Perbedaan Wh dan Ah dalam Kapasitas Baterai — Panduan Edukatif & Praktis

 

---

Pendahuluan — kenapa penting tahu Wh dan Ah?

Saat membeli atau merancang sistem yang melibatkan baterai — misal powerbank, UPS, baterai PLTS (panel surya), atau kendaraan listrik — Anda akan menemukan dua istilah yang sering muncul: Ah (ampere-hour) dan Wh (watt-hour). Banyak orang bingung: mana yang lebih penting? Apakah Ah sama dengan Wh? Jawabannya singkat: tidak sama, tetapi keduanya saling terkait. Untuk memilih baterai yang tepat dan menghitung berapa lama baterai akan menyuplai beban, Anda harus paham kedua satuan ini dan cara mengonversinya.

Artikel ini menjelaskan konsep tersebut secara edukatif dan praktis, dilengkapi contoh perhitungan langkah-demi-langkah (digit-by-digit), tips pemilihan, dan FAQ. Setelah membaca ini, Anda akan bisa membaca spesifikasi baterai dengan percaya diri dan menghitung runtime realistis untuk perangkat Anda.

---

Apa itu Ah (Ampere-hour)?

Ampere-hour (Ah) adalah satuan yang mengukur muatan listrik yang dapat disuplai baterai selama waktu tertentu. Sederhananya, Ah memberi tahu Anda berapa banyak arus (ampere) yang dapat diberikan oleh baterai selama satu jam.

Contoh definisi:

• 1 Ah berarti baterai dapat memberikan 1 ampere selama 1 jam.

• 2 Ah berarti baterai bisa memberikan 2 ampere selama 1 jam, atau 1 ampere selama 2 jam, dan seterusnya (dengan asumsi kondisi ideal).

Ah berguna untuk memahami kapasitas baterai pada tingkat arus. Namun, Ah tidak memasukkan tegangan, sehingga dua baterai dengan Ah sama tapi tegangan berbeda menyimpan energi berbeda.

---

Apa itu Wh (Watt-hour)?

Watt-hour (Wh) adalah satuan energi. Wh menyatakan berapa banyak energi (dalam watt) yang dapat disuplai oleh baterai selama satu jam.

Rumus dasar:

Wh = V × Ah

di mana:

• V = tegangan nominal baterai (Volt),
• Ah = kapasitas dalam ampere-hour.

Jadi Wh menggabungkan arus (Ah) dan tegangan (V) sehingga menjadi ukuran energi yang lebih “universal”. Jika Anda ingin tahu berapa lama baterai dapat menyalakan beban tertentu (dalam watt), gunakan Wh.

---

Hubungan antara Ah dan Wh — rumus & penjelasan

Rumus konversi utama:

Energi (Wh) = Tegangan (V) × Kapasitas (Ah)

Contoh konsep:

• Baterai 12 V, 100 Ah → energi nominal = 12 × 100 = 1.200 Wh (1,2 kWh).
• Baterai 48 V, 100 Ah → energi nominal = 48 × 100 = 4.800 Wh (4,8 kWh).

Penting: Ah tanpa menyebut tegangan tidak cukup untuk mengetahui energi yang tersedia; sedangkan Wh sudah langsung mewakili energi.

---

Contoh perhitungan lengkap (digit-by-digit) — konversi Ah → Wh

Contoh 1 — Baterai 12 V, 100 Ah

Kita hitung energi (Wh) dengan sangat rinci:

• Tegangan = 12 V
• Kapasitas = 100 Ah

Rumus: Wh = V × Ah

Langkah digit-by-digit:

1. 12 × 100
   • 12 × 100 = 1.200 (karena 12 × 1 = 12 lalu tambahkan dua nol)
2. Jadi Wh = 1.200 Wh

Interpretasi: baterai 12 V 100 Ah memiliki energi nominal 1.200 Wh (1,2 kWh).

Contoh 2 — Baterai 48 V, 50 Ah

Langkah:

1. 48 × 50
   • 48 × 50 = 48 × (5 × 10) = (48 × 5) × 10
   • 48 × 5 = 240
   • 240 × 10 = 2.400
2. Jadi Wh = 2.400 Wh

Artinya: 48 V 50 Ah = 2.400 Wh (2,4 kWh).

Contoh 3 — Powerbank 5 V output (cap 20.000 mAh), konversi ke Wh

Sering powerbank diberi kapasitas dalam mAh pada tegangan sel internal (biasanya 3,7 V nominal sel lithium). Perhatikan apakah cap tercantum pada 3,7 V atau 5 V output. Kita asumsikan 20.000 mAh tertera pada rating 3,7 V.

