Akku Laden Dauer, Strom, Spannung?
Hallo zusammen ich habe eine Verständnisfrage. Folgendes Szenario:
Angenommen ein Adapter zum Laden eines Handys hat 5V, maximal 3A und damit maximal 15W. Das Handy, welches damit geladen wird, hat folgende Werte: 3,7V, 4,352 Ah und damit 16,1024Wh. Bei welcher Spannung wird der handyakku dann geladen? Welcher Strom fließt dabei ? Mit welcher Leistung wird der handyakku dann geladen?
2 Antworten
Der Handy Akku wird vom Laderegler meist im CCCV Verfahren geladen.
Sprich da wird der Ladestrom auf etwa 1C gestellt also bei dir etwa 4A und die Ladeschlussspannung auf 4.2V
Zunächst werden also 4A in den Akku geladen die Spannung ergibt sich dann aus einem Spannungsabfall und der Quellspannung und die liegt dann irgendwo im Bereich 3.5-4.2V sobald die Spannung am Akku 4.2V beträgt wird diese konstant gehalten und der Strom richtet sich nach der Quellspannung und dem Akku Innenwiderstand und ist dann eben kleiner als 4A.
Die Ladeleistung hängt vom Ladezustand ab und ändert sich eigentlich laufend. Bei 3.7V und 4Ah wäre sie aber 14.8V kann aber natürlich geringer sein je nach Ladeverlusten da das Netzteil ja nicht mehr als 15W liefert.
Der Akku wird so geladen, dass die Ladeschlussspannung des Akkus nicht überschritten wird. Die 5 Volt werden über einen Ladecontroller zu einer dynamisch angepassten Ladespannung umgewandelt. Bz. auch der Strom wird geregelt. Immer abhängig vom Akkutyp. Meist 0,25-1 C. C steht für die Kapazität des Akkus. also ca. 1-4 Ampere. Dabei entsteht auch Verlustleistung im akku selbst und vor allem im Ladecontroller. So dass der Verlustüberschuss auch aufgebracht werden muss. idR. 30% der Leistung geht als Wärme verloren.
Ja das verstehe ich auch aber wann geht man bei der Bestimmung der Ladedauer über die Rechnung Wh/W und wann über Ah/A?
Ah ist eine Angabe die von einer betimmten Spannug ausgeht. 3,7V bei 1Ah ist also 3,7 Wattstunden Wh
Leider wird diese Angabe Ah für massenhaften Betrug benutzt und ist auf sämtlichen Poerbanks zu 99,9% bewusst falsch angegeben. Denn Ah ohne Spannungsbezug ist quasi bedeutungslos.
Ok zugegebenermaßen kann ich mein Problem auch sehr schwer formulieren grade aber hier ein weiteres Beispiel. Ein Tesla Model Y hat 57,5kWh nutzbarer Energiemenge. Außerdem hat er 340 V. Das macht ja eine Ladekapazität von 57,5kWh/340V = 169,12Ah. Jetzt möchte ich den Tesla an einer normalen Steckdose mit 230V und 10A laden (2,3kW). Wenn ich jetzt folgende Rechnung durchmachen bekomme ich 57,5kWh/2,3kW=25h Ladezeit. Sollte es nicht möglich sein die Ladezeit auch durch 169,12Ah/10A = 16,912h zu bestimmen? Weil es kommen ja offensichtlich unterschiedliche Zeiten raus?
unwesentlich, denn wie schon gesagt gibts auch Verluste. Wobei hier die Ladekontroller mög. ehwas optimierter sind.
57,5kWh/2,3kW = (kW und kW kürzt sich weg, wie wir mal in der schule gelernt haben )
57,5h/2,3 (übrig bleibt Stunden) h = rund 25 Stunden + Verlustleistung
Ja auf die 25 h(plus Verlustleistung, die ich hier vernachlässigen möchte) komme ich ja in meiner Rechnung über die Enegiemenge/Leistung auch. Meine Frage ist, wieso nicht die selbe zeit, wie bei der Rechnung Ladekapazität(Ah) / Stromstärke (A) rauskommt?
Meine Frage ist, wieso nicht die selbe zeit, wie bei der Rechnung Ladekapazität(Ah) / Stromstärke (A) rauskommt?
Weil du einen falschen Strom annimmst. Die 10A aus deinem Beispiel sind bei 230V. Wenn der Akku 340V hat, muss die Ladespannung höher sein und deshalb über ein Ladegerät angehoben werden. Betrachtet man die Verluste nicht, so ist Pab=Pzu. Die übertragene Leistung bleibt gleich. Folglich ist bei höherer Spannung der Strom geringer. Bei 340V Ausgangsspannung folglich nur noch 6,76A. Deshalb ist es über Wh einfacher, weil man da erst einmal den Spannungsunterschied weg lassen kann, um die ungefähre Ladezeit zu überschlagen. Rechnet man mit dem Strom, muss man genau drauf achten, bei welcher Spannung dieser fließt und ggf erst umrechnen, um den tatsächlichen Strom zu bekommen.
vielen dank das war wirklich sehr gut erklärt. Jetzt habe ich es Verstanden !
alles klar danke! und angenommen man skalliert das ganze hoch auf eine Autobatterie mit 75kWh. dann schliesse ich das auto an eine 11kW Ladesäule an und der Akku lädt einfach in 75kWh/11kw = etwa 6,8h richtig? ich verstehe beim Laden von Akkus oft nicht wann man über die Rechnung mit Wh und W geht und wann man über die Rechnung mit Ah und A geht. Weil im Anfangsbeispiel hätte man bei dem Adapter ja maximal 15W. Das handy hätte bei den 3,7V und 4,352Ah 16,1024 Wh. Kann ich hier nicht theoretisch auch einfach 16,1024Wh/15W = etwa 1,07h rechnen?