你是不是也常常看到行動電源上標示著「10000mAh」,卻搞不太清楚這到底代表多少實際電量,更不知道這個數字跟「Wh」有什麼關係,甚至在搭飛機時會因為搞不清楚這兩個單位而心驚膽跳呢?別擔心!今天這篇文章就是要來好好幫你解惑,讓你能一次搞懂這兩個單位,成為聰明的行動電源使用者!
簡單來說,10000mAh在一般鋰離子電池(標準電壓約為3.7V)的條件下,大約等於 37Wh (瓦時)。這個數字是透過將毫安時(mAh)與電池的標稱電壓(V)相乘後再除以1000計算而來的。換算公式是:Wh = (mAh × V) / 1000。
所以,一個標示10000mAh的行動電源,其內部儲存的能量大約是37瓦時。是不是有點豁然開朗了呢?接下來,我們就來更深入地了解這其中的「眉角」吧!
為什麼要從mAh轉換到Wh?這兩個單位差在哪?
相信很多人都習慣用mAh來衡量行動電源或手機電池的大小,覺得數字越大就越厲害、電量越多。這雖然沒錯,但其實mAh只能代表電池的「電量容量」,並沒有把「電壓」這個關鍵因素考慮進去。然而,電池所能提供的「總能量」卻是電量容量和電壓共同決定的。這就是為什麼「Wh」這個單位變得非常重要的原因!
什麼是mAh (毫安時)?
mAh,全名是「毫安時」(milliampere-hour),它主要用來表示電池能夠在多長的時間內提供多少電流。舉個例子,一個10000mAh的電池,理論上可以在1小時內提供10000毫安(10安培)的電流,或者在10小時內提供1000毫安(1安培)的電流。你可以把它想像成一個水桶的「容積」,它告訴你這個水桶能裝多少水。
優點: 直觀、常見,對於同類電壓的電池比較容易比較。
缺點: 無法反映真實的「總能量」,因為它沒有考慮電壓。
什麼是Wh (瓦時)?
Wh,全名是「瓦時」(watt-hour),它代表的是電池實際儲存的「總能量」。這個單位是把電壓(V)和毫安時(mAh)都考慮進去了,因為:能量 (瓦時 Wh) = 功率 (瓦 W) × 時間 (小時 h)而功率 (瓦 W) = 電壓 (伏特 V) × 電流 (安培 A)所以,如果把mAh轉換成Ah (安培時),那麼:Wh = V × Ah
這就好比你水桶裡的水量,不只考慮水桶的容積(mAh),還考慮了這個水桶有多高(電壓),因為水壓會影響能做多少功。所以,Wh才是真正衡量電池「能做多少工」的單位,也就是它能提供多少實實在在的能量。
優點: 更精準地表示電池的總能量,不受電壓差異影響。
缺點: 對於一般消費者來說,可能不像mAh那麼直觀常見。
正因為Wh能更精確地表示總能量,許多國際組織,特別是航空業,都會使用Wh作為電池攜帶的標準單位,而不是mAh。
電壓(V)扮演的角色:為何它是轉換的關鍵?
在了解mAh和Wh的差異後,你會發現一個很重要的因素就是「電壓(V)」。行動電源或手機內部的鋰電池,其標準電壓通常是3.7V。但當你用行動電源替手機充電時,輸出的電壓卻是5V。這個差異會影響實際的轉換效率和可用電量。
電池標稱電壓 (3.7V)
我們日常使用的手機、行動電源、無線耳機等產品,其內建的鋰離子電池或鋰聚合物電池,通常標稱電壓都是3.7伏特(V)。這個電壓是電池在正常運作下的平均電壓,也是我們計算Wh值的基礎。
行動電源輸出電壓 (5V)
行動電源在給手機充電時,內部會透過升壓電路將3.7V的電池電壓提升到USB標準的5V輸出電壓。這是為了確保手機或其他裝置能穩定且有效地充電。然而,這個升壓的過程並不是100%高效的,一定會產生能量損耗,也就是我們常說的「轉換效率」。
升壓與降壓過程中的能量損耗
當行動電源將3.7V的電壓升到5V輸出給手機時,會有一部分的能量因為電路轉換的熱損耗而流失掉,通常轉換效率大約落在80%到90%之間。也就是說,即使行動電源內部儲存了37Wh的能量,實際能以5V輸出到手機的能量可能就只有37Wh的80%~90%,大約是29.6Wh到33.3Wh左右。這也是為什麼你常常覺得,一個10000mAh的行動電源,似乎充不滿你的手機兩次的原因之一,因為它還有一個升壓的轉換過程在耗損能量。
轉換公式與實例演練:10000mAh到底是多少Wh?
