Sinkt die Spannung einer Autobatterie, wenn sie entleert wird?
Ich habe vor einen Fahrradanhänger mit 2 Lautsprechern + Subwoofer betrieben mit einer Autobatterie zu bauen. Da alle Boxen aktiv sind habe ich vor einen Wechselrichter zu verwenden, um von den 12 Volt der Batterie auf die benötigten 230 Volt zu kommen. Nun stellt sich mir die Frage ob die Spannung der Batterie, also die 12V sinken wenn sie im Laufe der Zeit immer leerer wird. Denn der Wechselrichter benötigt ja durchgehend die 12 Volt und wenn diese sinken würden würde er sich ausschalten und nichts würde mehr funktionieren. Also würde die Batterie wenn sie nicht voll ist nichts bringen oder?
6 Antworten
Grundlegend reduziert sich bei einem Bleiakku mit zunehmender Entladung durch chemische Reaktionen tatsächlich die Zellenspannung nahezu analog zum Grad der Entladung.
Der Wechselrichter selbst ist nicht zwingend auf mindestens 12,00 Volt Einspeisung angewiesen, aber hier gibt der Gerätehersteller im Handbuch entsprechende Hinweise, in welchem Speisespannungsbereich ( primär ) der Wandler einwandfrei arbeiten wird.
Unter etwa 11,5 bis 11,8 Volt ( in Deinem Vorhaben ) solltest Du Deinen Bleiskku allerdings nicht entladen, um ihn vor Folgeschäden durch "Tiefentladung" zu schützen.
Wenn Du hier jetzt in Deinem "Maiwagen" nicht auf zu viel Watt-Leistung setzt, sondern höchstens der Batterie etwa 2-5 Ampere im Mittel entziehst, kann das durchaus gut und viele Stunden funktionieren.
Viele Maiwagen-Bastler setzen hier meist aus Gründen nicht vorhandener 12 Volt - Anwendungsgerätschaften für Hifi auf sogenannte "Inverter".
Beim "Inverter" besteht halt auch das Problem, dass er schaltungsintern auch nur einen bestimmten Wirkungsgrad besitzt und durchaus in der Wandlung von 12V = zu 230 Volt ~ zwischen etwa 10 - 20 % der zugeführten Energie in reine Wärme umsetzen kann.
Wenn Du ein 12V - Autoradio zufällig besitzt, sollte es in dieser Anwendung der effizientere Weg sein gegenüber Wechselrichter und 230V - Anlage.
Mit guten Boxen ( viel Sound pro zugeführtem Watt ) dürfte bereits ein Autoradio um 2 x 15 - 25 Watt Sinus oder RMS für mehr als ausreichend "Bums" am Bollerwagen sorgen.
Nachtrag :
Anders als bei reiner 12 Volt Hifi-Technik musst Du bei Invertertechnik 2 x Wandlerverlust hinnehmen, denn prinzipiell transformierst Du hier erst verlustbehaftet die Spannung zum Gerät erst hoch mit zudem Wechselspannungsamplitude, im Gerät selbst machst Du dieses durch Rücktransformation und Gleichrichtung unter neuerlichen Verlusten wieder rückgängig.
Beide Tranformationsschritte zusammen können einen Wandlungsverlust zwischen etwa 20 - 40 % zwischen Akku und Verstärker bedeuten.
Das funktioniert schon, aber wenn du alles auf diese "12 Volt" auslegst, kannst du länger Musik hören, denn ein Wechselrichter verbraucht auch von sich aus Strom (siehe "Verlustleistung" und "Wirkungsgrad").
Also wenn du nun ein Autoradio/CD-Player und Autoverstärker verwendest und selbst Passivboxen baust, bekommst du letztlich mindestens gleiche Leistung mit weniger Aufwand.
Wenn man die Autoradio-Version nutzt, sollte man noch ein paar Euro für die Schutzschaltung gegen Tiefentladung ausgeben. - Ist billiger, als ein neuer Bleiakku.
Da reicht aber u.U. schon ein VU-Messgerät, oder ein dauerhaft angeschlossenes Multimeter.
Wie ich eingangs schon sagte, sollte die Akkuspannung bei zunehmender Entladung nicht unter etwa 11,5 bis 11,8 Volt abfallen.
Die anderweitig genannten 10,8 Volt sind bereits die absolute Grenze der "Tiefstentladung" ...
