулятор, но вы не знаете его емкость, то все что вам нужно сделать — это подключить его к потребителю заряда в 1000 мАч и посмотреть, как долго он проработает. Если батарея разрядится через час, то ее емкость — 1000 мАч, если через 7,5 часов, то перед вами батарея с емкостью в 7500 мАч.
Разумеется, на практике дела обстоят не так гладко и в реальности скорость разрядки будет зависеть не только от устройства, но и от пользователя. Не стоит забывать о ресурсозатратных приложениях, которые могут быстрее других расходовать заряд батареи. Поэтому параметр мАч дает хорошее представление о том, как долго прослужит аккумулятор в среднем. Однако, данный показатель рассказывает далеко не всю историю. Именно поэтому перед покупкой смартфона следует читать отзывы и проверять, что пишут другие пользователи.
Время автономной работы обратно пропорционально тому, как сильно вы разочаруетесь своим новеньким смартфоном или планшетом. «Слишком быстро разряжается» — эту жалобу можно увидеть в комментариях и обзорах практически ко всем современным мобильным устройствам. Если вам нужен хороший телефон, которым можно будет спокойно пользоваться в течение дня, обязательно обращайте внимание на его емкость аккумулятора, которая измеряется в мАч.
Можно ли заменить аккумулятор?
Еще лет десять назад старую батарею можно было без особых проблем заменить на новую. Но сегодня гораздо сложнее найти Android устройство со сменным аккумулятором. Тем более, что почти все производители мобильных устройств делают их неизвлекаемыми.
Главная проблема — так называемая «гонка вооружений». Литий-ионные аккумуляторы начали активно распространяться еще в начале девяностых. С тех пор, благодаря техническому прогрессу, их максимально возможная емкость выросла в три раза. Впечатляет, не так ли? Что касается габаритов, то на данный момент размер современного литий-ионного аккумулятора составляет всего треть от своего старшего брата из девяностых.
Другая проблема заключается в том, что процессоры продолжают непрерывно наращивать производительность. В первую очередь — за счет увеличения числа основных элементов (транзисторов). С девяностых годов их количество выросло в 100 раз.
Это значит, что современный смартфон может свободно использовать технологии виртуальной реальности и воспроизводить сложную 3D-графику на шикарном экране, при этом работая от батареи из девяностых. Процессорная мощность настолько опережает возможности аккумуляторов, что производителям приходится серьезно думать над тем, чтобы уместить внутри корпуса батарею, которой бы хватило хотя бы на день активного использования. Кроме того, потребителям нужны максимально тонкие устройства, а огромный аккумулятор только увеличивает габариты смартфона.
Поставьте себя на место производителя. Чтобы сделать аккумулятор извлекаемым, его нужно поместить в специальный громоздкий чехол, чтобы любой пользователь смог безопасно с ним обращаться. Все это не продлевает время автономной работы устройства, а всего-навсего попусту расходует драгоценное свободное место. А ведь именно габариты смартфонов имеют первостепенное значение. Именно поэтому производители предпочитают делать их неизвлекаемыми.
Изменится ли ситуация в будущем?
Хотелось бы верить, что со временем ситуация сильно изменится. Технологии не стоят на месте, практически каждый день увеличивается скорость передачи данных, производительная мощность процессоров, качество фото и видео. Теперь на смартфонах можно записывать видео высокой четкости и запускать сложные ресурсозатратные приложения. Но что касается прогресса в области литий-ионных аккумуляторов, то тут все не так просто.
Часть исследователей пытается найти альтернативные материалы, которые могли бы полностью заменить собой литий-ионные аккумуляторы, а другая пытается найти иные пути решения проблемы, которые бы могли сильно уменьшить размер батарей.
Например, сейчас активно изучают работу Li-imide аккумуляторов, которые используют электролит, предотвращающий образование плавиковой кислоты. Благодаря этому увеличивается общий срок службы батареи, выделяется гораздо меньше тепла, а главное — уменьшается распухание аккумулятора.
Все правильно, в течение своей жизни заряжающая способность любой батареи уменьшается. Кроме того, производители вынуждены создавать внутри своих устройств специальные полости, чтобы в будущем батарея могла заполнить собой это свободное пространство.
Как мы уже упоминали ранее, сегодня габариты мобильных устройств имеют решающее значение. Поэтому если вы знаете, как сделать аккумулятор, который со временем будет не так сильно увеличиваться в размерах, то драгоценные миллиметры можно использовать для повышения емкости батареи, а значит и времени автономной работы устройства.
Поэтому, судя по всему, в ближайшее время ситуация вряд ли изменится. Единственное исключение — резкий технологический скачок. Если вы не выпускаете смартфон из рук, то возможно, вам стоит отказаться от тоненького флагмана и обратить внимание на более громоздкое устройство с большой емкостью аккумулятора.
Возможные пути решения проблемы
Хотя физический размер аккумулятора все еще сильно ограничен по вышеописанным причинами, вы все равно можете немного продлить его время работы. К сожалению, мы не можем посоветовать вам перейти на смартфон со съемной батареей, ведь в наши дни их уже практически не выпускают, а на рынке мобильных устройств можно найти всего пару достойных моделей.
Как вариант, вы можете приобрести смартфон или планшет с поддержкой технологии быстрой зарядки. Она есть практически у всех современных Android-устройств, и это касается не только флагманов, но и относительно бюджетных девайсов.
Разумеется, это не решит проблему со временем автономной работы, но согласитесь, что намного проще быстро подзарядить смартфон с маленьким аккумулятором и тут же вернутся к работе, чем тратить долгие часы на подзарядку мощной батареи.
Кроме того, вы можете носить с собой портативное зарядное устройство. Тогда вы всегда сможете «оживить» разрядившийся смартфон или планшет, если поблизости не будет других источников питания.