Como calcular a capacidade de uma bateria de scooter elétrica: Wh, Ah, volts
Para determinar a energia de uma bateria de scooter, multiplica-se a sua tensão nominal em volts pela sua capacidade em ampère-hora: o resultado é expresso em watthouras (Wh). Uma bateria de 72 V e 40 Ah, portanto, contém 72 × 40 = 2880 Wh. Este valor, e não apenas a capacidade em ampère-hora, permite comparar duas baterias entre si. Veja como calcular, verificar e o que este valor não revela.
O essencial
- Energia (Wh) = tensão nominal (V) × capacidade (Ah).
- Comparar duas baterias em relação à sua capacidade em Ampere-hora (Ah) só faz sentido se a voltagem for a mesma; em relação à sua capacidade em Watt-hora (Wh), a comparação é sempre válida.
- A notação 20S10P indica o número de células em série (tensão) e em paralelo (capacidade).
- As unidades de potência (Wh) indicam a quantidade de energia armazenada, e não a velocidade com que essa energia pode ser liberada.
Três unidades, três funções
- `O volt (V) mede a tensão, a "pressão" elétrica. Em uma scooter, ele define principalmente a velocidade máxima que o motor pode atingir.`
- `A unidade de ampère-hora (Ah) mede uma quantidade de carga: uma bateria de 40 Ah pode fornecer 40 ampères durante uma hora, ou 20 ampères durante duas horas, teoricamente.`
- `O watthora (Wh) mede a energia: é o produto dos dois. É ele que determina a autonomia, para um consumo igual.`
Uma armadilha comum: comparar uma bateria de 60V 40Ah com uma bateria de 72V 32Ah, observando apenas os ampère-hora. A primeira armazena 2400 Wh, enquanto a segunda armazena 2304 Wh: elas são quase equivalentes em energia, mesmo que a diferença em ampère-hora pareça grande.
O cálculo passo a passo
Vamos analisar duas baterias do nosso catálogo. Nossa bateria Performance de 72V 40Ah para Dualtron Thunder e Thunder 2: 72 × 40 = 2880 Wh. Nossa bateria Performance de 80V 40,5Ah para Nami Burn-E: 80 × 40,5 = 3240 Wh. Esses dois valores estão indicados nas fichas técnicas, e o cálculo os confirma.
Para converter para quilowatts-hora, dividimos por 1.000: 2.880 Wh equivalem a 2,88 kWh. Essa é a mesma unidade utilizada em uma conta de eletricidade.
Ler 20S10P: das células à bateria
Uma bateria é um conjunto de células idênticas, frequentemente no formato 21700. Sua configuração é expressa por dois números:
- S (série) : o número de conjuntos de células conectados em série. As tensões se somam. Com células de íon de lítio de 3,6 V nominais, 20S resulta em 72 V, e 22S resulta em 79,2 V.
- P (paralelo): o número de células em cada grupo. As capacidades se somam. Dez células de 5.000 mAh em paralelo fornecem 50 Ah.
Uma bateria 20S10P de células de 5.000 mAh resulta em 72 V × 50 Ah = 3.600 Wh, totalizando 200 células. O guia consulte a ficha técnica de uma célula de lítio detalha as especificações de cada célula.
Tensão nominal, tensão com carga total
A tensão nominal é uma média durante a descarga. Uma célula de íon-lítio totalmente carregada atinge 4,2 V: portanto, uma bateria 20S terá 84 V quando totalmente carregada, embora seja frequentemente chamada de "72 V". Alguns fabricantes consideram 3,7 V por célula em vez de 3,6 V, o que altera ligeiramente a tensão anunciada para o mesmo número de células: é por isso que vemos baterias 18S vendidas com 67 V. Para comparação, o número de células em série é sempre o fator determinante.
| Designação comum | Células em série | Tensão com carga total (4,2 V por célula) |
|---|---|---|
| 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 |
O que as watimétricas permitem estimar
A autonomia
Divida a energia utilizável pela sua taxa de consumo medida em Wh/km. O método e suas armadilhas (velocidade, frio, peso) são detalhados em nosso guia sobre a autonomia real de uma scooter elétrica.
O tempo de carregamento
Divida a energia a ser reposta na bateria pela potência fornecida pelo carregador. Um carregador de 84 V que fornece 5 A entrega aproximadamente 420 W: portanto, são necessárias mais de seis horas para repor 2.880 Wh, e um pouco mais, pois o final da carga diminui a velocidade. Nosso UltraCharge 4.000 W carrega uma bateria de 2 a 3 kWh em aproximadamente uma hora, desde que a bateria seja projetada para carregamento rápido.
O peso e as dimensões
Com a mesma tecnologia de células, a energia tem um custo em termos de células, o que se traduz em peso e volume. Uma bateria com maior capacidade de energia precisa, antes de tudo, caber na estrutura do veículo: muitas vezes, essa é a verdadeira limitação.
O que os wat-hora não revelam
Duas baterias de 2880 Wh podem ter comportamentos muito diferentes quando estão sob aceleração máxima. A corrente que uma bateria pode fornecer depende do tipo de células, do número de células em paralelo, das conexões internas e do BMS. Essa é a diferença entre nossas baterias originais e nossas baterias de alto desempenho: a mesma voltagem, às vezes a mesma capacidade, mas não a mesma corrente máxima. Veja toda a nossa linha de baterias para scooters elétricos.
Dica para a oficina.
Antes de comprar uma bateria, verifique a composição (por exemplo, 20S10P) e a referência das células. Uma capacidade anunciada que não corresponda a nenhuma combinação lógica de células conhecidas deve levantar suspeitas.
Perguntas frequentes
Uma bateria de 72V e 40Ah, quantos Wh (watt-hora) isso representa?
72 × 40 = 2.880 Wh, o que equivale a 2,88 kWh.
Por que minha bateria, que deveria ser de "72V", está indicando 84V?
72V é a tensão nominal de uma bateria composta por 20 células em série. Quando totalmente carregada, cada célula atinge 4,2V, totalizando 84V. A tensão diminui durante a descarga.
Posso instalar uma bateria com maior capacidade sem precisar fazer nenhuma modificação?
Com a mesma voltagem e conectores compatíveis, geralmente sim: a única diferença é a autonomia. Se a voltagem muda, o controlador, o display e o carregador precisam ser compatíveis com essa nova voltagem.
Qual a relação entre os mAh de uma célula e os Ah de uma bateria?
1000 mAh = 1 Ah. A capacidade da bateria é igual à capacidade de uma célula, multiplicada pelo número de células conectadas em paralelo.