Grundlegende Frage zur Kapazität von Akkus

[Darkon92]

Hallo Leute, ich bin noch neu in der Elektrotechnik und ich habe da mal eine rein grundlegende Frage. Wenn ich jetzt einen 24V-Akku mit 40Ah habe und die Spannung runter auf 12V transformiere habe ich dann auch die doppelte Kapazität des Akkus, bzw. kann ich dann mit 80Ah rechnen oder so? Es währe nicht schlecht, wenn mir das jemand mal genauer erläutern kann.

[Ceos]

Die Kapazität wie sie mit mAh angegeben wird, sagt dir nur wie viel Strom du aus dem Akku entnehmen kannst damit er nach eben einer Stunde leer ist.

Wenn du also ein Gerät hast mit 24V und 1A Last dann läuft dein 40AH @24V Akku also auch 40 Stunden lang. (Idealisiert)

Wenn du jetzt ein Gerät mit 12V und 1A Last hast (Beachte, das Gerät hat nur die HALBE Leistung wie da oben stehende erste Gerät) und du packst einen Transformator (DCDC Wandler) dazwischen, dann verbraucht dein GErät zwar 1A @ 12V aber der Wandler verbraucht aus dem Akku nur 0.5A @24V, dein Akku hält also das doppelte, aber du hast auch nur die halbe Leistung.


Wenn du einen gleich starken 12V Motor nimmst also 12V 2A dann verbraucht der Wandler auf seiner eigangsseite auch 24V 1A und der Akku hält wieder nur 40H!


Beim transformieren tauschst du nur Strom gegen Spannung, die Leistung und Kapazität bleibt dieselbe.


(Keine Ahnung wie weit dir Leitungswiderstand ein Begriff ist, aber der Grund warum man Überlandleitungen hoch transformiert auf ein paar kV ist ganz einfach, weil man damit den Strom im Kabel proportional herunter transformiert und eine dünnere Leitung so mehr Leistung übertragen kann ohne durchzubrennen)

[HaWe]

Hallo Leute, ich bin noch neu in der Elektrotechnik und ich habe da mal eine rein grundlegende Frage. Wenn ich jetzt einen 24V-Akku mit 40Ah habe und die Spannung runter auf 12V transformiere habe ich dann auch die doppelte Kapazität des Akkus, bzw. kann ich dann mit 80Ah rechnen oder so? Es währe nicht schlecht, wenn mir das jemand mal genauer erläutern kann.

hallo,
nein, dem Akku ist es ja "innen drin" egal, was mit dem Strom hinterher passiert, wenn er erst mal "rausgeflossen" ist.
Er behält ja "innen drin" ja nach wie vor seine 24V und auch seine 40Ah.

Auch die gespeicherte Energie (Watt*Stunden=Volt*Ampere*Stunden <=> V*Ah=Wh) bleibt aber durch das "Transformieren" in der Batterie gleich, d.h. die Wattstunden bleiben insgesamt konstant.

Da aber durch das "Transformieren" die Spannung geändert wird, gilt hinter dem "TRANSFORMATOR" (bei Gleichstrom spricht man von "Wandler")
24V*40Ah = 960Wh = 12V*80Ah.

Du hast dann also tatsächlich bei 12V 80Ah zur Verfügung (durch Wandler-Verluste ein paar Prozent weniger) , aber hinter dem Wandler, nicht an der Batterie selber.

[Moppi]

Zusatzinfos

Wie lange man einen Akku benutzen kann, bzw. entladen kann hängt von diesen wichtigen Faktoren ab: Wie hoch ist der Entladestrom? Welche Kapazität besitzt der Akkumulator? Wie hoch ist die Umgebungstemperatur? Auf welchem chemischen System basiert der Akku (Bleiakku / Li-Ion, NiCD/NiMH)? Wie ist der aktuelle Ladezustand? Ist der Entladestrom höher, als in der technischen Spezifikation angegeben, verringert sich die Lebensdauer drastisch.

Zitat von Akkuline. Dort auch ein Rechner: Betriebszeit eines Akkus berechnen

[Darkon92]

Super danke, ihr habt mir damit echt ein paar Wissenslücken klären können. Top Forum

[hbquax]

Was haben denn DC/DC-Wandler so für Wirkungsgrade? Ganz ohne Verluste wird es vermutlich nicht sein ?!?

[HaWe]

Was haben denn DC/DC-Wandler so für Wirkungsgrade? Ganz ohne Verluste wird es vermutlich nicht sein ?!?

diese Frage wird sich ohne Typenangabe sicher nicht - und sicher nicht allgemeingültig - beantworten lassen.
97% ist vlt eine Hausnummer.

[Ceos]

80% bis >95%
97% ist schon eher sehr optimistisch spezifiziert

(Viel Strom = Effektiver = Teurer ... dann sind die Schaltverluste und Bias im Verhältnis zum umgewandelten Strom kleiner)

[HaWe]

stimmt, eher 95% als 97%, aber war ja auch nur ne Hausnummer
https://www.ebay.de/itm/24V-12V-13-8...Y9nG6eMigkvEaQ

[Klebwax]

stimmt, eher 95% als 97%, aber war ja auch nur ne Hausnummer
https://www.ebay.de/itm/24V-12V-13-8...Y9nG6eMigkvEaQ

Nee, da steht "up to 95%". Das sind Werte unter idealen Bedingungen, konstante Last am optimalen Arbeitspunkt und wahrscheinlich auch nur bei einem der gezeigten Modelle. Im realen Betrieb kann man froh sein, wenn in die Nähe von 80% kommt, manchmal erreicht man auch nur 60%. Hier ein Bild von Lienar Technology.



Neuere Chips können da sicher besser sein, die prinzipielle Form der Kurven mit einem fürs Marketing gut verwendbaren Maximum hat sich nicht verändert.

MfG Klebwax

P.S. an anderer Stelle wird über die Versorgung von Servos über Schaltregler diskutiert. Wenn man das obige Bild dazu mal ansieht, lassen sich die maximal 2-2,5A Anlaufstrom gut darstellen. Bei Strömen von wenigen 100 Milliampere im Normalbetrieb knickt der Wirkungsgrad aber massiv ein.