現在,我們就來把公式實際應用一下,看看10000mAh的行動電源,它的Wh值是怎麼算出來的,還有這個數字對我們到底有什麼意義。
Wh 的計算步驟:
確認電池的「標稱電壓 (V)」: 大多數鋰離子行動電源的內部電池標稱電壓是3.7V。這是最常見也最準確的數據。
將毫安時 (mAh) 轉換成安培時 (Ah): 因為公式中的電流單位是安培(A),所以要將mAh除以1000,例如 10000mAh = 10Ah。
套用公式計算: Wh = V × Ah。
以10000mAh為例:
假設電池標稱電壓為3.7V。
第一步:確認 V = 3.7V
第二步:10000 mAh ÷ 1000 = 10 Ah
第三步:Wh = 3.7 V × 10 Ah = 37 Wh
所以,一個10000mAh的行動電源,其內部電池儲存的總能量大約是37瓦時。
常見行動電源容量與其Wh值概覽
為了讓你更直觀地了解不同mAh容量對應的Wh值,我特別整理了一個表格。這能幫助你在選購時,對不同容量的行動電源有個初步的Wh概念,特別是當你需要評估是否符合航空規定時,會非常實用喔!
行動電源容量 (mAh)
電池標稱電壓 (V)
總能量 (Wh) 計算
總能量 (Wh)
5000mAh
3.7V
(5000 x 3.7) / 1000
18.5 Wh
10000mAh
3.7V
(10000 x 3.7) / 1000
37 Wh
15000mAh
3.7V
(15000 x 3.7) / 1000
55.5 Wh
20000mAh
3.7V
(20000 x 3.7) / 1000
74 Wh
26800mAh
3.7V
(26800 x 3.7) / 1000
99.16 Wh
30000mAh
3.7V
(30000 x 3.7) / 1000
111 Wh
從表格中你可以發現,26800mAh的行動電源,其Wh值接近100Wh,這在航空規定中是個很重要的門檻喔!
為何不能只看mAh?深入理解行動電源的真實續航力
了解了Wh的重要性後,我們再來談談為什麼大家常常覺得,買了一個高容量的行動電源,卻感覺沒有想像中那麼耐用,或者充手機的次數遠不如預期。
能量轉換效率的「秘密」
當你使用行動電源替手機充電時,實際上發生了兩次主要的能量轉換:
行動電源內部: 行動電源將其內部的3.7V電池電壓,升壓轉換為5V(或其他快充電壓,如9V/12V)輸出。這個過程會產生熱量,造成能量損耗,轉換效率通常為80%~90%。也就是說,有10%~20%的電量在轉換過程中「蒸發」掉了。
手機內部: 手機接收到行動電源輸出的5V電壓後,還需要將其降壓轉換回手機電池所需的約3.7V電壓,才能充電。這個降壓過程同樣也會有能量損耗。
所以,從行動電源的電池到手機電池之間,經過了兩次升降壓轉換,每一次都會有能量損失。這就是為什麼一個標示10000mAh(內部37Wh)的行動電源,實際能充到手機裡的電量會比理論值少很多的原因。
以一個真實例子來說明:
假設你有一支手機,電池容量是4000mAh,同樣是3.7V的鋰電池,那麼它的實際能量就是 (4000mAh × 3.7V) / 1000 = 14.8Wh。
現在,你用一個10000mAh(37Wh)的行動電源去充它。
行動電源輸出可用能量: 假設行動電源的轉換效率是85%。那麼它實際能輸出的能量為 37Wh × 85% = 31.45Wh。
手機實際接收能量: 假設手機充電電路的效率是90%。那麼實際能充入手機電池的能量為 31.45Wh × 90% = 28.305Wh。
現在我們用28.305Wh去除以手機電池的能量14.8Wh,你會發現這個行動電源大約能充飽你的手機:28.305Wh ÷ 14.8Wh ≈ 1.91次。這遠比你直接用「10000mAh ÷ 4000mAh = 2.5次」來計算要精準許多!這也是為什麼很多消費者會覺得買到「虛標」的行動電源,其實很多時候是因為沒有考慮到這些轉換損耗。
選購行動電源的眉角:不只看mAh,更要懂Wh
既然我們已經了解Wh的重要性,那麼在選購行動電源時,有哪些關鍵的「眉角」是我們需要特別留意的呢?