10, 8 bis 10,5 KÖNNTE man noch hinnehmen, wenn ein bereits massiv verschlissener Bleiakku im Maiwagen wirklich seinen letzten Auftritt vor der endgültigen Entsorgung haben soll...☺
Leider habe ich nur die Möglichkeit über die Aktivboxen, da es mir beim Bau dieses Wagens nur um einen Tag geht, nähmlich unsere Abschlussfeier. Deswegen verwenden wir soviel es geht schon vorhandene Sachen und in diesen Fall können wir nur auf Aktivboxen zurückgreifen. Ein Autoradio stände auch zur Verfügung, damit könnten wir im schlimmsten Fall den Verstärker der aktiv Boxen umgehen und die Lautsprecher direkt über das Radio als Verstärker laufen lassen. Das kostet allerdings viel Aufwand und würde die schönen Boxen (unten verlinkt) vieleicht auch beschädigen. Der Besitzer will diese danach wieder haben.
Den Subwoofer haben wir nur in Betracht gezogen, falls die Boxen nicht genug Bums haben sollten, was wir erst direkt am Wagen testen müssen.
Bei den Boxen handelt es sich um diese hier: http://www.fullcompass.com/common/files/18189-Brochure.pdf
Ich wöllt nur noch wissen wie lange wir mit diesen 2 Boxen (ohne Subwoofer) und einer ca 100Ah Batterie auskommen, wenn wir hauptsächlich etwas über die Hälfte aufdrehen und manchmal auch etwas lauter?
Wir sind ca. 4 - 5 Stunden unterwegs und hoffen, dass die Batterie reicht, wenn wir alles wie gesagt bauen (Wechselrichter an die Batterie und damit die aktiv Boxen betreiben). Falls wir länger damit auskommen, wollen wir den Subwoofer dazu einbauen.
Als Wechselrichter ist mir dieser ins Auge gefallen, falls wir keinen mehr bekommen sollten: https://www.amazon.de/SUAOKI-Spannungswandler-Wechselrichter-Anschl%C3%BCsse-Zigarettenanz%C3%BCnder-Schwarz-Rot/dp/B06XD4WDQN/ref=pd_lpo_vtph_263_lp_t_3/259-0508913-1632332?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=8HF65RDKZWCGJSYKQFKN
Stimmt!
Auf der anderen Seite muss man noch drauf achten, wie man den Akku auflädt.
Einmal hab ich vergessen, das ungeregelte Ladegerät von meinen Bleiakkus (für Notstromversorgung) abzuklemmen und mich zunächst gewundert, dass der Wechselrichter nicht arbeiten wollte; der hat nämlich auch einen Überspannungsschutz. Ich hab dann eine haarsträubende Spannung gemessen und musste in die zwei "dicken" Bleiakkus fast 4 Liter Wasser nachfüllen... :S
Auch im KFZ hast Du keine konstante Bordspannung.
Steht der Motor und Du hast alle Verbraucher an, Sitzheizung, Heckscheibenheizung, Gebläse, Licht usw. dann sinkt die Spannung. Nach einer längeren Autobahnfahrt ist die Batterie voll und die Bordspannung liegt im Bereich der Ladeschlußspannung.
Die Lösung haben viele gerade hier im Norden bei Kohlfahrten im Einsatz und es klappt. Es ist die Frage nach der Leistung und Nutzungsdauer.
Ich bin zwar nicht Parhalia, aber wenn man weiß, wieviel Watt die Aktivboxen ziehen, kann man so ungefähr ausrechnen, wie lange "der Gerät" insgesamt an einer 100 Ah Batterie läuft. - Vorausgesetzt sie ist in bestem Zustand (wie neu) und optimal aufgeladen.
Ich will mal eine Wette eröffnen: 5 bis 8 Stunden, wenn du die Lautstärke voll aufdrehst. - Wär toll, wenn du mir eine Nachricht schickst, wie lange das wirklich lief. Bin echt gespannt. :)
Bedenke noch, dass der Billig-Wandler aus deinem Link keine echte Sinus-Welle (wie aus der Steckdose) bereitstellt. Das könnte zu unangenehmen Nebenwirkungen/Brummen in den Lautsprechern führen. Ideal wäre ein Wechselrichter mit echter Sinuswelle.
Nenne uns bitte einfach mal jeweils Hersteller und Modellbezeichnung der Lautsprecher, wie auch des Wechselrichters direkt.
Wenn Ihr ein Autoradio alternativ habt, könnt Ihr daran auch problemlos die Lautsprecher einer älteren Hifi-Anlage ohne eigenen Verstärker anschliessen.
Das Autoradio selbst hat ja schon seinen eigenen Endverstärker zumindest für Stereo-Sound ( 2 - Kanal ) integriert. ( somit Anschluss von Passiv-Boxen möglich )
Es klappt, aber die Frage ist wie lange.
Die Boxen haben eine Leistungsaufnahme von max. 150 Watt. Sie können auf 50 Watt dauerhaft spielen und erreichen maximal 80 Watt. Also wenn ich richtig liege ungefähr max.300 Watt gesammt und wir werden die nicht nutzen da wir nicht voll aufdrehen werden.
