Wo liegt der Unterschied zwischen Energieinhalt und Kapazität beim Akku?
Ein Ebike Akku hat ein Energieinhalt von 750wh, aber hat eine Kapazität von 20,1 Ah bei einer Spannung von 36V müssten es ca. = 723,6 W sein.
Jetzt verstehe ich einfach nicht diesen Unterschied zwischen Kapazität und Energieinhalt.
Bei voller Motor Power von 250W und bei einer Kapazität von 723,6W müssten man bisschen weniger als 3 Stunden fahren können, oder geht da mehr wegen dem Energieinhalt?
3 Antworten
Dein Denkfehler liegt darin, dass die Batterie nicht durchgehend 36V hat. Voll aufgeladen dürfte sie etwas über 40V haben und je weiter sie entladen wird, desto tiefer sinkt die Spannung. Ergo fließt bei gleichbleibender Last auch mit abnehmender Ladung ein immer höherer Strom. Denn Strom multipliziert mit der Spannung ergibt Leistung.
Die Kapazität in Amperestunden ist übrigens auch unterschiedlich, je stärker du die Batterie belastest. Je langsamer du sie entlädst, desto größer ist die Kapazität. Deshalb ist sie auch nur in Bezug auf den C-Parameter aussagekräftig. Irgendwo auf der Batterie oder im Datenblatt müsste neben der Kapazität zusätzlich eine Zahl mit einem C davor stehen. Beispielsweise 95A C20. Dieser C-Parameter gibt an, auf wie viele Stunden Entladezeit die Kapazität bezogen ist. C20 bedeutet, dass du diese 95Ah über einen Entladezeitraum von 20h hast. Wenn du sie aber in nur drei Stunden entlädst, der Strom also viel höher ist, hast du auch eine geringere Kapazität.
Das ist also auch ein Grund, weshalb die Kapazität und der Energieinhalt nicht dem selben Wert entspricht.
Naja, auf "Laiendeutsch" könnte man das wohl so sagen, ja.
Wie würde man es den fachmännisch formulieren?
Der Energieinhalt ist genau das, was der Name schon sagt. Die in der Batterie enthaltene Energie, also die "elektrische Arbeit". Das ist ein festgelegter Wert unabhängig dessen, wie schnell du die Energie entnimmst und wird in seiner Grundform in Joule oder Wattsekunde angegeben.
Die Kapazität habe ich ja schon ausführlich beschrieben. Das ist ein variabler Wert abhängig dessen, wie schnell man die Energie entnimmt. Daran kann man sich ungefähr orientieren, wie lang man eine bestimmte Stromstärke beziehen kann.
Es sind einfach zwei Arten, die "Speicherfähigkeit" von Akkus (oder Batterien) anzugeben.
Genauer ist eigentlich der Energie-Inhalt in Wh.
Ja, Kapazität in Ah mal Spannung in V gibt Energieinhalt in Wh.
Wenn man "nur" die Kapazität angibt, setzt man voraus, dass man die Spannung kennt, oder dass das System nur mit genau dieser Spannung funktioniert (z.B. Auto = 12 V, z.B. Handy = 3,7V).
Und vor allem muss ja die Spannung für den Betrieb des Geräts möglichst hoch bleiben; man kann nie die ganze Energie sinnvoll entnehmen; ein 12V-Bleiakku sollte nicht unter 10,8V entladen werden, dann gilt die Kapazität als erschöpft.
Also ist deine Annahme richtig: Kapazität ist der Richtwert, wie lange man mit dem Akku sinnvoll arbeiten kann.
(Dier Verwirrung wird noch grösser, wenn man die "Kapazität" von Kondensatoren betrachtet, denn das ist nochmal eine andere Einheiteit!)
Bei idealen Akkus spielt das keine Rolle.
Spannung mal Ah = Wh.
Bei Superkondensatoren z.B. ist das anders. Da ist Spannung* Ah /2 = Wh.
Ideale Akkus haben immer eine konstante Spannung, während reale Akkus sowohl bei abnehmendem Füllstand als auch durch den Innenwiderstand zeitweise eine kleinere Spannung aufweisen. Das verringert die Wh etwas.
Also ist der Energieinhalt der maximale Aufnahmewert, die der Akku aufladen kann und die Kapazität ist ein Richtwert, wie lange man mit dem Akku ungefähr arbeiten kann. Oder ist das Falsch? ;-)