Аккумуляторная батарейка – важнейший элемент любого портативного гаджета, без которого он просто не будет работать. Многие пользователи и вовсе не понимают, по какому принципу функционируют источники питания. Необязательно углубляться в фундаментальную химию, чтобы уяснить, что к чему, достаточно разобраться с базовой терминологией. На аккумуляторе, причем как ноутбука, так и смартфона, встречается надпись, например, 2000 mAh. Что это может значить – большинство знают только поверхностно, думая, что чем больше цифра, тем дольше гаджет работает на одном заряде, но это не совсем правильно.
mAh — это единица измерения, показывающая емкость аккумуляторной батареи.
Что означают буквы mAh
Возможно, кто-то замечал, что на одних аккумуляторах указывается Wh, а на других mAh. Что это значит? И в чем разница?
Чаще всего Wh-обозначение можно увидеть на ноутбуковских АКБ для Dell, а mAh значение — на аккумуляторах «Асус», «Тошиба» и устройствах других фирм. Чтобы понять, в чем различие, нужно разобраться в определениях.
Для ноутбуков и телефонов не нужен мощный аккумулятор, и потому емкость их измеряют в миллиампер-часах, которые записываются как уже известные – mAh (а вот аккумуляторы для авто имеют единицу измерения ампер-час — Ah). Миллиампер является одной тысячной ампера. То есть это не что иное, как производная тока и времени.
Итак, mah — что это значит? За миллиампер-час считают единицу измерения, показывающую количество заряда, сохраненного в батареях. 1 mAh — заряд, передающийся в течение часа по проводнику с силой тока в 1 mA. Когда аккумулятор имеет 2000mAh, он дает ток в 2 ампер (2000 мА) в этот час.
Терминология, понятия, определения
По ГОСТ Р 53165-2008 понятие ёмкости аккумулятора означает “количество электричества, А·ч, которое заряженная батарея может отдать в заданных условиях”. Это определение кажется общим и неконкретным, а вот понятие номинальной 20-часовой ёмкости, обозначаемое, как С20, позволяет лучше понять, о чём идёт речь.
ВАЖНО — не стоит разряжать АКБ до напряжения менее 10,5 В. В этом случае возможно её повреждение или как минимум сокращение числа возможных циклов заряд-разряд.
ГОСТ характеризует C20 как “количество электричества, А·ч, которое отдаёт заряженная батарея при 20-часовом разряде номинальным током при заданных условиях”. Считается, что АКБ не стоит разряжать ниже 10,5 В. Исходя из приведённого значения напряжения, аккумулятор, показанный на фото выше (55 А·ч), способен обеспечивать в течение 20 часов выдачу тока 2,75 А, и при этом напряжение батареи не опускается ниже 10,5 В (55 А·ч : 20 ч = 2,75 А).
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Интересным может быть такое понятие: номинальная резервная ёмкость — Cρ. По ГОСТу, это “расчётное время разряда (в мин.), в течение которого батарея может давать разрядный ток 25 А до конечного напряжения 10,5 В”. А также понятие — фактическая резервная ёмкость, Cρф — “получившееся время разряда для сравнения с номинальным”.
Всё вышесказанное относится в первую очередь к автомобильным свинцово-кислотным аккумуляторам, используемым в качестве стартерных АКБ или источников аварийного питания. В электронной технике чаще используются литий-ионные аккумуляторы, у них свои особенности, но понятие электрической ёмкости распространяется и на них.
Как перевести миллиампер-часы в ампер-часы или ватт-часы
По сути дела, АКБ выступает источником энергии, а её мощность измеряется в ваттах. Мощность определяется произведением тока на напряжение, т. е. P = I × U. Для нашего аккумулятора (55 А·ч) легко узнать, сколько ватт можно от него получить. Исходя из приведённой формулы данных, указанных на маркировке, результат будет равен: 55 А·ч·12 В = 660 Вт·ч.
