Tl;dr: Nếu bạn đang so sánh pin điện thoại thông minh, mAh thường sẽ có hiệu quả. Nếu không, hãy tìm giá trị watt-giờ (Wh) của pin để có được xếp hạng dung lượng phổ quát hơn.
Đây là pin của FixHub Portable Power Station. Pin nhỏ này có thể sạc đầy điện thoại thông minh có pin “5.000 mAh” trong 2–3 lần. Tuy nhiên, pin chỉ được đánh giá ở mức 5.200 mAh. Vậy thì cộng lại như thế nào? Tại sao lại có dấu ngoặc kép xung quanh mức đánh giá mAh đầu tiên? Và mAh có nghĩa là gì?
mAh là viết tắt của milliamp-giờ. Có hai cách sử dụng “mAh”—đó là cẩu thả sử dụng thông tục khi nó đại diện năng lực năng lượngsau đó có cách sử dụng đúng về mặt kỹ thuật khi nó biểu thị khả năng sạc.
mAh là dung lượng năng lượng
Năng lực năng lượng mô tả lượng điện năng mà pin chứa. Đây là những gì bạn thường nghĩ đến khi nghe đến “dung lượng”. Bạn có thể sử dụng dung lượng để tìm ra pin nào lớn hơn hoặc bạn có thể sử dụng một pin để sạc pin khác bao nhiêu lần.
Bạn sẽ thấy “mAh” được sử dụng phổ biến để mô tả dung lượng. iPhone 12 Pro Max của tôi đang sử dụng pin “3.687 mAh” thứ ba. Pin AA Eneloop có thể sạc lại trong chuột của tôi có “tối thiểu 2.000 mAh”. Bộ nguồn không bị gián đoạn (UPS) của PC của tôi sử dụng pin axit chì kín “9.000 mAh”. Dựa trên xếp hạng mAh, tôi có thể mong đợi thời lượng pin iPhone tốt hơn với hai pin AA (4.000 mAh so với 3.687 mAh). Tương tự như vậy, nếu tôi thay pin UPS đắt tiền (9.000 mAh) bằng 5 pin AA (10.000 mAh), tôi sẽ có tuổi thọ tốt hơn! Nhưng điều này hoàn toàn không đúng. Trên thực tế, tôi sẽ không thể dùng hết một ngày với iPhone dùng pin AA và UPS dùng pin AA của tôi sẽ hỏng ngay khi tôi mất điện.
Giả định không nói ra
Đây là điều quan trọng—mAh không đủ để biểu thị dung lượng năng lượng. Bạn phải tính đến một giả định cơ bản: điện áp danh định. Điện áp danh định của pin mô tả điện áp “trung bình” trong quá trình hoạt động của pin. Đây là đặc điểm xác định của pin và thường được in trên bao bì. Giá trị mAh kết hợp với điện áp danh định cung cấp cho bạn định mức dung lượng thực của pin.
Nó giống như cỡ giày vậy. Nếu tôi, là một chàng trai, nói với bạn rằng tôi đi giày cỡ 10,5, bạn sẽ cho rằng Tôi đang nói về Nam giới cỡ 10,5. Nếu bạn mua cho tôi một đôi bốt Phụ nữ size 10.5, tôi sẽ rất buồn vì chúng quá nhỏ! Trong ví dụ này, size giày sẽ là giá trị mAh và đặc điểm của Nam/Nữ sẽ là điện áp danh định.
Nếu bạn đang so sánh pin đơn của cùng loại (kiềm, Li-ion, axit chì, v.v.), tất cả chúng đều có điện áp danh định giống hệt nhau—và mAh sẽ hoạt động để so sánh dung lượng. Khi điện áp danh định giữa hai loại pin khác nhau, các giá trị mAh không thể so sánh với nhau. Điều này xảy ra:
- Khi bạn so sánh mAh giữa các “loại” pin khác nhau, hay còn gọi là thành phần hóa học của pin.
- Khi pin thực sự nhiều pin được kết nối với nhau.
