Hoe batterijen met een hoger wattuur u tijd en geld kunnen besparen?

Ik moest een project doen voor mijn wetenschapsbeurs op school. En aangezien mijn vader de hoofdredacteur is van Pro Tool Reviews, was het niet moeilijk voor mij om elektrisch gereedschap in mijn project te integreren. Het doel van mijn project was om te zien of batterijen met een hoger wattuur meer werk leverden over een langere periode. Ik wilde ook kijken of het voor consumenten op den duur goedkoper zou zijn om een ​​batterij met meer wattuur te kopen, ook al was die in eerste instantie duurder.


Mijn hypothese

Mijn hypothese was dat batterijen met een hoger wattuur een langere gebruiksduur zouden opleveren. Als mijn hypothese juist was, zou de batterij met de meeste wattuur het langst meegaan en de meeste schroeven indraaien. Dit kan zeer nuttige informatie zijn voor consumenten. Ik heb ook gepostuleerd (groot woord!) Dat je wiskundig het aantal schroeven zou kunnen berekenen dat een lithium-ionbatterij met een hogere capaciteit zou aandrijven. Dit zou gebaseerd zijn op het testen van de “controle” -batterij en vervolgens wiskunde voor de rest.

Batterijen met een hoger wattuur testen

Er komt veel kijken bij het nauwkeurig testen van batterijen. U hebt voldoende benodigdheden en een vast hulpmiddel nodig om alle tests uit te voeren. Milwaukee Tool heeft me eigenlijk een M12 borstelloze boorset (2404-22) geleverd om mijn tests uit te voeren. Ze leverden ook twee M12-batterijen in elk van vier verschillende capaciteiten voor mijn testen. Ze stuurden ook uitgebreide modellen mee in verschillende hoedanigheden. Voor de eenvoud (en om zowel schroeven als tijd te besparen) heb ik alleen de compacte M12-packs gebruikt.

Milwaukee M12 lithium-ionbatterijen wattuur
Op het eerste gezicht zien deze vier Milwaukee RedLithium-batterijen er identiek uit. Als je beter kijkt, zul je zien dat in elke cel de vermogensdichtheid van de lithium-ioncellen is toegenomen. In volgorde van links naar rechts hebben de batterijen 14Wh, 16Wh, 22Wh en 36Wh opgeslagen energie.

Het experiment opzetten

Om het experiment op te zetten, heb ik eerst alle batterijen volledig opgeladen. Toen sneed mijn vader een 4 × 8-plaat van 3/4 multiplex in stroken van 4 inch bij 48 inch. Vervolgens hebben we 3 strips aan elkaar vastgemaakt om een ​​testbord te maken. In totaal hebben we 12 testborden nodig: drie voor elke geteste batterij. Vervolgens markeerden mijn kleine broer en ik elk testbord met een raster van een halve inch met behulp van een marker, een meetlint en een met laser geëtst vierkant van Empire Level.

projecttesten voor batterijcapaciteit opmaken
Negeer het kleine schaakwonder aan de linkerkant – dat ben ik aan de rechterkant!

Eenmaal gemarkeerd, zetten we de multiplexplaten op een paar schragen. Mijn vader heeft toen een diepte-instelling #2 Phillips bit in de Milwaukee brushless 12V boor/schroevendraaier gestoken. Dat gaf me de consistente bevestigingsdiepte om de resultaten gelijkmatig te maken. Ik begon met de vers opgeladen 14Wh-batterij om te zien hoeveel schroeven hij zou vastzetten voordat de batterij dood zou gaan. Daarna heb ik de batterij opgeladen en deze test nog twee keer uitgevoerd om een ​​gemiddelde te krijgen. Op de batterijen met een hoger wattuur reed ik VEEL schroeven!

Toekomstige runs berekenen op basis van de 14 Wh-regeling

Milwaukee M12 boorschroeven

Als je het je herinnert, ik wilde berekenen het aantal schroeven dat ik zou draaien voordat Ik heb de fysieke test gedaan. Om dit te doen definieerde ik X als “het gemiddelde aantal schroeven dat per Wh is vastgemaakt door de 14 Wh-batterij (de besturing)”.

Ik heb de formule voor het vinden van X afgeleid door het gemiddelde aantal schroeven voor de 14 Wh batterij “controle” (181 schroeven) te delen door het aantal wattuur. Dit leverde de volgende vergelijking en oplossing op:

Als 14 Wh 181 schroeven oplevert, dan: X = 181/14 = 12.929 schroeven per Wh

Ik heb toen het aantal schroeven berekend dat zou moeten worden bevestigd met de andere batterijen met behulp van de volgende formules en resultaten:

  • 16 Wh • X = 207 schroeven
  • 22 Wh • X = 284 schroeven
  • 36 Wh • X = 465 schroeven

Ik was nu klaar om mijn berekeningen te testen met behulp van echte batterijen en mijn resultaten te vergelijken met de berekende hoeveelheden.