飛航安全第一:Wh值的航空攜帶規定
這是我覺得最重要,也最容易被大家忽略的一點。飛航安全對於鋰電池的攜帶有非常嚴格的規定,而這些規定就是以Wh值作為標準!
100Wh以下: 大多數行動電源都落在這個區間(例如26800mAh的行動電源約99.16Wh)。這類行動電源通常可以隨身攜帶上飛機,不需要航空公司批准,但必須手提,不能託運。
100Wh至160Wh之間: 這類行動電源(例如30000mAh的行動電源約111Wh)需要航空公司批准,且每人最多只能攜帶兩顆。同樣,必須手提,不能託運。
超過160Wh: 這類高容量電池是嚴禁攜帶上飛機的,無論是手提或託運都不允許。
我的個人經驗與建議:每次要出國前,我一定會把行動電源拿出來,檢查上面的Wh標示,如果沒有明確標示,我就會自己用公式換算一下。特別是當行動電源的mAh容量看起來「超大」的時候,我會特別警惕。有一次,朋友不小心帶了一顆沒有標示Wh,但容量估計超過160Wh的行動電源想託運,結果在機場就被海關人員攔下來了。這種不必要的麻煩,真的會影響出遊的好心情,所以大家一定要留意喔!
選購重點一:明確標示Wh值和BSMI認證
好的行動電源廠商,除了會標示mAh容量外,通常也會直接標示出Wh值,這方便消費者快速判斷是否符合飛航規定。此外,在台灣,選購任何電子產品,特別是電池類產品,一定要認明有無「BSMI認證」。這是台灣經濟部標準檢驗局的認證標章,代表該產品經過檢驗,符合國家安全標準,大大降低了爆炸、起火等風險。我個人在選購時,BSMI認證是我的首要考量,其次才會看品牌和容量。
選購重點二:考量實際需求與轉換效率
不是容量越大就越好,你需要根據自己的實際需求來選擇。如果你只是需要應急充電,一顆10000mAh的行動電源就已經很夠用了。如果你是重度使用者,或者需要充筆電等高耗能裝置,那麼可以考慮更高Wh值的行動電源,但同時也要注意其重量和體積。
另外,建議選擇大品牌、口碑好的產品,因為它們通常在電池芯的品質、電路板的設計以及轉換效率上會有更好的表現,雖然價格可能稍高,但安全和穩定性絕對值得。
不只行動電源:Wh在日常生活中的應用
Wh這個單位其實不只應用在行動電源上,在我們的日常生活中,它也默默地扮演著重要的角色,只是我們可能沒那麼留意罷了。了解Wh的普遍性,可以幫助我們更全面地理解電能。
筆記型電腦電池
筆記型電腦的電池通常也會標示Wh值,而不是mAh。這是因為筆電電池的電壓通常比手機電池高得多,可能在11V到20V之間。如果只看mAh,很容易誤判其總能量。例如,一顆15V、4000mAh的筆電電池,其Wh值是 (4000 × 15) / 1000 = 60Wh。相較於手機3.7V的電池,同樣是4000mAh,但總能量卻天差地遠。
電動腳踏車/電動滑板車電池
這類產品的電池組也絕對是用Wh來標示。例如,一台電動滑板車的電池可能標示36V 7.8Ah,那麼它的總能量就是36V × 7.8Ah = 280.8Wh。這個Wh值直接影響了續航里程和充電時間,是選購時非常重要的參考依據。
家用電器的耗電量 (度電 kWh)
你家裡的電費帳單上,計費單位是「度」,也就是「千瓦時」(kWh)。1度電就等於1000Wh。所以,當你在看家電的耗電量時,例如一台冷氣機標示每小時耗電1kWh,就代表它一個小時消耗了1000Wh的電能。這也告訴我們,Wh這個單位其實就在我們身邊,影響著我們的用電成本。
常見相關問題與專業解答
問題一:行動電源輸出電流標示5V/2A跟電量有什麼關係?