Можно рассчитать энергию в джоулях. Перевод выполняется на основании соотношения 1 Вт = 3600 Дж/ч. Таким образом, запасённая энергия будет равна 3600 × 660 = 2376000 Дж или 2,376 МДж.
Ампер-часы как единица измерения — большая величина. Она лучше подходит для мощных потребителей (например, автомобилей, тракторов, прочих аналогичных изделий. Для менее энергоёмких — мобильных или автономных устройств — часто пользуются производными единицами измерения, например, миллиампер-часами (1 ампер = 1000 миллиампер).
Их обозначают: миллиампер·час, или сокращённо — мА·ч. Перевод единиц измерения сделать просто, для этого используется приведённое выше соотношение между ампером и миллиампером. Если ёмкость батареи для телефона равна 1500 mAh, значит, она будет равна 1,5 А·ч (1500 mAh : 1000 = 1,5 А·ч).
Что такое Wh
Wh (ватт-час) даст понять, сколько мощности хранится в аккумуляторе, то есть 1 Wh имеет мощность в 1 ватт, передаваемую в течение часа по проводнику. Как правило, обозначение Wh более понятно пользователям гаджетов, потому что проще понять, сколько потребуется часов для работы ноутбука, на какое время хватит аккумулятора.
К примеру, на АКБ ноутбука указано 90Wh. Зная, что 1 ватт расходуется за час, можно вычислить время работы ноутбука, которому необходимо мощности для работы не менее 60 ватт: 90Wh делится на 60 ватт, получается 1.5 часа работы электронного устройства.
Возникает вопрос: откуда же взялись эти 60 ватт? Они указываются практически всегда на блоке питания ноутбука в виде вольт и ампер, которые нужно перемножить друг с другом – так получится цифра мощности, эти пресловутые 60 или 70 ватт.
В чем же в итоге отличия mAh и Wh. mAh — указывает на количество заряда (тока), сохраненного в аккумуляторе; Wh – уведомляет о мощности, которую аккумулятор может предоставить устройству, тому же ноутбуку например.
Как определить реальные характеристики аккумулятора
Емкость АКБ за время эксплуатации может значительно меняться. Не касаясь вопросов конкретного применения батареи, легко оценить её реальное текущее состояние. Для этого используют два способа.
- Лабораторный. Предварительно заряженный аккумулятор разряжают продолжительное время малым током, фиксируя время, в течение которого проводится этот разряд. Ёмкость заряженной батареи будет равна произведению времени на силу тока. Сложность метода – в применении специального оборудования.
- Бытовой. Подход такой же, но при этом используется обычная лампа ближнего или дальнего света на 55 ватт, например, мощностью 55 Вт. Она обеспечивает ток 4,6 А. К предварительно заряженной батарее подключают лампочку и засекают время разряда. При этом желательно контролировать напряжение на выводах аккумулятора. Когда оно достигнет значения 10,5 В, разряд прекращают. Произведение времени разряда на ток (в нашем случае 4,6 А) даёт емкость АКБ. Так, если процесс занял 10 часов, то ёмкость аккумулятора будет равна 46 А·ч.
Использование лампочки для оценки состояния батареи не обеспечит той точности, что лабораторное оборудование, но позволит примерно определить текущие характеристики АКБ.
Что значит mAh на аккумуляторе
Как уже выяснилось, mAh не является показателем энергии, однако связан ней. Все становится ясно при простых математических расчетах.
При данных на аккумуляторе телефона 5000 mAh и израсходованном 1 миллиампере батареи хватает на 5000 часов, при утрате 2 миллиампер хватит на 2500 часов, при потраченных 1000 миллиамперах аккумулятора хватит на 5 часов.
Часто бывают ситуации, когда батарея с 6000 mah сначала дает ток в 6 Ампер в час, но потом все меньше и меньше, то есть «садится». Это зависит от того, какие задачи выполняются на электронном устройстве. Известно, что если слушать на смартфоне музыку или смотреть видео, гаджет «сядет» быстрее, чем при чтении электронной книги за то же количество времени.