Testen uitvoeren is moeilijker dan wiskunde

Ik moest elke batterij drie keer testen op nauwkeurigheid. Ik deed dit door schroeven in onze drielaagse multiplexplaten te draaien totdat elke batterij leeg was. Daarna heb ik de batterij opgeladen en opnieuw getest. Vervolgens heb ik voor elk van de drie tests het gemiddelde genomen van het aantal schroeven dat ik heb ingeslagen. Ten slotte heb ik mijn resultaten vergeleken met de berekende bedragen.

Caleb DeBoer schroeven

Over het algemeen lagen de werkelijke resultaten en de berekende resultaten indrukwekkend dicht bij elkaar, zoals de onderstaande gegevenstabel laat zien. Alleen de 36 Wh-berekening en -schatting waren merkbaar afwijkend in vergelijking met de rest. Merk op hoe de gemiddelde schroeven voor elke batterij worden geplaatst in vergelijking met het geschatte aantal.

Schroeven geboord M12 Wh batterijen

De resultaten bevestigden dat hoe meer wattuur een batterij had, hoe meer schroeven erin konden worden gedraaid. Het produceerde ook een langere looptijd. De batterij met het laagste aantal wattuur reed in het algemeen in de minste schroeven. De batterij met het hoogste aantal wattuur reed in de meeste schroeven. Dit bewees mijn hypothese min of meer juist. De resultaten laten ook zien dat de 36 Wh-batterij, hoewel deze dezelfde spanning had als de 14 Wh-batterij, over twee keer zoveel schroeven reed.

De resultaten evalueren

Ik sprak met mijn vader over waarom mijn resultaten afweken van berekende hoeveelheden naarmate de batterijen in capaciteit groeiden. Hij legde uit dat de batterijen met een hoger wattuur ook waren: nieuwer. Hij legde verder uit dat betere batterijtechnologie de resultaten kan beïnvloeden, simpelweg omdat er meer factoren zijn. Batterijen zijn meer dan alleen cellen. Het gaat om elektronica en bedieningselementen om de warmteontwikkeling te bewaken. Dit voorkomt dat gereedschappen en accu’s overbelast raken en beschadigd raken.

Batterijcapaciteit en de prijs per wattuur

Nadat ik de bovenstaande resultaten had berekend, besloot ik nog een paar berekeningen uit te voeren om de prijs per wattuur (Wh) te vinden. Wat ik vond verraste me. De batterijen met een hoger wattuur kosten eigenlijk minder per Wh. Dit kan te wijten zijn aan volumekostenbesparingen of het feit dat de grotere batterijen ook nieuwer zijn. Ik heb de prijsberekening gebaseerd op de totale kosten van de batterij gedeeld door het aantal wattuur. Hier is een grafiek die laat zien wat ik heb gevonden (Opmerking: De prijs voor de 14 Wh-batterij is gebaseerd op de oorspronkelijke prijs. Het is niet meer beschikbaar):

Hogere wattuur Batterijen kostenbesparingen

Mijn grafiek laat zien dat de prijs van de 16 Wh-batterij $ 39 is, dus de kosten per Wh zijn $ 2,44. Voor de $ 49 22 Wh-batterij dalen die kosten per Wh tot $ 2,23. Ten slotte, omdat de prijs van de 36 Wh-batterij slechts $ 59 is, zijn de kosten per Wh slechts $ 1,64. Interessant is dat de 14 Wh-batterij vroeger voor $ 39 werd verkocht, waardoor het de duurste batterij per wattuur is. Mijn berekeningen hebben iets heel interessants aan het licht gebracht. Het is voor de consument op langere termijn goedkoper om een ​​duurdere batterij met meer wattuur te kopen. Omdat batterijen met een hogere Wh ook meer werk doen voordat ze opnieuw moeten worden opgeladen. Dat betekent dat ze u ook tijd besparen.

Conclusie

Concluderend ben ik van mening dat je bij het kopen van een batterij voor een gereedschap op zoek moet naar batterijen met een hoger wattuur. Wattuur is veel belangrijker – in termen van looptijd – dan een hogere spanning. Houd hier rekening mee de volgende keer dat u een batterij voor uw draadloze elektrische gereedschap koopt.

Ik had veel plezier tijdens het doen van dit project voor mijn schoolwetenschapsbeurs. Ik behaalde zelfs de derde plaats en bereikte County! Wie zei dat wetenschap niet leuk kon zijn?

creditSource link

ZIE JE GEDACHTEN

Leave a reply

Vakgaragehenh
Logo
Enable registration in settings - general
Compare items
  • Total (0)
Compare
0
Shopping cart