這是一個非常好的問題!5V/2A,或者現在常見的9V/2A、12V/1.5A等,其實指的是行動電源的「輸出功率」,而不是總電量。這個數字直接影響你的裝置「充電速度」。
功率 (瓦數 W) 的計算公式是:P (瓦) = V (伏特) × I (安培)。
所以,5V/2A的輸出,表示它的輸出功率是 5V × 2A = 10瓦。這意味著行動電源可以在每小時提供10瓦的能量。功率越高,你的手機充電速度就越快。而總電量(Wh)則代表行動電源能總共提供多少能量,可以充多少次電。兩者是不同的概念,一個是速度,一個是總量。
所以,如果你想要手機快速充滿電,要看它的輸出瓦數高不高,也就是有沒有支援快充協定。而如果你想知道行動電源能用多久、能充幾次手機,那就需要看它的Wh值。
問題二:為什麼我的10000mAh行動電源充不滿我5000mAh的手機兩次?
這絕對是大家最常遇到的「誤會」之一!簡單將行動電源的mAh除以手機的mAh,結果往往跟實際體驗有很大的落差,原因就出在我們前面詳細解釋過的幾個關鍵因素:
電壓差異與轉換損耗:
行動電源內部電池是3.7V,但輸出給手機是5V(或更高)。手機接收到5V後,又會降壓回3.7V給手機電池充電。這兩段升壓與降壓的電壓轉換過程中,都會產生能量損耗,通常整體效率只有60%~85%左右。也就是說,一個37Wh的行動電源,實際能充到手機裡的電量可能只剩下22.2Wh到31.45Wh。
線材損耗:
充電線材本身也有電阻,會造成輕微的電壓降和能量損耗。線越長、線材品質越差,損耗就越大。
手機本身耗電:
手機在充電過程中,如果同時在使用(例如玩遊戲、看影片),或者背景程式仍在運作,它本身也會持續耗電。這部分消耗的電量,就不是充入電池的有效電量了。
電池老化:
無論是行動電源還是手機的電池,隨著使用次數增加,電池都會逐漸老化,實際容量會略微下降,導致充電效率降低或可儲存電量減少。
綜合以上這些因素,你的10000mAh行動電源(實際約37Wh),充飽一次5000mAh手機(實際約18.5Wh),真實可用電量可能只有37Wh * 70% (假設平均效率) = 25.9Wh。那麼25.9Wh / 18.5Wh 約等於1.4次。所以,充不滿兩次是非常正常的現象,並不是行動電源品質有問題。
問題三:哪些裝置的電池會用Wh來標示?
除了我們剛剛提到的行動電源、筆記型電腦、電動腳踏車/滑板車外,許多高能量密度或高電壓的電池類產品,都會以Wh來作為主要標示,因為這樣才能更準確地表達其總能量。
無人機電池:
無人機的電池容量和續航力是飛行愛好者最關心的指標。由於無人機電池通常電壓較高(例如11.1V或22.2V),所以它們一律會用Wh來標示,以便於飛行時間的預估和符合航空攜帶規定。
電動工具電池:
例如電動鑽頭、電動起子等,它們的電池組也常以Wh來標示,以說明其儲能和工作時間。這些電池通常也具有較高的電壓。
大型儲能設備:
家用儲能系統、小型不斷電系統(UPS)或露營用的便攜式電站,都會直接用Wh或kWh來標示總儲能容量,因為這些設備的總能量非常龐大,mAh已經不足以準確描述。
電動車輛電池:
電動汽車、電動機車的電池容量更是以kWh(千瓦時)來計算,因為它們的電池組巨大,總能量非常可觀。例如,一台電動汽車的電池容量可能達到60kWh,這就代表60000Wh!
