Wie viel Ampere Stunden haben diese Akkus in einer Reihenschaltungen?
Wenn ich einen 12 Volt Akku mit 60 Ah habe und 3 andere Akkus mit jeweils 12V und 5 Ah und diese dann in Reihe schalte sodass ich auf 48 Volt komme, wie viel Ah hat diese Akku dann ?Bitte mit Rechenweg falls einer nötig ist 😁.
danke im Voraus.
5 Antworten
machen wir eine Energiebilanz:
W=3*12V*5Ah+12V*60Ah=900Wh
In Reihe geschaltet haben die Akkus zusammen eine Spannung von 48V. Daraus ergibt sich für die Kapazität:
Q=W/U=900Wh/48V=18,75Wh
Deine Akkus werden dann eine Kapazität von 18,75Wh zusammen bei 48V Spannung haben.
Das Problem bei Akkus ist jedoch, dass sobald der mit der kleinsten Kapazität leer ist, kein Strom mehr fließt. Die Kapazität richtet sich also nach dem kleinsten Wert. Der Innenwiderstand des Akkus mit der kleineren Kapazität wächst mit jeder weiteren Entladung.
Die Überkapazität des 60Ah Akkus ist damit also Nutzlos, du kommst in der Praxis also nicht über 5Ah mit deinen Akkus. Besser ist es 2 Baugleiche Akkus zu verwenden mit gleicher Kapazität.
in reihe geschaltet immernoch 5 amperestunden, aber eben bei 48 statt 12 volt. und DAS macht den unterschied.
12 volt mal 5 amperestunden sind 60 wattstunden. mal 4 akkus macht 240 wattstunden!
rein theoretisch wäre es so, dass wenn du alle 4 batterien parallel schaltest, du 20 amperstunden hast, aber eben nur bei 12 volt, was weiderum 240 wattstunden ausmacht....
AAAABER! wenn du dein system auf 48 volt auslegst, hast du bei gleicher leistung nur ein viertel des stromes! das kommt dir was verlustleistung angeht schwer entgegen.
eine gerätezuleitung von 7 metern Länge also 14 meter kupferdraht (7 hin, 7 zurück) mit einem querschnitt von 2,5 mm² hat einen widerstand von exakt 0,1 Ohm.
sagen wir wir haben es mit einem verbraucher mit 240 watt zu tun. bei 12 volt wären das 20 ampere. nach dem ohmschen gesetz (U=R x I) sinkt die spannung hier im kabel um den betrag von 2 Volt (0,1 Ohm x 20 Ampere) das widerum mal 20 Ampere macht im kabel eine verlustleistung von 40 Watt!
ein gerät mit 240 watt braucht bei 48 volt nur noch 5 Ampere! hier verhält es sich so, dass die spannung nur noch um den betrag von einem halben volt fällt. (0,1 Ohm x 5 Ampere) mal wiederum 5 Ampere macht das nur noch 2,5 watt verlustleistung!
vom transisotor (schaltregler) über schalter, sicherungen, klemmen stecker und selbst den akku an sich ist ja alles im stromkreis ein widerstand. d.h. du verringerst die verlustleistung durch den widerstand um den faktor 16!!!
dazu kommt dann noch, dass bei geringerem stromfluss durch den innenwiderstand des akkus die spannung weniger einknickt, wenn sich die kapazität dem ende entgegenneigt. dem entsprechend kannst du die kapazität des akkus besser ausnutzen.
die einzigen nachteile einer höheren spannung sind:
- ggf. geringere auswahl bei den komponenten
- stromschalggefahr ist höher.
48 volt fallen zwar theoretisch noch unter den begriff kleinspannung, ich rate aber trotzdem zu einer erhhöhten vorsicht. mit feuchten händen etc. kann man sich hier auch schon eine ziehen.
lg, anna
Das wären dann 5Ah.
Bei einer derartigen Reihenschaltung gilt: Das Element mit der geringsten Kapazität bestimmt wann die Reihe effektiv leer ist.
Die Frage bzw. diese Schaltungsart macht nur wenig Sinn.
- Grundsätzlich: Bei Serieschaltung addieren sich die Kapazitäten (Ah) nicht! Die drei 5Ah-Akkus in Reihe haben also immer noch nur 5Ah. Aber schon mal 36V.
- Der vierte Akku mit 60Ah dazu ist dann einfach nur unnötiger Overkill. Du kannst keine zusätzliche Energie entnehmen, als bis die drei 5Ah-Akkus leer sind.
- Der 60Ah hat dann halt erst sehr wenig Energie abgeben, weil er massiv überdimensioniert ist. Aber diese zusätzliche Energie nützt dir nichts mehr, weil die Spannung dann höchstens noch 12 V ist, während die andern drei Akkus tiefentladen und zerstört wären. Und je nach Verbraucher "lädtst" du die schwachen Akkus sogar verkehrt "auf".
5Ah... Die haben schließlich den gleichen Entladestrom und sind entsprechend viel schneller leer. Außerdem kommt es durch das Ungleichgewicht beim entladen zu unsymetrischer Spannungsverteilung in der Reihenschaltung, was ggf eine Tiefenentladung der kleinen Akkus zur Folge haben kann bzw beim Laden auch zum überladen führen kann. Wenn nur gleiche Akkus in Reihe schalten.
Kleine Korrektur: bei 18.75Wh sollte 18,75Ah stehen.
Aber wie richtig bemerkt wird, nützt die Überkapazität des vierten Akkus nichts, die Berechung dieser "Pseudokapazität" ist also nutzlos, weil nicht sinnvoll nutzbar.