美国电量单位比较:为什么用瓦时来比较电池?(2023年)

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用瓦特-小时比较电池容量的原因

发布于2016年8月26日
如果你购买过USB充电宝,你可能会看到以毫安时(mAh)为单位的容量评级---我们在我们的指南中也使用了这些评级。它们似乎提供了一种方便的方法来比较相似类型电池的总储能量---有点像比较汽车油箱的容量。但是因为毫安时没有考虑电压,并且因为电压影响电池可输出的功率,所以对于相似电池来说,mAh评级并不完美,对于不同类型的电池来说则根本不适用。

为了在依赖这些评级的指南中更加一致,并且更容易直接比较不同电池的容量,我们将以毫瓦时(mWh)和瓦特时(Wh)来报告电池容量。例如,虽然USB-C充电宝可以给笔记本电脑充电,可充电AA电池组可以给智能手机充电,但是用毫安时来比较它们就像苹果和橙子;而用毫瓦时来比较就像苹果和苹果。了解实际可用电池容量对于做出明智的选择很重要,而mWh是一个更清晰的度量单位。
一个插图展示了如何比较不同类型电池的容量。
当你比较瓦特时(Wh)时,你可以比较不同类型电池的容量,无论电压如何。插图:Sarah MacReading

我们在过去的文章中解释过,伏特(V,大致上是电压的度量)乘以安培(A,电流的度量)等于瓦特(W,功率的度量):V × A = W。不要被这个数学吓到。它类似于水压(伏特)和管道尺寸(安培)之间的关系,这使得一定数量的水(瓦特)从你的淋浴头中流出来。所以即使没有其他电气知识,这个公理足以让我们理解为什么安时(Ah)是如此有问题:例如,一个12 V、10 Ah的汽车电池,实际容量为120 Wh(12 V × 10 Ah = 120 Wh),但是一个3.6伏的10 Ah的笔记本电池只有36 Wh的容量(3.6 V × 10 Ah = 36 Wh)。尽管安时相同,但是汽车电池的实际储存功率是笔记本电池的三倍。

再次考虑一下水管的类比:如果你有一条10英寸的管子来填充一个游泳池,那么在高水压(如12 V电池)下,它会比低水压(如3.6 V电池)更快地填满游泳池,尽管管子的尺寸是相同的。

电池的电压在放电过程中会发生变化,但是大多数便携式电子设备使用的锂电池的电压大约为3.6伏。因此,将Anker充电宝的电池容量与三星智能手机或GoPro相机的电池容量进行比较(它们都使用具有相似电压的锂电池),无论是以mAh还是以mWh来测量,都是很直接的。但是许多笔记本电脑使用更高电压的配置,一些离网电池组是基于12 V铅酸电池的,所以通常基于安时来比较电池就像比较火车引擎和18轮卡车的燃油里程一样---这些车辆正在做着非常不同的工作,所以每加仑的比较是没有意义的。

而且,这只是实际电池之间的差异。在新的快速充电和USB-C等充电标准中的可变电压使得估计电池容量有点像在有人打开和关闭水龙头时测量水流。

简而言之,安时(或者因此是mAh)的功率取决于电压,而瓦特时始终是瓦特时。 其他变量和术语,如循环寿命和C倍率(PDF)(💲4),也会影响电池的实际可用能量,但至少使用瓦时可以消除安时的歧义。从这一点开始,我们将使用瓦时来比较我们测试的电池和电源组件,这样我们就可以专注于对您重要的实际差异,将技术争论留在脚注中。

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原创文章,作者:纽约时报精选,如若转载,请注明出处:https://pingcer.com/nytimes/watts-in-a-name-why-were-using-watt-hours-to-compare-batteries/

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