Tình huống 1: Các loại pin khác nhau
Tôi có một pin AA kiềm, một pin AA có thể sạc lại (NiMH) và một pin Li-ion (18650), tất cả đều được đánh giá ở mức “2.400 mAh”. Mặc dù các đánh giá mAh là như nhau, nhưng những loại pin này có năng lực năng lượng khác nhau. Các loại pin có thành phần hóa học khác nhau đáng kể, làm thay đổi điện áp danh định của chúng. Kiềm: 1,5 V; NiMH có thể sạc lại: 1,25 V; Li-ion: 3,6 V. Pin Li-ion “2.400 mAh” chứa gần gấp 3 lần dung lượng năng lượng của pin AA có thể sạc lại “2.400 mAh”!
Tình huống 2: Nhiều bộ pin
Khi bạn nối nhiều pin lại với nhau để tạo thành một bộ pin, bạn có thể có được đủ loại giá trị mAh.
Ví dụ: bộ pin của FixHub chứa sáu cell Li-ion giống hệt nhau được kết nối theo kiểu 3S2P (ba cell nối tiếp và hai cell trong số đó được nối song song). Bộ pin kết quả có 5.200mAh đánh giá và điện áp danh định của 10,8 vôn. Nếu bạn nối sáu cell Li-ion theo cách khác nhau, chẳng hạn như trong 2S3P (hai cell nối tiếp và ba trong số các bộ đó song song), bạn sẽ có được một bộ pin có 7.800mAh xếp hạng, mặc dù ở 7,2V. Nếu bạn kết nối tất cả các ô theo một đường thẳng (6S), bạn sẽ có được một 2.600mAh đánh giá tại 21,6 vôn. Điện áp danh định và định mức mAh thay đổi tùy thuộc vào cấu hình dây điện.
2.600 mAh, 5.200 mAh, 7.800 mAh—giá trị mAh nào trong số này biểu thị dung lượng của toàn bộ bộ pin? Thực tế là không có giá trị nào cả. Việc kết nối các pin trong 3S2P hay 2S3P có khiến một pin có dung lượng lớn hơn pin còn lại không? Không. Tất cả chúng đều sử dụng cùng sáu pin và bộ pin sẽ luôn có cùng dung lượng tổng thể, bất kể bạn nối pin như thế nào. Nhưng nếu sử dụng mAh làm dung lượng thì bạn sẽ nghĩ khác.
Cách các nhà sản xuất pin liệt kê dung lượng
Hầu hết các nhà sản xuất pin đều nhận ra rằng việc liệt kê mAh và điện áp danh định thực tế của pin sẽ gây nhầm lẫn và vô ích như thế nào. Thay vào đó, họ sử dụng mAh thông tục: xử lý ngân hàng pin như một pin Li-ion đơn, khổng lồ, có điện áp danh định 3,6 V. Theo cách đó, người tiêu dùng có thể tính được số lần họ có thể sạc lại các thiết bị chạy bằng pin Li-ion (thường có một pin Li-ion 3,6 V) bằng cách so sánh định mức “mAh”.*
*Thực tế không bao giờ đơn giản như vậy. Tổn thất chuyển đổi làm giảm đáng kể mAh thực tế có thể sử dụng, đôi khi lên tới 40%!
Để tính toán mAh thông thường của bộ pin khi bạn được cung cấp mAh của từng cell pin, hãy nhân định mức mAh của từng cell pin với tổng số cell pin.
Bộ pin của FixHub chứa sáu cell Li-ion 2.600 mAh 3,6 V. Do đó, mAh thông tục sẽ là 6×2.600 = “15.600 mAh”.
Điều đó giúp bạn dễ hiểu rằng bạn có thể sạc pin điện thoại 5.000 mAh của mình bằng FixHub Power Station khoảng ba lần. Nhưng về mặt kỹ thuật thì điều này không đúng.
mAh là dung lượng sạc (mAh được hiểu là gì)
mAh là một biểu thức kỹ thuật của khả năng sạc. Pin về cơ bản là các bình chứa hóa chất có thể lưu trữ điện tích. Đơn vị SI để thể hiện điện tích được lưu trữ là coulomb (điện tích được cung cấp bởi 1 ampe trong 1 giây), nhưng mAh (điện tích được cung cấp bởi 1 miliampe trong một giờ) là đơn vị phổ biến cho pin. Trên thực tế, 1 mAh = 3,6 coulomb!