Langkah:

1. Ubah mAh → Ah: 20.000 mAh = 20.000 ÷ 1.000 = 20 Ah.
   (Digit: 20.000 ÷ 1.000 = 20.0)

2. Hitung Wh pada 3,7 V: Wh = 3,7 × 20

   • 3,7 × 20 = 3,7 × (2 × 10) = (3,7 × 2) × 10

   • 3,7 × 2 = 7,4

   • 7,4 × 10 = 74,0
3. Jadi energi nominal = 74 Wh

Catatan: setelah konversi ada konversi efisiensi dari sel 3,7V → output 5V USB (boost converter loss ~10–15%). Jadi energi usable di output 5V kira-kira 74 Wh × 0,85 = 62,9 Wh (jika 15% loss). Tapi inti: proses konversi Ah→Wh melibatkan tegangan sel.

---

Mengapa Wh lebih “universal” dibanding Ah?

• Wh sudah memperhitungkan tegangan, sehingga mudah dibandingkan antar baterai yang berbeda tegangan.
• Jika tujuan Anda adalah menghitung berapa lama baterai akan menyalakan beban (dalam watt), pakailah Wh:

  Runtime (jam) = Energi tersedia (Wh) ÷ Beban (W)
  

Contoh: baterai 1.200 Wh menyalakan beban 200 W → runtime = 1.200 ÷ 200 = 6 jam.

Sementara Ah tanpa tegangan tidak memberi jawaban langsung.

---

Contoh perhitungan runtime (digit-by-digit)

Contoh A — Baterai 12 V 100 Ah (1.200 Wh) menyalakan lampu 60 W

Langkah:

1. Energi nominal Wh = 12 × 100 = 1.200 Wh. (lihat contoh sebelumnya)
2. Perkirakan usable energy dengan DoD. Jika kita gunakan DoD 80% (mis. lithium atau deep-cycle lithium), usable = 1.200 × 0,8
   • 1.200 × 0,8 = 960 Wh
3. Jika beban 60 W, runtime = 960 ÷ 60
   • 960 ÷ 60 = 16 jam
     (Digit: 60 × 10 = 600; 60 × 6 = 360; 600 + 360 = 960 → 16 jam)

Jadi baterai tersebut bisa menyalakan lampu 60 W selama ~16 jam dengan DoD 80% (ideal).

Contoh B — Powerbank 74 Wh menyalakan smartphone 5 W

Langkah:

1. Energi usable (anggap konversi & loss sudah dihitung) = 62,9 Wh (dari contoh di atas)
2. Beban smartphone 5 W → runtime = 62,9 ÷ 5
   • 62,9 ÷ 5 = 12,58 jam → ≈ 12 jam 35 menit

Jadi powerbank itu bisa mengisi/supply smartphone 5 W selama lebih dari 12 jam standby (teoritis).

---

Soal efisiensi & DoD — faktor penting saat pakai Wh/Ah

Beberapa hal perlu diperhitungkan dalam perhitungan nyata:

1. Depth of Discharge (DoD) — berapa persen kapasitas baterai yang aman Anda gunakan:
   • VRLA/lead-acid biasanya disarankan DoD 50% untuk umur panjang.
   • LiFePO₄ sering aman gunakan DoD 80–90%.

   • Pilih DoD sesuai teknologi baterai.

2. Round-trip efficiency — pengisian dan pemakaian (charge/discharge) tidak 100% efisien. Li-ion memiliki efisiensi tinggi (~90–98%), lead-acid lebih rendah (~70–85%). Gunakan pengali efisiensi saat menghitung energi usable.
3. Inverter/konverter losses — jika sistem memakai inverter (DC→AC), perhitungkan efisiensi inverter (kira-kira 85–95%).
4. Suhu & umur — performa energi menurun di suhu ekstrem dan seiring umur baterai berkurang kapasitas efektif.

Kesimpulannya: Wh nominal memberi gambaran energi, tapi energi usable real-world adalah Wh nominal × DoD × round-trip efficiency × faktor lain.

---

Kapan memilih memakai Ah dan kapan memakai Wh?

• Gunakan Ah ketika: Anda bekerja dengan sistem yang tegangan tetap dan ingin mengetahui arus / waktu — misal memilih baterai untuk rangkaian 12 V tertentu, atau menentukan arus charger (Ah membantu menghitung C-rate).
• Gunakan Wh ketika: Anda ingin membandingkan energi total antar baterai berbeda tegangan atau menghitung runtime untuk beban yang disebut dalam watt (mis. lampu 60 W, inverter 300 W).

Contoh praktis:

• Membaca label powerbank: Wh lebih berguna untuk membandingkan energy storage antar merek.

• Menentukan berapa lama baterai 12V 100Ah menyalakan inverter 500W → gunakan Wh.

---

Kesalahan umum & mitos yang harus dihindari

1. Mitos: “Ah lebih besar selalu berarti baterai lebih baik”

   • Ah harus dipahami bersama tegangan. 100 Ah pada 12 V berbeda energi dibanding 100 Ah pada 48 V.