Иногда на упаковках электронных устройств можно увидеть значение: «2000 mah двух ячеек». Что это значит? mAh для вычисления общей емкости 2000 нужно удвоить, и получится общая емкость 4000 mah (2000*2).
Перевод в Ватт-часы и обратно
На примере будет рассмотрена АКБ ноутбука, на корпусе которой обозначена емкость, допустим, 5200 мАч, и напряжение – 14.9 В. Необходимо разделить 5200 на 1000, и получится 5.2 Ач. Далее 5.2 умножают на 14.9 и получают 78.48 Wh.
При переводе Wh в mAh считают в обратном направлении. Для этого 78.48 делят на 14.9 – получится 4.9 Ач, которые умножают на 1000 и получают цифру 4900 мАч.
Итак, что может означать обозначение mAh – это один из ключевых параметров при выборе мобильного устройства, от которого во многом зависит время автономной работы. Но, батарею, допустим на 5000 мАч, можно посадить за день или за 5 часов – все зависит от того, какие задачи выполняются на гаджете. Если просто слушать музыку, смартфон продержится на одном заряде дольше, чем если бы была запущена «тяжелая» игрушка.
Что еще влияет на производительность электронных устройств
Многое зависит от типа АКБ – большая часть электронных гаджетов сегодня имеет литий-ионную батарею, которую допустимо заряжать, не дожидаясь полного разряда.
На производительность, к тому же, влияет и железо: чем мощнее телефон, тем больше мА должно быть в батарее. К примеру, один гаджет с аккумулятором 1550 мАч может проработать 5 дней без подзаряда, а другой с 3500 мАч не продержится и суток.
Дисплей также является большим потребителем энергии. Здесь секрет — в технологии производства экранов. IPS потребует больше энергии, чем Super AMOLED, которые очень энергоэкономны, благодаря преобладающему черному цвету на экране. Не стоит списывать со счетов яркость и разрешение.
Важно, чтобы в телефоне было включено как можно меньше лишних фоновых процессов и служб. К счастью, девайсы от «Сони» и «Самсунга» включают специальные утилиты в программное обеспечение, которые оптимизируют работу устройства и экономят энергию.
И это еще не все: не стоит забывать о сердце любого электронного гаджета — процессоре, который тоже любит хорошо «покушать».
Получается, это не так важно, если присмотреться к остальным характеристикам. Потому при покупке нового устройства следует обращать внимание не только на батарею, но и на железо, ПО и тип экрана.
Что значит 10000 mAh на батарее
Но настоящей находкой стали внешние батареи (Power Bank) с аналогичной емкостью, которые станут палочкой-выручалочкой для каждого путешественника, когда нет рядом розеток, и объем родной батареи небольшой.
Если некоторые Power Bank способны зарядить только пару смартфонов, то другие легко справляются с планшетами, ноутбуками и цифровыми камерами). Соответственно, более мощные — те устройства, у которых аккумулятор 20000 mAh и выше.
Емкость внешних аккумуляторов измеряют в тех же миллиампер-часах. По данному параметру определяют, сколько раз устройство сможет зарядить смартфон или другой девайс. Но даже если на Power Bank указана емкость 10000 mAh, то на деле она меньше, и мелкими буквами написано, что на самом деле его емкость меньше. Как правило, 10000 mAh — на 30%, которые в результате преобразования напряжения «теряются». Все шире становится ассортимент гаджетов, имеющих мощный аккумулятор — 10000 mAh и выше.
Как долго работает батарея 20000 mAh
К примеру, обычная ситуация: потерялось (сломалось) «родное» зарядное устройство к гаджету. В пользование дали другое, на выходе которого указано «800 mA», но теперь непонятно, сколько его заряжать. На батарее телефона указано: 2500 мА, и есть непонятная надпись: Standart charge 18 hr at 200 mA. Как во всем этом разобраться? Опять же расчеты: батарея способна накопить энергию тока 1500 мА, который выдается теоретически в течение часа до полного разряда.