Wir haben eine etwas ältere Batterie mit ca 100 Ah zur Verfügung, welche durch das Alter bestimmt nicht mehr so viel hat und es geht durch den Wechselrichter Leistung verloren (Wirkungsgrad).
Der Wechselrichter den wir wahrscheinlich nehmen sagt aber schon bei 12,8 Volt schluss so wie ich es verstanden habe.
Also wie lange wird die Batterie halten?
Sie sollte schon 4-5 Stunden halten und wenn die länger geht wollen wir den Subwoofer auch mal zwischendurch anschalten.
@RubberDuck1972, dann wirst Du aber einen sehr starken Trafolader ( Ampere ) zu einem eher gering kapazitiven Akku gepaart haben. ( ungeregelter Trafolader )
In gänzlich unregulierter Technologie mussten Trafolader natürlich in ihrer Ampereleistung wirklich sehr nahe zur Akkukapazität dimensioniert sein. ( Bleiakku / Säure - Blei, nicht wartungsfrei )
Da habe ich es mit einem 10 -20 A - 12v - Lader ( ungeregelt ) auch schon wegen verpennens geschafft, einen Rollerakku 6 Ah - 12V in meiner Edelstahlschüssel zur Deformation zu bringen.
Bei ungeregelten Trafos kann deren Kennlinie ( U/I ) bei geringer Last zum Problem werden hinsichtlich überdimensionierter Trafoleistung.
Wir schweifen hier aber von dieser Fragestellung an sich ab...🤔
Danke für eure Tipps, ich werde mich nocheinmal mit meinen Kumpel besprechen. Ich glaube ein Autoradio wäre die beste Variante, wenn ein Wechselrichter in der 30 Euro Kategorie doch zu schlecht ist.
Dabei fällt mir ein das wir noch eine alte Heimkinoanlage haben. Könnte man deren Boxen auch an das Autoradio anschließen?
Ja, die Spannung fällt mit der Entladung.
Puh! Wo soll ich anfangen? - Im Idealfall verwendest du zuallererst grundsätzlich ein "geregeltes Ladegerät". Wie stark das sein sollte, hängt nachher von der Kapazität der Batterie(n) ab.
Eine ganz normale Autobatterie ist bei 14,4 Volt voll aufgeladen. Ein gescheites Ladegerät hält die Spannung nach dem Ladezyklus dann auf 13,4 bis 13,8 Volt.
Bei 11,irgendwas Volt ist die Batterie leer. Würde man sie dann weiter entladen, könnte sie dauerhaft kaputt gehen. Aber selbst ein relativ billiger Wechselrichter fängt laut an zu piepsen, kurz bevor er sich abschaltet, wenn die Spannung zu gering wird. Das soll die Batterie vor der schädlichen "Tiefentladung" schützen.
Ein Wechselrichter kommt mit dem Spannungsbereich zwischen "voll aufgeladen" und "Batterie leer" klar.
Dann könnte ich also nicht die gesammte Batterieladung verbrauchen, bevor ich aus machen müsste? Oder bedeuten die 11 Volt bei denen der Wechselrichter stop sagt, dass die Batterie ehh leer ist?
Ja, das heißt, dass die Batterie sowieso leer ist. - Um es bissel nerdiger auszudrücken: Das heißt, dass die "Kapazität erschöpft" ist.
nun die 12 V wären nicht das Problem. Wo es schnell hapert ist die Akkukapazität. Wenn dein Subwoofer sagen wir mal 400 Watt zieht wäre dieser nach wenigen Minuten leer
Für solche und ähnliche Zwecke habe ich schon einige Kisten gebaut. Stabile Holzkiste mit Autoradio oben und seitlich (li + re) zwei 16er Koax-Lautsprechern mit hohem Wirkungsgrad bzw. 3 Ohm Impedanz (wenig Leistung = viel Pegel). Keine Verstärker, keine Subwoofer - die ziehen einfach zu viel Strom. Dazu eine Autobatterie. Diese Kombination hält recht lange durch, ein paar Stunden reicht das.
Ja, die Spannung sinkt. Bei 10,8V sollte der Wechselrichter spätestens abschalten, da die Batterie sonst tiefentladen wird. Die 12V sind nominale Angabe. Die arbeiten meist zwischen 10,8-14V ohne Probleme. Billige schalten ggf bei 10,8V noch nicht ab und zerstören damit die Batterie...
Also würde die Batterie tatsächlich nichts bringen und die Idee mit dem Wechselrichter auch nicht? Wie funktioniert das bei einem Autoradio. Darauf greifen ja die meisten bei solchen Anhängern zurück, funktioniert das aber nicht genauso?