Come calcolare la capacità di una batteria per scooter elettrico: Wh, Ah, volt
Per conoscere l'energia di una batteria per monopattino, si moltiplica la sua tensione nominale in volt per la sua capacità in ampere-ora: il risultato è espresso in wattora (Wh). Una batteria da 72 V e 40 Ah contiene quindi 72 × 40 = 2.880 Wh. Questo valore, e non solo gli ampere-ora, permette di confrontare due batterie tra loro. Ecco come calcolarlo, come verificarlo, e cosa non indica.
L'essenziale
- Energia (Wh) = tensione nominale (V) × capacità (Ah).
- Confrontare due batterie in termini di capacità in Ah ha senso solo se la tensione è la stessa; in termini di Wh, il confronto è sempre corretto.
- La notazione 20S10P indica il numero di celle collegate in serie (tensione) e in parallelo (capacità).
- I wattora indicano quanta energia è immagazzinata, non a quale velocità può essere erogata.
Tre unità, tre funzioni
- `Il volt (V)` misura la tensione, la "pressione" elettrica. Su uno scooter elettrico, determina principalmente la velocità massima che il motore può raggiungere.
- `L'ampère-ora (Ah)` misura una quantità di carica: una batteria da 40 Ah può fornire 40 ampere per un'ora, oppure 20 ampere per due ore, in teoria.
- `Il watthorio (Wh) misura l'energia: è il prodotto dei due. È questo che determina l'autonomia, a parità di consumo.`
Un errore comune: confrontare una batteria da 60 V 40 Ah con una batteria da 72 V 32 Ah guardando solo gli ampere-ora. La prima accumula 2.400 Wh, la seconda 2.304 Wh: sono quasi equivalenti in termini di energia, anche se la differenza in ampere-ora sembra grande.
Il calcolo incrementale
Prendiamo due batterie del nostro catalogo. La nostra batteria Performance da 72 V 40 Ah per Dualtron Thunder e Thunder 2: 72 × 40 = 2880 Wh. La nostra batteria Performance da 80 V 40,5 Ah per Nami Burn-E: 80 × 40,5 = 3240 Wh. Entrambi i valori sono indicati nelle schede prodotto, e il calcolo li conferma.
Per convertire in kilowattora, si divide per 1.000: 2.880 Wh equivalgono a 2,88 kWh. Questa è la stessa unità di misura che si trova sulle bollette della luce.
Leggere "20S10P": dalle celle alla batteria
Una batteria è un insieme di celle identiche, spesso nel formato 21700. La sua configurazione è indicata con due numeri:
- S (serie) : il numero di gruppi di celle collegate in serie. Le tensioni si sommano. Con celle agli ioni di litio nominali da 3,6 V, 20S fornisce 72 V, 22S fornisce 79,2 V.
- P (parallelo) : il numero di celle in ogni gruppo. Le capacità si sommano. Dieci celle da 5000 mAh in parallelo danno 50 Ah.
Un pacco batteria 20S10P composto da celle da 5.000 mAh fornisce quindi 72 V × 50 Ah = 3.600 Wh, per un totale di 200 celle. La guida consultare la scheda tecnica di una cella al litio fornisce i dettagli relativi a ciascuna cella.
Tensione nominale, tensione a pieno carico
La tensione nominale è una media durante la scarica. Una cella agli ioni di litio completamente carica raggiunge i 4,2 V: una batteria 20S, quindi, mostra 84 V quando è carica, anche se viene definita "72 V". Alcuni produttori considerano 3,7 V per cella invece di 3,6 V, il che modifica leggermente la tensione dichiarata per lo stesso numero di celle: ecco perché si vedono batterie 18S vendute a 67 V. Per fare un confronto, è sempre il numero di celle in serie che è determinante.
| Denominazione comune | Celle in serie | Tensione a piena carica (4,2 V per cella) |
|---|---|---|
| 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 oppure 80 V | 22S | 92,4 V |
Cosa si può stimare grazie ai wattora
L'autonomia
Dividete l'energia utilizzabile per il vostro consumo misurato in Wh/km. Il metodo e le sue insidie (velocità, freddo, peso) sono dettagliati nella nostra guida sull'autonomia reale di uno scooter elettrico.
Il tempo di ricarica
Dividere l'energia da reintegrare nella batteria per la potenza fornita dal caricabatterie. Un caricabatterie da 84 V che eroga 5 A fornisce circa 420 W: quindi, impiega più di sei ore per reintegrare 2880 Wh, e un po' di più ancora perché la fine della carica rallenta. Il nostro UltraChargeur 4000 W ricarica una batteria da 2 a 3 kWh in circa un'ora, a condizione che la batteria sia progettata per la ricarica rapida.
Il peso e le dimensioni
A parità di tecnologia delle celle, l'energia ha un costo in termini di celle, e quindi di peso e volume. Una batteria con maggiore capacità deve innanzitutto essere contenuta all'interno del telaio: spesso, questa è la vera limitazione.
Ciò che i wattora non rivelano
Due batterie da 2880 Wh possono comportarsi in modo molto diverso quando si è a piena accelerazione. La corrente che una batteria può fornire dipende dal tipo di celle, dal loro numero in parallelo, dalle connessioni interne e dal BMS. Questa è la differenza tra le nostre batterie originali e le nostre batterie Performance: stessa tensione, a volte anche stessa capacità, ma non la stessa corrente di picco. Consultare l'intera gamma delle nostre batterie per scooter elettrici.
Consiglio per l'officina.
Prima di acquistare una batteria, verificate la composizione (ad esempio 20S10P) e il codice identificativo delle celle. Una capacità dichiarata che non corrisponde a nessuna combinazione logica di celle conosciute dovrebbe destare sospetti.
Domande frequenti
Una batteria da 72 V e 40 Ah, quanti Wh corrisponde?
72 × 40 = 2.880 Wh, ovvero 2,88 kWh.
Perché la mia batteria "72 V" indica una tensione di 84 V?
72 V è la tensione nominale di una batteria composta da 20 celle in serie. Quando la batteria è completamente carica, ogni cella raggiunge i 4,2 V, per un totale di 84 V. La tensione diminuisce poi durante la scarica.
Posso montare una batteria con una capacità maggiore senza dover apportare modifiche?
A parità di tensione e connettività compatibile, in generale sì: l'unica differenza è l'autonomia. Se la tensione cambia, il controller, il display e il caricabatterie devono essere compatibili con quella nuova tensione.
Qual è il rapporto tra i mAh di una singola cella e gli Ah di un pacco batteria?
1000 mAh = 1 Ah. La capacità della batteria è data dal valore di una singola cella moltiplicato per il numero di celle collegate in parallelo.