電器のVAとAHについて

質問

カタログ上、1000VAと表記のあるパソコン用UPSがあります。
これが通常売られているスマホ充電用の1000mAHのモバイルバッテリーの何倍の蓄電なのかを計算したいのですが。
パソコン用のUPSなので100Vコンセントで充電し、放電用にも100Vのコンセントが複数ありますが、実際には災害対策で2.1A 5Vのスマホ充電にしか使わない予定です。

回答No.3

mdmp2

No.1 です。

”10000VAのUPSはスマホが760分充電でき、1000mAHのモバイルバッテリーは590mAH/2100mA=0.28H=17分充電でき、容量見当だと760/17≒45倍相当の容量。つまりこの仮定と環境下では590mAH x45 =26,550mAHに相当するという考え方は間違いでしょうか”

＞＞＞先程回答を書いていて、UPS は停電時、バッテリからAC100V を作って負荷に供給しますので、「UPS を一種のモバイルバッテリと考えることができる」と思いました。
そのUPS が、100V 800W(8A=8000mA) で10分使用できるものと仮定すると、8000mA x 10m/60(H/m) = 1333mAH の容量があります。出力電圧を5V に換算すると、1333mAH x 100V/5V = 26,666mAH となります。
貴殿のおっしゃる「モバイルバッテリの45倍相当の容量」に同意します。

上記の計算は、容量(mAH)/電流(mA) = 時間(H) の関係が電流値にかかわらず常に成立するという仮定に基づいています。
実際にはバッテリは取り出す電流が大きいと容量が小さくなります。負荷が重いと極端に容量が小さくなりますので、バッテリが10分しか持たないような使い方ではバッテリの容量が小さくなっています。
スマホの充電程度の軽い負荷ではバッテリの容量が小さくならないので、「45倍相当→45倍相当以上」 になります。

回答No.2

koncha108

カタログ上、1000VAで何分とか何時間とか書いてなかったですか？その時間が無いとご質問の計算はできないです。VAは通常はPCなどの電源の入力の定格で、最大で100Vで何アンペアの電流が流れますよと言う仕様です。何に使うかと言うと、例えば200VAのパソコンがあったとすると、電源ケーブルや電源タップやコンセント、それにブレーカーが100Vなら20A以上の定格の物を使わないとやばいですよと言うこと。UPSはACコンセントから電流を取り込み蓄電し、その蓄電したものをACに変換して100Vの交流を出力します（UPSの中には交流が正弦波ではなく簡易的に矩形波になっているものもあり、接続する機器によっては正常に動作しないこともある）。
だから、1000VAと言うのは、100VだったらそのUPSのコンセントから最大で10A取り出しても大丈夫でそれ以上取り出そうとしたらちゃんと出力できませんと言うことを言っているだけです。通常はその状態で何分、何時間持つかまで書いてあるはず。
それがわかれば蓄電池の大きさは出力レベルで概ね分かるのですが、これがわかったところで今度はモバイル用のACアダプターの効率の問題があります。消費した電流が全部出力になるわけではなくアダプター内で熱になってしまう分が差っ引かれます。この効率は製品によってピンからキリまであるのですが、最悪のケースを考えると50%くらいかも知れません。
とりあえず、UPSに1000VAでH時間持つと書いてあったとすると、1000mAhのモバイルバッテリーに換算すると、

(1000VA x H) x 50% ÷ (1000mAh x 5V) で良いと思います。もしUPSが1000VA 一時間なら100個分って感じですかね。

お礼

ご丁寧な解説、誠にありがとうございます。マニュアルから出力に関する数値を調べました。
公称出力電圧(V AC) : 100V
定格出力：1000VA
出力電力量: 750W
ランタイム(完全充電時): 最大負荷で4分40秒、半分の負荷で14分
とありました。

回答No.1

mdmp2

VA とmAH は表現しているものが違うので比較の対象になりません。

VAは「出力電圧 x 出力電流 」です。出力電圧が100V なら、電流10A まで取り出せるという意味です。
VA はW(ワット) に似ていますが、交流では電流と電圧の向きがいつも同じというわけではないので、1000VAが1000W にはなりません。だいたい、ワットは、VA の0.8 倍くらいです。
そのUPS は1000VA ですから、800W ほどの電力を取り出すことができます。ただし、取り出せる時間は機種により違いますが、停電時に正常にシャットダウンするための時間を稼ぐUPS は、せいぜい10分です。
2.1A 5V のスマホ充電の場合は、消費電力が10.5W ですから、800/10.5=76 倍、760分以上使えると思います。

スマホ用モバイルバッテリは、主にスマホを充電するための装置です。出力端子はUSB コネクタになっていて、出力電圧は5V です。装置の中に入っているのは3.7Vのリチウムイオン電池が多いです。装置の中には3.7V から5V に昇圧する回路が組み込まれています。

mAH というのは、電流(mA) x 放電時間(H) のことです。1000mAH は1000mA (1A) で１時間放電することができると考えてください。100mA なら、10時間になります。

1000mAH のモバイルバッテリは、単純に考えると、「1000mA (1A) で１時間放電する(使用する)ことができる」と考えるのが当然なのですが、そこにはトリックがあります。
1000mAH のモバイルバッテリとは、「1000mAH のリチウムイオン電池が入った装置」という意味のことがあるのです。むしろ、そのほうが多いと思います。
すると、3.7V から5V に昇圧すると、取り出せるmAH は3.7/5 =0.74 になります。回路の効率を0.8 とすると、更に減って、0.59 になります。1000mAHのリチウムイオン電池を使用したモバイルバッテリの容量は、590mAH ほどになります。

お礼

ありがとうございます。
その仮定であれば、
10000VAのUPSはスマホが760分充電でき、1000mAHのモバイルバッテリーは590mAH/2100mA=0.28H=17分充電でき、容量見当だと760/17≒45倍相当の容量。つまりこの仮定と環境下では590mAH x45 =26,550mAHに相当するという考え方は間違いでしょうか。