배터리 용량 계산기: mAh, Wh 및 사용 시간

배터리 용량은 전하량 또는 저장 에너지를 뜻할 수 있습니다. 암페어시는 전하량을 측정합니다. 정격 10 Ah 배터리는 이상적으로 1암페어를 10시간, 2암페어를 5시간 또는 이와 동등한 전류-시간 조합으로 공급할 수 있습니다. 밀리암페어시는 같은 양을 더 작은 단위로 표현하며 1 Ah는 1,000 mAh입니다. 휴대전화와 소형 전자기기는 흔히 mAh를 사용하고, 더 큰 납축전지와 리튬 배터리 팩은 주로 Ah로 표시합니다. 와트시는 전압을 고려하므로 에너지를 더 직접적으로 나타냅니다. 암페어시에 배터리 공칭 전압을 곱하면 와트시가 됩니다. 12볼트, 10암페어시 배터리는 공칭 120 Wh를 저장합니다. 1와트는 초당 1줄이고 1시간은 3,600초이므로 와트시에 3,600을 곱하면 줄로 변환됩니다. 이 계산기는 일정한 전류, 필요한 작동 시간과 전압을 이용해 네 가지 값을 모두 구합니다. 계산 결과는 이상적인 최소 요구량입니다. 실제 배터리가 모든 조건에서 정격 암페어시를 전부 공급하는 것은 아닙니다. 용량은 방전율, 온도, 노화, 화학 계열과 차단 전압에 따라 달라집니다. 납축전지는 높은 전류에서 특히 강한 포이케르트 효과를 보입니다. 리튬 전지는 대체로 정격 용량을 더 많이 유지하지만 내부 저항과 보호 제한으로 가용 에너지가 줄어듭니다. 전력 변환기, 배선과 레귤레이터도 에너지를 소비합니다. 설계자는 보통 이상적인 용량을 계산한 뒤 예비 여유를 더합니다. 전압은 반드시 완충 시 단자 전압이 아니라 배터리 팩의 공칭 전압을 사용해야 합니다. 리튬 이온 셀은 완충 시 4.2볼트에 도달할 수 있어도 공칭 전압은 일반적으로 3.6 또는 3.7볼트입니다. 직렬 연결은 Ah 용량을 유지하며 전압을 더합니다. 병렬 연결은 전압을 유지하며 Ah 용량을 더합니다. 동일한 셀을 조합하면 두 방식 모두 와트시가 합산되므로 Wh는 전압이 다른 팩을 비교하는 데 유용합니다. 전류는 대상 기간의 평균 부하를 나타내야 합니다. 작동 듀티가 변하는 기기는 각 상태의 작동 전류에 해당 상태의 시간 비율을 곱한 뒤 합산하는 가중 평균으로 모델링할 수 있습니다. 시동 돌입 전류는 평균 에너지에 큰 영향을 주지 않더라도 피크 전류를 안전하게 공급할 배터리와 배선 시스템을 요구할 수 있습니다. 결과는 초기 용량 선정, 비교와 에너지 예산에 사용하세요. 이후 예상 방전율과 온도에서 후보 배터리의 데이터시트를 확인하고, 변환 효율을 적용하며, 원하는 충전 상태의 여유와 노화를 고려하세요. 배터리는 위험한 대전류를 공급할 수 있으므로 적절한 보호, 충전, 퓨즈, 열 설계와 화학 계열에 맞는 취급이 필요합니다.