Wh, Ah, voltios: calcular la capacidad de una batería de patinete eléctrico
Para conocer la energía de una batería de patinete, multiplicamos su tensión nominal en voltios por su capacidad en amperios-hora: el resultado es en vatios-hora (Wh). Una batería de 72 V y 40 Ah contiene, por tanto, 72 × 40 = 2 880 Wh. Esta cifra, y no solo los amperios-hora, permite comparar dos baterías entre sí. Aquí explicamos cómo calcularla, verificarla y lo que no dice.
Lo esencial
- Energía (Wh) = tensión nominal (V) × capacidad (Ah).
- Comparar dos baterías en Ah solo tiene sentido a igual tensión; en Wh, la comparación siempre es correcta.
- La notación 20S10P indica el número de celdas en serie (tensión) y en paralelo (capacidad).
- Los vatios-hora indican cuánta energía está almacenada, no a qué velocidad puede salir.
Tres unidades, tres funciones
- El voltio (V) mide la tensión, la «presión» eléctrica. En un patinete, determina sobre todo la velocidad máxima que puede alcanzar el motor.
- El amperio-hora (Ah) mide una cantidad de carga: una batería de 40 Ah puede suministrar 40 amperios durante una hora, o 20 amperios durante dos horas, en teoría.
- El vatio-hora (Wh) mide la energía: es el producto de ambos. Es lo que determina la autonomía, a igualdad de consumo.
Una trampa frecuente: comparar una batería de 60 V 40 Ah con una batería de 72 V 32 Ah mirando solo los amperios-hora. La primera almacena 2 400 Wh, la segunda 2 304 Wh: son casi equivalentes en energía, aunque la diferencia en Ah parece grande.
El cálculo paso a paso
Tomemos dos baterías de nuestro catálogo. Nuestra batería Performance 72 V 40 Ah para Dualtron Thunder y Thunder 2: 72 × 40 = 2 880 Wh. Nuestra batería Performance 80 V 40,5 Ah para Nami Burn-E: 80 × 40,5 = 3 240 Wh. Ambas cifras figuran en las fichas, y el cálculo las confirma.
Para pasar a kilovatios-hora, dividimos por 1 000: 2 880 Wh son 2,88 kWh. Es la misma unidad que en una factura de electricidad.
Leer 20S10P: de las celdas a la batería
Una batería es un ensamblaje de celdas idénticas, a menudo en formato 21700. Su composición se escribe con dos números:
- S (serie): el número de grupos de celdas conectados en serie. Las tensiones se suman. Con celdas de iones de litio de 3,6 V nominales, 20S da 72 V, 22S da 79,2 V.
- P (paralelo): el número de celdas en cada grupo. Las capacidades se suman. Diez celdas de 5 000 mAh en paralelo dan 50 Ah.
Una 20S10P de celdas de 5 000 mAh equivale, por tanto, a 72 V × 50 Ah = 3 600 Wh, para un total de 200 celdas. La guía leer la ficha técnica de una celda de litio detalla las cifras de cada celda.
Tensión nominal, tensión a plena carga
La tensión nominal es un promedio durante la descarga. Una celda de iones de litio cargada al máximo sube a 4,2 V: una batería 20S muestra, por tanto, 84 V a plena carga, aunque se denomine «72 V». Algunos fabricantes cuentan 3,7 V por celda en lugar de 3,6 V, lo que cambia ligeramente la tensión anunciada para un mismo número de celdas: por eso vemos baterías 18S vendidas como 67 V. Para comparar, siempre es el número de celdas en serie lo que cuenta.
| Designación común | Celdas en serie | Tensión a plena carga (4,2 V por celda) |
|---|---|---|
| 36 V | 10S | 42 V |
| 48 V | 13S | 54,6 V |
| 52 V | 14S | 58,8 V |
| 60 V | 16S | 67,2 V |
| 72 V | 20S | 84 V |
| 79,2 V ou 80 V | 22S | 92,4 V |
Lo que permiten estimar los vatios-hora
La autonomía
Divida la energía utilizable por su consumo medido en Wh/km. El método y sus trampas (velocidad, frío, peso) se detallan en nuestra guía sobre la autonomía real de un patinete.
El tiempo de carga
Divida la energía que debe volver a introducirse en la batería por la potencia que suministra el cargador. Un cargador de 84 V que suministra 5 A proporciona unos 420 W: por tanto, necesita más de seis horas para reponer 2 880 Wh, y un poco más, ya que el final de la carga es más lento. Nuestro UltraChargeur 4 000 W recarga una batería de 2 a 3 kWh en aproximadamente una hora, siempre que la batería esté preparada para la carga rápida.
El peso y el tamaño
A igualdad de tecnología de celdas, la energía se paga en celdas, es decir, en peso y volumen. Una batería de mayor energía debe caber primero en la plataforma: esa suele ser la verdadera limitación.
Lo que no dicen los vatios-hora
Dos baterías de 2 880 Wh pueden comportarse de forma muy diferente a plena aceleración. La corriente que puede suministrar una batería depende del tipo de celdas, de su número en paralelo, de las conexiones internas y del BMS. Esa es la diferencia entre nuestras baterías originales y nuestras baterías Performance: misma tensión, a veces misma capacidad, pero no la misma corriente de pico. Vea todas nuestras baterías de patinete eléctrico.
El consejo del taller
Antes de comprar una batería, verifique la composición (por ejemplo, 20S10P) y la referencia de las celdas. Una capacidad anunciada que no corresponda a ninguna combinación lógica de celdas conocidas debe despertar sospechas.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos Wh tiene una batería de 72 V 40 Ah?
72 × 40 = 2 880 Wh, es decir, 2,88 kWh.
¿Por qué mi batería de «72 V» muestra 84 V?
72 V es la tensión nominal de una batería de 20 celdas en serie. A plena carga, cada celda sube a 4,2 V, es decir, 84 V en total. La tensión desciende después durante la descarga.
¿Puedo poner una batería de mayor capacidad sin cambiar nada?
A igualdad de tensión y con conectores compatibles, sí, por lo general: solo cambia la autonomía. Si la tensión cambia, el controlador, la pantalla y el cargador deben aceptarlo.
¿Qué relación hay entre los mAh de una celda y los Ah de una batería?
1 000 mAh = 1 Ah. La capacidad de la batería es la de una celda multiplicada por el número de celdas en paralelo.