Надпись на АКБ обозначает, что его следует заряжать током 200 мА в течение 18 часов, а зарядное устройство может выдать ток в 800 мА. Остается только высчитать часы: зарядный ток в 4 раз больше (800 mA разделить на 200 мА), значит, времени понадобится для заряда батареи в 4 раза меньше. Таким образом, аккумулятор данным зарядным устройством будет заряжаться 4.5 часа (10 часов разделить на 4 часа).
В идеале стоит покупать внешние батареи с выдающей силой тока от 2А, т. к. сила тока на выходе влияет на то, как быстро зарядится гаджет.
К примеру, если внешнее зарядное устройство имеет емкость 20000 мАч, его хватит на 17 полных зарядов смартфона, но, опять же, все зависит от «родного» аккумулятора.
Как понять характеристику
Формула для определения емкости АКБ.
мАч – единица, которую можно рассчитать перемножив время работы батареи на Ампер тока заряда. К примеру, имеется АКБ, на корпусе которой ничего не указано, а емкость узнать надо. Для этого аккумулятор подключают к потребителю заряда в 1000 мАч и смотрят, сколько по времени он будет работать. Если элемент питания «сядет» за час, значит его емкость – 1000 мАч, если через 7.5 часов, то параметр уже будет 7500 мАч.
На практике дела обстоят иначе, и то, насколько быстро разряжается устройство, зависит не только от установленной в нем батареи, но и самого пользователя. Сейчас выпущено множество ресурсозатратных приложений, игр, и они быстро «тянут заряд». Взглянув на значение мАч, можно примерно определить, сколько по времени проработает устройство на одном заряде. Но все индивидуально, поэтому перед покупкой гаджета пользователи привыкли читать отзывы о том или ином моменте.
Замерить реальную емкость батареи телефона или ноутбука можно двумя способами: программным и аппаратным. В первом случае понадобится приложение AccuBattery. Во втором – USB-тестер. Что делать:
- Пользоваться гаджетом до тех пор, пока не «сядет» аккумулятор.
- «Обнулить» USB-тестер, чтобы он сбросил предыдущие измерения.
- Поставить гаджет заряжаться через тестер, который в это время подключен к зарядному устройству, и дождаться окончания зарядки.
На экране тестера есть две графы: Wh и mAh. Они и отражают примерную энергоемкость элемента. Для получения точных значений их обрабатывают вручную.
Как выбрать аккумулятор для смартфона
Сегодня многие батареи имеют контроллер заряда, который в аварийной ситуации (перегреве, переохлаждении батареи) отключит устройство. Это здорово, но ориентироваться при покупке АКБ стоит не только на контроллер, и даже не на емкость (впрочем, чем больше мАч, тем лучше), а на:
- идентичность со старой батареей; также имеет значение напряжение (в среднем это 3,7 V);
- тип аккумулятора (литий-ионная или другая);
- гарантии (стандартно — от шести месяцев до трех лет);
- количество раз для заряда батареи (обычно это 1000 раз);
- прочность;
- стоимость (купить АКБ высокой емкости за небольшие деньги не получится: либо продавец пытается обмануть, и батарея — некачественная, либо емкость ниже указанной).
Следует помнить также, что слишком частая зарядка аккумулятора может поспособствовать быстрому износу.
В статье было рассмотрено, что это значит — mAh. Надеемся, информация была полезной.
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:
- Ёмкость – 62 Ач.
- Время разряда – 20 часов.
- Рабочее U – 12 В.
- Конечное напряжение – 10,8 В.
Чтобы узнать, какой ток способен выдавать аккумулятор на протяжении 20 часов, следует:
62 / 20 = 3,1 А
Дополнительно, перевести ёмкость Ач можно в единицу измерения – кулон. 1 Кл/с = 1 А, или 1 Ач = 3600 Кл.