這些例子都清楚地說明了Wh在衡量總能量上的優越性與實用性。
問題四:選購行動電源時,BSMI認證真的重要嗎?
答案是非常重要,甚至可以說是必備的!在台灣,BSMI(經濟部標準檢驗局)認證是針對電子電器產品的強制性檢驗標準。特別是像行動電源這種內含高能量鋰電池的產品,如果沒有經過嚴格的檢驗,很容易存在安全隱患。
一個沒有BSMI認證的行動電源,可能存在以下潛在風險:
電池芯品質不良:
容易導致過熱、膨脹,甚至短路、爆炸或起火。
充電電路設計缺陷:
可能缺乏過充保護、過放保護、過流保護和短路保護等安全機制,導致電池壽命縮短或發生危險。
外殼材質不符規範:
在異常情況下,可能無法有效阻燃,增加火災風險。
市場上充斥著許多價格低廉但來源不明的行動電源,這些產品往往為了壓低成本而犧牲了品質和安全性。因此,我會強烈建議大家,無論品牌大小、價格高低,只要是在台灣販售的行動電源,都務必確認產品包裝上或機身是否有貼上BSMI合格標章。這不僅是對自己財產安全的負責,更是對自己人身安全的保障。
問題五:行動電源的壽命大約多長?如何保養?
行動電源的壽命,跟我們手機裡面的鋰電池一樣,通常會以「充放電循環次數」來衡量。一般來說,主流行動電源的電池芯設計壽命約在300到500次完整的充放電循環後,其電量會下降到原始容量的80%左右。但實際壽命會受到很多因素影響:
充放電循環次數:
每當你將行動電源從0%充到100%再用到0%,就算一次循環。但如果你從50%充到100%,再用到0%,這也算半次循環。次數越多,壽命自然越短。
使用環境溫度:
鋰電池非常害怕極端溫度。在高溫環境下使用或充電,會加速電池老化;在低溫環境下,雖然不會立即損害,但會明顯降低可用電量和充電效率。長期暴露在超過45°C或低於0°C的環境,都會對電池造成不可逆的傷害。
過充與過放:
雖然現代行動電源都有內建保護電路,但長時間的過度充電(例如充飽後還插著電好幾天)和過度放電(電量用到完全歸零甚至放到沒電),都會對電池造成損害,影響其壽命和安全性。
充電速度:
雖然快充很方便,但長時間以高功率快充,也會對電池芯造成較大的壓力,相對會縮短電池壽命。適度的慢充反而對電池更友善。
如何保養行動電源,延長其使用壽命:
避免完全放電:
盡量不要讓行動電源的電量低於20%才充電,更不要讓它完全沒電。
避免長時間過充:
充飽後就拔掉,不要讓它長時間插在電源上。
保持在舒適的溫度範圍:
避免在高溫炎熱的車內或陽光直射處使用或存放,也盡量不要在極端寒冷的環境下使用。
選擇合適的充電器和線材:
使用原廠或有BSMI認證的充電器和品質良好的充電線,避免因不兼容或品質問題造成損害。
定期使用:
即使不常用,也建議每隔幾個月充放電一次,保持電池活性,避免長期放置導致電量完全耗盡而「睡死」。
透過這些小撇步,你的行動電源就能陪伴你更長久囉!
結語
看完這篇文章,你是不是對「10000mAh是多少Wh」以及背後的電量轉換邏輯,有了更全面、更深入的理解呢?從今以後,當你看到行動電源上的mAh標示時,相信你就不會再被單一數字給迷惑了。你會知道,更重要的是背後的Wh值,以及它所代表的真實能量、轉換效率,還有最重要的飛航安全考量。
透過理解這些專業知識,我們都能成為更聰明的消費者,在選購行動電源時做出更明智的選擇,並且在使用時也更能確保安全與效率。希望這些資訊對你有所幫助,讓你對身邊的電子產品有更深一層的認識!