Qu'est-ce que le convertisseur Ah en Wh ?
La capacité d'une batterie est souvent exprimée en ampères-heures (Ah) : cette valeur indique la quantité de charge que la batterie peut fournir, mais pas l'énergie qu'elle stocke réellement. Or, l'énergie dépend à la fois de la charge et de la tension. Ce convertisseur transforme les ampères-heures en wattheures (Wh) — la véritable mesure de l'énergie stockée — afin de comparer sur un pied d'égalité des batteries de tensions différentes.
Comment l'utiliser
Saisissez la capacité de la batterie en ampères-heures, puis sa tension nominale. Par exemple, une batterie de voiture au plomb classique est en 12 V, une cellule lithium unique avoisine 3,7 V, et un pack de vélo électrique fonctionne en 48 V. Cliquez sur « Calculer » pour obtenir l'énergie en wattheures et en kilowattheures.
La formule expliquée
La conversion repose sur une relation toute simple : $$\text{Wh} = \text{Capacité (Ah)} \times \text{Tension (V)}$$ Les wattheures correspondent à la capacité en ampères-heures multipliée par la tension. Pour exprimer le résultat en kilowattheures, divisez par 1000 : $$\text{kWh} = \text{Wh} \div 1000$$ Cela fonctionne car la puissance (en watts) est égale au courant (en ampères) multiplié par la tension (en volts), et l'énergie correspond à la puissance multipliée par le temps.
Exemple concret
Imaginons une batterie de 100 Ah en 12 V. Énergie = $$100 \times 12 = 1\,200 \text{ Wh}$$ soit 1,2 kWh. C'est suffisant pour alimenter un appareil de 100 W pendant environ 12 heures, sans tenir compte des pertes.
Tensions et énergies des batteries courantes
L'énergie stockée dans une batterie dépend à la fois de sa capacité de charge (en ampères-heures) et de sa tension nominale. La conversion est simplement \(\text{Wh} = \text{Ah} \times \text{V}\). Parce que la tension varie considérablement entre les chimies et configurations de batterie, la même capacité en ampères-heures peut représenter des quantités très différentes d'énergie utilisable.
Le tableau ci-dessous énumère les types de batterie courants avec leurs tensions nominales typiques et un exemple de valeur en watts-heures pour la capacité indiquée. Par exemple, une seule cellule lithium-ion de 3,7 V classée à 3 Ah stocke \(3 \times 3,7 = \) 11,1 Wh.
| Type de batterie | Tension nominale | Capacité d'exemple (Ah) | Énergie (Wh) |
|---|---|---|---|
| Cellule Li-ion unique (18650/21700) | 3,7 V | 3 Ah | 11,1 Wh |
| Cellule LiFePO4 unique | 3,2 V | 100 Ah | 320 Wh |
| Cellule AA NiMH | 1,2 V | 2 Ah | 2,4 Wh |
| Batterie automobile / acide-plomb | 12 V | 50 Ah | 600 Wh |
| Banque de batteries à cycle profond / solaire | 12 V | 100 Ah | 1200 Wh |
| Banque de batteries 24 V | 24 V | 100 Ah | 2400 Wh |
| Batterie vélo électrique 36 V | 36 V | 10 Ah | 360 Wh |
| Vélo électrique / chariot de golf 48 V | 48 V | 20 Ah | 960 Wh |
Notez que la tension nominale est une valeur moyenne ; la tension réelle aux bornes augmente lorsque la batterie est entièrement chargée et diminue au fur et à mesure que la batterie se décharge, de sorte que l'énergie réellement fournie peut différer légèrement.
Ah en Wh dans les scénarios courants
Pour montrer comment la tension affecte dramatiquement l'énergie stockée, le tableau ci-dessous maintient la capacité fixe à 100 Ah et varie la tension nominale. Les watts-heures varient directement avec la tension, de sorte qu'un paquet 48 V contient environ 13 fois l'énergie d'une seule cellule 3,7 V avec le même indice d'ampères-heures.
| Capacité (Ah) | Tension (V) | Énergie (Wh) | Énergie (kWh) |
|---|---|---|---|
| 100 Ah | 3,7 V | 370 Wh | 0,37 kWh |
| 100 Ah | 12 V | 1200 Wh | 1,2 kWh |
| 100 Ah | 24 V | 2400 Wh | 2,4 kWh |
| 100 Ah | 48 V | 4800 Wh | 4,8 kWh |
Pour obtenir des kilowatts-heures, divisez les watts-heures par 1000. Par exemple, le cas 48 V donne \(4800 \div 1000 = 4,8\) kWh. Si vous connaissez plutôt votre énergie cible et avez besoin de la capacité, la conversion inverse Wh en Ah divise les watts-heures par la tension. Un besoin de 4,8 kWh à 48 V correspond à 100 Ah.
Termes clés expliqués
- Ampère-heure (Ah)
- Une mesure de la capacité de charge électrique égale à un courant d'un ampère circulant pendant une heure. Cela vous indique combien de courant une batterie peut fournir au fil du temps, mais cela ne dit rien sur l'énergie à moins que la tension soit connue. Les milliampères-heures (mAh) sont simplement les millièmes d'un ampère-heure : 1000 mAh = 1 Ah.
- Watt-heure (Wh)
- Une unité d'énergie égale à une puissance d'un watt fournie pendant une heure. Pour une batterie, elle est trouvée en multipliant la capacité par la tension : \(\text{Wh} = \text{Ah} \times \text{V}\). Les watts-heures permettent une comparaison équitable des batteries avec des tensions différentes.
- Kilowatt-heure (kWh)
- Mille watts-heures (1 kWh = 1000 Wh). C'est l'unité standard utilisée sur les factures d'électricité et pour dimensionner les systèmes solaires et les batteries de véhicules électriques.
- Tension nominale
- La tension moyenne ou évaluée d'une batterie lors d'une décharge normale, utilisée pour les calculs d'énergie. La tension réelle est plus élevée lorsque la batterie est entièrement chargée et plus basse lorsqu'elle est presque vide. Les valeurs nominales typiques sont 3,7 V pour le lithium-ion, 3,2 V pour le LiFePO4, et 2 V par cellule acide-plomb (12 V pour une batterie à six cellules).
- Profondeur de décharge (DoD)
- Le pourcentage de la capacité totale d'une batterie qui a été utilisé. Une batterie déchargée à 80% DoD a 20% de capacité restante. De nombreux types de batterie durent plus longtemps s'ils ne sont pas complètement déchargés, de sorte que l'énergie utilisable est souvent inférieure à la valeur nominale en Wh — par exemple, seulement \(80\%\) d'une batterie de 1200 Wh, soit 960 Wh, peuvent être prélevés à une limite de 80% DoD.
FAQ
Pourquoi convertir des Ah en Wh ? Deux batteries affichant le même nombre d'Ah mais des tensions différentes ne stockent pas la même quantité d'énergie. Les wattheures permettent de les comparer directement.
Quelle tension dois-je utiliser ? Utilisez la tension nominale de la batterie (par exemple 12 V, 24 V, 48 V, ou 3,7 V par cellule lithium).
Le calcul tient-il compte du rendement ? Non. Il donne l'énergie stockée théorique. L'énergie réellement utilisable est plus faible en raison des pertes de l'onduleur et des limites de profondeur de décharge.