Khả năng sạc khác với năng lực năng lượng. Bạn sẽ hiếm khi gặp dung lượng sạc mAh trong cuộc sống hàng ngày, trừ khi bạn đang thiết kế các tiện ích chạy bằng pin hoặc kết nối trực tiếp với các cell pin.
Nếu bạn đang thiết kế các tiện ích chạy bằng pin, bạn có thể sử dụng dung lượng sạc để ước tính thời gian chạy của thiết bị. Đèn LED là một trường hợp sử dụng tốt: chúng sáng hơn dựa trên lượng dòng điện bạn cung cấp. Nếu bạn đang thiết kế đèn xe đạp với pin 5.000 mAh, nó có thể cung cấp cho đèn LED 5.000 mA trong một giờ (sáng!) Hoặc, nó có thể cung cấp cho đèn LED 2.500 mA trong hai giờ (ít sáng hơn, nhưng lâu hơn). Bạn có thể thực hiện các phép tính này bằng cách chỉ biết các yêu cầu về dòng điện. mAh cũng có thể được sử dụng khi thiết kế một bộ pin. Nếu bạn đang chế tạo thứ gì đó đòi hỏi dòng điện tăng đột biến cao (ví dụ như dụng cụ điện), bạn sẽ muốn có mAh cao, được thực hiện bằng cách nối nhiều pin song song.
Wh: một cách tốt hơn để đánh giá năng lực năng lượng
Sử dụng mAh để biểu diễn dung lượng năng lượng hoạt động tốt trong một phạm vi nhỏ các sản phẩm—chủ yếu là các thiết bị sử dụng pin Li-ion một cell, cùng với các phụ kiện của chúng. Khi bạn trộn lẫn các danh mục sử dụng các loại hóa chất pin khác nhau hoặc nhiều loại pin—máy tính xách tay, máy bay không người lái, đồ chơi điều khiển từ xa, dụng cụ điện, v.v.—mAh không còn là số liệu đáng tin cậy để so sánh dung lượng. Thay vào đó, hãy sử dụng watt-giờ (C) đơn vị đo lường, đưa điện áp danh định vào giá trị, tạo ra định mức dung lượng phù hợp. Watt-giờ không phụ thuộc vào hóa chất pin hoặc cấu hình nhiều pin. Một cụm pin 50 Wh có cùng dung lượng năng lượng với pin máy tính xách tay 50 Wh, có dung lượng gấp 5 lần pin điện thoại thông minh 10 Wh.
Cho dù giá trị mAh mang tính thông tục (biểu thị dung lượng năng lượng) hay kỹ thuật (biểu thị dung lượng sạc), bạn đều có thể chuyển đổi nó thành watt-giờ:
- Chia mAh cho 1.000 để có Ah (amp-giờ)
- Nhân Ah với điện áp danh định của pin
Pin của FixHub là 5.200 mAh với điện áp danh định 10,8 V. Do đó, nó sẽ có 5.200/1000×10,8=56,16 Wh.
Về mặt kỹ thuật thì không đúng, nhưng vẫn ổn trong cuộc sống hàng ngày
Sử dụng mAh theo cách nói thông tục để biểu thị dung lượng năng lượng là tốt, miễn là bạn biết về các giả định và hạn chế của nó. Ngành công nghiệp công nghệ đang dần chấp nhận Wh để biểu thị dung lượng. Cho đến lúc đó, nếu bạn đang so sánh các giá trị mAh giữa hai pin và một pin có vẻ thấp hoặc cao một cách bất thường, bạn có khả năng làm rõ vấn đề: chuyển đổi sang watt-giờ.
Source link
" />
