2021年10月12日

高瓦时电池能为您节省多少时间和金钱

较高的瓦特小时电池节省成本

我得为学校的科学展做一个项目。因为我爸爸是这本书的主编欧宝娱乐官网下载,我并不难集成电力工具进入我的项目。ob比赛我项目的目的是看看更高的瓦特小时电池是否在更长的时间内提供更多工作。我也想看看它是否随着时间的推移是更便宜的消费者购买电池,即使它最初更昂贵。


我的假设

我的假设是较高的瓦特小时电池会产生更多的整体运行时间。如果我的假设是正确的,那么最大速度的电池将在最大的螺钉中运行最长并驱动。这可能是消费者的非常有用的信息。我也假设(大字!)你可以在数学上计算螺钉的数量,更高容量的锂离子电池将驱动。这将是基于测试“控制”电池,然后使用数学用于其余的。

如何测试高功率电池

准确地测试电池很多。您需要大量的用品和固定工具来运行所有测试。密尔沃基工具实际上提供了我的M12无刷钻头套件(2404-22)来运行我的测试。他们还为我的测试提供了四种不同容量的两个M12电池。他们还以不同的容量发送了扩展运行模型。为了简单(同时节省螺丝和时间),我只使用了紧凑的M12组件。

密尔沃基M12锂离子电池瓦特小时
表面上看,这四个密尔沃基红锂电池看起来一模一样。仔细观察,你会发现每一个电池中,锂离子电池的功率密度都增加了。按从左到右的顺序,蓄电池的储能分别为14Wh、16Wh、22Wh和36Wh。

实验设置

要设置实验,我首先将所有电池充电到全部容量。然后,我的父亲将4×8张3/4胶合板切成4英寸×48英寸的条带。然后我们将3条带固定在一起制作测试板。总而言之,我们需要12个测试板-3所测试的每种电池。接下来,我的小弟弟和我用标记,卷尺和一个半英寸网格标记了每个测试板,卷尺和帝国水平激光蚀刻方形

铺设电池容量项目测试
忽略左边的小棋子 - 那是我的右边!

标记好后,我们把胶合板固定在一对锯木架上。然后我爸爸把一个深度设置#2 Phillips钻头插入密尔沃基无刷12V钻头/驱动器。这给了我固定的深度,以帮助平衡结果。我从刚充电的14Wh电池开始,看看在电池耗尽之前,它会固定多少个螺丝。然后,我给电池充了电,又进行了两次测试,以得到平均值。在使用高功率电池时,我在驱动大量的螺丝!

基于14 Wh控件计算未来运行

如果你记得,我想计算我要拧多少螺丝之前我实际上做了物理测试。要执行此I定义X,为“通过14 WH电池(控制)”固定的平均螺钉数。

我用14 Wh电池“控制”的平均螺丝数(181个螺丝)除以瓦时数,得出了求X的公式。这产生了以下方程式和解决方案:

如果14WH产生181个螺钉,那么X=181/14=12.929螺钉/Wh


然后我计算了应该使用下列公式和结果与其他电池紧固:

  • 16 Wh•X=207个螺钉
  • 22 Wh•X = 284个螺丝
  • 36 Wh•X = 465个螺丝

现在我准备用实际电池来测试我的计算,并将我的结果与计算的数量进行比较。

运行测试比数学更难

我必须测试每个电池三次,以确保准确性。我这样做是通过在我们的三层胶合板上拧螺丝,直到每个电池都没电。然后,我给电池充电并重新测试。接下来,我平均了三次测试中每次拧入的螺钉数量。最后,我将我的结果与计算的金额进行了比较。

总体而言,实际结果和计算结果非常接近,如下表所示。只有36小时的计算和估计与其他的相比有明显的偏差。注意,与估计的数量相比,每个电池的平均螺丝是如何放入的。

结果证实,电池的瓦时越长,它可以插入的螺丝就越多。它还产生了更长的运行时间。用最少的瓦时驱动的电池总体上用最少的螺丝。电功率最高的电池用的螺丝最多。这证明了我的假设或多或少是正确的。结果还表明,36 Wh电池,即使它有相同的电压与14 Wh电池,驱动了两倍多的螺丝。

评估结果

我和我爸爸谈了为什么随着电池容量的增加,我的结果偏离了计算的数量。他解释说,更高的瓦时电池也很有用较新的。他进一步解释说,更好的电池技术可能仅仅因为有更多因素而影响结果。电池不仅仅是细胞。它们涉及电子和控制来监测热积聚。这使工具和电池组免于过载并受损。

电池容量和每瓦特小时的价格

在我计算了上述结果之后,我决定再进行两次计算,以找到每瓦时(Wh)的价格。我的发现使我惊讶。高瓦时电池的每千瓦时成本实际上更低。这可能是由于体积成本的节省,或是较大的电池也较新。我根据电池总成本除以瓦时数来计算价格。这是我发现的图表(请注意: 14 Wh电池的价格是基于其原始定价。它不再可用):

我的图表显示,16 Wh电池的价格是39美元,因此每Wh的成本是2.44美元。49美元的22 Wh电池每Wh的成本下降到2.23美元。最后,因为36 Wh电池的价格只有59美元,每Wh的成本只有1.64美元。有趣的是,14 Wh电池过去的售价是39美元,使其成为每瓦时最昂贵的电池。我的计算结果显示了一件非常有趣的事情。对于消费者来说,在较长的时间内,购买更昂贵、电能更高的电池会更便宜。因为高Wh电池在需要充电之前也能完成更多的工作。这意味着它们也能为你节省时间。

结论

总之,我认为当你为工具购买电池时,你应该寻找功率更高的电池。在运行时间方面,瓦特小时比更高的电压要重要得多。当你下次为你的无线电动工具购买电池时,考虑一下这一点。

我在为我的学校科学展做这个项目的时候玩得很开心。我甚至获得了第三名,进入了郡队!谁说科学不好玩?

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Bratatat

我要使Caleb Deboer成为我们的荣誉孙子!

卢基

好极了。伟大的假设、设置、方法、结论和演示!我希望你不介意我将你的作品发布到我们的Facebook用户。保持头脑清醒。干杯

fdsd

漂亮的文章孩子。我想看看有6个电池的3.0ah高容量12V电池的高容量电池与3个细胞的新电池比较。您可以在权力和长寿方面进行测试。

nigeldh

非常丰富的。现在你应该尝试高水位,M12 6Ah电池。
也许尝试一些曲线拟合,开发一个很好的等式。然后你可以看出M18 2ah符合曲线的好处。对于更多“科学项目”,如何使用几个布局激光来制作虚拟网格。

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我很喜欢你的想法,请评论。x
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