Pourquoi les batteries à décharge profonde sont-elles évaluées en ampères-heures au lieu de wattheures? Par exemple, si je vois une batterie 85Ah, je multiplie 85Ah x 12V pour obtenir 1020 watts. La consommation d'électricité des ménages étant mesurée en wattheures (d'où un kill-a-watt), ces informations semblent plus utiles. Quelle est la chose importante qui me manque avec l'étiquetage de l'ampli?
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Réponses:
Autrement dit, les watts mesurent un taux de consommation et les ampères-heures ou kilowattheures mesurent l'énergie totale consommée. Les batteries stockent de l'énergie, donc une unité qui quantifie la quantité d'énergie stockée est utile.
Les watts sont des 'Joules par seconde', donc 1 Watt est la consommation de 1 Joule par seconde. Le watt-heure est l'énergie consommée par une charge avec une consommation électrique de 1 watt pendant une heure. Il s'agit de la même unité que la compagnie d'électricité utilise pour déterminer votre facture d'électricité.
Ainsi, la question peut être modifiée pour être "Pourquoi les batteries sont-elles exprimées en ampères-heures au lieu de kilo-watts-heures", et il y a également une bonne raison à cela. En spécifiant la tension séparément, l'unité d'ampères-heures permet un recalcul pratique pour différentes combinaisons de batteries série / parallèle, ainsi qu'un calcul plus facile de la durée de vie de la batterie (la mesure du courant de charge est plus facile que la puissance de charge).
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Les ampères-heures spécifient mieux ce que la batterie stocke et fournit ce que font les wattheures.
Les ampères-heures sont liés à la réaction chimique de base de la batterie, tandis que les wattheures sont beaucoup plus affectés par l'état de charge lors de la charge et de la décharge et par le taux de charge et de décharge.
Dans une batterie LiFePO4, le rendement Ah peut être de 99,5% + mais le Watt-heure (efficacité énergétique) peut être de 70% - 90% selon diverses conditions et paramètres. Une batterie LiIon standard est quelque peu similaire et une batterie au plomb peut atteindre une efficacité de courant supérieure à 90% (= Ah).
Une batterie fait varier sa tension sur toute sa plage de charge.
Résistance interne x courant de charge au carré = pertes résistives internes qui sont une énergie totalement gaspillée.
A la décharge,
résistance interne x courant de décharge au carré = pertes résistives internes
qui sont une énergie totalement gaspillée.
Dans un cas, l'énergie résiduelle est reflétée par un RISe de Vterminal et dans l'autre par une goutte.
Lors de la charge, dans la première partie du cycle, la résistance interne est relativement faible. Les AH (Amp heures) mis dans la batterie sont largement récupérables ET les Watt heures également.
Mais à mesure que la charge progresse, la résistance interne augmente, l' efficacité énergétique de charge baisse MAIS l' efficacité du courant de charge est encore raisonnablement élevée.
Prenant une batterie LiFePO4 (également connue sous le nom de «LFP» ) comme un superbe exemple, lorsque la nouvelle charge ACTUELLE pour décharger l'efficacité est d'environ 99,5%. À mesure que la batterie vieillit, cette efficacité AUGMENTE! c'est-à-dire que presque tous les amplis × heures mis peuvent être retirés. MAIS les wattheures introduits et les wattheures retirés dépendent de l'endroit dans le cycle où ils sont mis et de la vitesse à laquelle ils sont sortis. Les wattheures au début du cycle sont raisonnablement efficaces mais diminuent en fonction de l'augmentation de la tension
Solaire
Un panneau photovoltaïque / PV / solaire pour charger un système 12V a généralement 36 cellules, une tension non chargée> 20 V, une «MPP» = tension maximale au point de puissance de peut-être 15 V, de sorte que la tension optimale à pleine charge dépasse largement 12 V . Fixez ce panneau à une batterie 12V et la tension tombera à une valeur qui dépend des paramètres de la batterie et de l'état de charge.
Lorsqu'il est chargé au-delà de son point de puissance maximale, le panneau PV se rapproche d'une source de courant constant.
Si un panneau PV fonctionne à disons 3A, quelle que soit la puissance que le panneau produit (V x I), que ce soit
18V x 3A = 54 Watts ou
15V x 3A = 45W ou
13V x 3A = 39 W,
ce que la batterie voit est le 3A.
Le 3A est ce qui stimule la réaction de stockage chimique et quelle que soit la tension aux bornes lorsque la batterie est déchargée, vous n'obtiendrez pas plus de 3Ah pour tout 3Ah installé, et en pratique, vous obtiendrez moins car la charge et la décharge ne sont jamais efficaces à 100% .
Si la tension de la batterie est de 12,1 V par exemple lorsque vous dessinez 3 A pendant une heure et qu'elle a été chargée avec un panneau qui aurait été chargé à 15 V x 3 A "si cela était autorisé",
alors l'efficacité énergétique renvoyée par rapport à l'efficacité énergétique disponible est de
12,1 x 3 A / (15 x 3A) x Kah
= ~ 81% x Kah
où Kag est l'efficacité ampère-heure.
Si Kah est de 0,9 (90%), l'efficacité globale en wattheures par rapport à ce que le panneau aurait pu faire est de 0,81 x 0,9 = ~ 73%
On peut faire valoir qu'il n'est "pas juste" de dire qu'un panneau "aurait pu faire 15V x 3A" lorsqu'il est chargé pour dire 12,5V par une batterie, et c'est un point valable, MAIS une batterie de 15V avait été utilisé ou id = f un contrôleur MPPT qui permet au panneau de fonctionner à son point optimal avait été utilisé alors le panneau aurait produit le th15V x 3A revendiqué. La bonne approche dépend de ce que vous essayez de déterminer.
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AH est la quantité de courant qui peut être absorbée par la charge en une seule heure. Ou le courant qui peut être fourni par la batterie en une seule heure.
WH serait la consommation d'énergie par la charge en une seule heure.
La tension sera la quantité de potentiel nécessaire pour entraîner le courant. Il convient de noter que la tension de charge doit être inférieure à celle de la batterie, comme le suggèrent les principes fondamentaux de la différence de potentiel.
La raison pour laquelle les batteries sont classées en AH est que chaque charge fonctionne sur une tension différente. En évaluant la batterie directement dans WH, cela ne signifierait pas à quelle tension la charge fonctionne. La tension est appliquée et le courant est consommé.
Ces trois paramètres sont fondamentalement différents mais techniquement, ils doivent être réunis pour comprendre les capacités de tout système électrique :).
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