2. Mitos: “Kapasitas Ah selalu linear terhadap waktu”
   • Arus pengosongan tinggi dapat menurunkan Ah efektif (efek Peukert pada lead-acid).
3. Kesalahan membandingkan Ah antar tegangan berbeda tanpa konversi
   • Selalu konversi ke Wh agar perbandingan energi adil.

4. Mengabaikan DoD dan efisiensi

   • Mengetahui nominal Wh tidak sama dengan energi usable.

---

Tips praktis memilih baterai berdasarkan kebutuhan

1. Jika Anda butuh runtime untuk beban dalam watt → hitung total energi (Wh) yang diperlukan, lalu pilih baterai dengan Wh nominal yang memadai ditambah margin (20–30%) dan perhitungkan DoD serta efisiensi.

2. Jika bekerja di sistem DC pada tegangan tertentu (12 V / 24 V / 48 V) → Ah menjadi mudah untuk menghitung arus dan sizing kabel. Namun tetap konversi ke Wh bila membandingkan kapasitas antar sistem.
3. Perhatikan teknologi baterai → LiFePO₄ memungkinkan DoD tinggi dan efisiensi tinggi, jadi kapasitas efektif lebih besar dari Ah nominal dibanding lead-acid.

4. Perhatikan pengisian (charger/inverter) compatibility → pastikan charger memiliki cut-off dan charge profile yang sesuai.

---

Studi kasus praktis — menghitung jumlah panel + baterai untuk PLTS (ringkas)

Misal: kebutuhan energi malam = 3.600 Wh (3.6 kWh). Kita ingin battery bank 48 V.

1. Energi nominal yang dibutuhkan (asumsi DoD 50% & efisiensi 90%):
   • Energi dari baterai = 3.600 ÷ 0,9 = 4.000 Wh (digit: 3.600 ÷ 0,9 = 4.000)
   • Energi nominal = 4.000 ÷ 0,5 = 8.000 Wh
2. Kapasitas Ah pada 48 V = 8.000 ÷ 48
   • 48 × 166 = 7.968 → sisa 32
   • 48 × 0,666… ≈ 32 → total ≈ 166,666… Ah
     Jadi perlu ~167 Ah (48 V) nominal → pilih bank 48 V 200 Ah OPzV atau 48V 150Ah + margin sesuai preferensi.

Ini menunjukkan mengapa Wh adalah metrik langsung untuk sizing energi.

---

FAQ — Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q1: Apakah Ah dan Wh bisa saling dikonversi?
A: Ya. Rumus: Wh = V × Ah. Konversi Ah ke Wh memerlukan tegangan baterai (V).

Q2: Powerbank biasanya ditulis mAh — bagaimana saya tahu Wh-nya?
A: Ubah mAh → Ah (mAh ÷ 1000 = Ah). Kemudian Wh = Ah × tegangan (sering 3,7 V pada rating cell internal). Contoh: 10.000 mAh pada 3,7 V = 10 Ah × 3,7 V = 37 Wh.

Q3: Mana yang lebih penting, Ah atau Wh?
A: Untuk energi yang dapat dipakai (berapa lama baterai memberi daya), Wh lebih penting karena memasukkan tegangan. Ah berguna untuk menghitung arus dan sizing kabel dalam sistem dengan tegangan tetap.

Q4: Bagaimana menghitung runtime baterai dengan inverter?
A: Hitung energi usable (Wh usable) lalu bagi dengan beban AC (W) dan sesuaikan dengan efisiensi inverter:

Runtime = (Wh_nominal × DoD × round-trip_efficiency) ÷ Beban (W)

Q5: Mengapa beberapa baterai mencantumkan Wh langsung?
A: Peraturan penerbangan atau label sering memerlukan Wh supaya konsumen mengerti berapa energi sebenarnya (mis. powerbank). Wh memudahkan perbandingan.

---

Ringkasan — poin-poin penting

• Ah mengukur muatan listrik (arus × waktu) — berguna dalam konteks arus dan waktu pada tegangan tertentu.
• Wh mengukur energi (power × waktu) — lebih universal karena menggabungkan tegangan.

• Konversi: Wh = V × Ah.

• Untuk menghitung runtime dan membandingkan baterai dari berbagai tegangan, pakai Wh.
• Perhitungkan DoD, efisiensi, inverter losses, dan umur baterai saat menghitung energi usable di dunia nyata.
• Untuk memilih baterai, jangan terpaku pada Ah saja — penting juga tegangan dan teknologi baterai (Li-ion vs lead-acid).

---

Call to Action (CTA)

Butuh bantuan menghitung kapasitas baterai untuk proyek Anda (powerbank, UPS, PLTS rumahan, atau backup kantor)? Saya bisa bantu hitung Wh/Ah, rekomendasi baterai, dan membuatkan spreadsheet perhitungan otomatis.

👉 Konsultasi & perhitungan gratis — hubungi kami via WhatsApp:
Hubungi Kami Sekarang