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berechnungen_spannungseinbruch

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berechnungen_spannungseinbruch [2006/10/31 23:27] (aktuell)
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 +**[[Start]] | [[Technik]] | [[Elektrik]] | [[CityEl Elektrik]] | [[CityEl Technik]] | [[CityEl Links]] | [[Links]]**
  
 +**Artikel aus der Kategorie [[Berechnungen]]**
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 +====== Berechnung Spannungseinbruch bei Akkus unter Lasst ======
 +
 +**Spannungseinbruch bei bekanntem Akku-Innenwiderstand berechnen:​**
 +
 +Bei Belastung mit höheren Strömen geht die Akkuspannung um einen gewissen Wert zurück. Dies ist auf den [[Innenwiderstand]] der Zellen zurückzuführen.\\
 +Bei bekanntem Innenwiderstand des Akku-Typs kann man den Spannungseinbruch nach dem Ohmschen Gesetz berechnen:​\\
 +**U = R x I**;\\
 +**U** > Spannungseinbruch des gesamten Akku´s [Volt]; um diesen Betrag wird die Spannung geringer\\
 +**R** > Innenwiderstand des gesamten Akkublocks [Ohm]; 1 mOhm entspricht 0,001 Ohm\\
 +**I** > angenommene Strombelastung [Ampere];
 +
 +Beispiel 1: Der Innenwiderstand einer NiMH-Zelle ist mit 4 mOhm angegeben. Ein Akkublock besteht aus 30 Zellen. Es sind 4 Blöcke verbaut worden.\\
 +Der Innenwiderstand eines Blockes (36V) beträgt 30 x 4 mOhm = 120 mOhm. Da vier gleiche Blöcke zum Einsatz kommen beträgt der Gesamtwiderstand 120 mOhm / 4 = __30 mOhm__.\\
 +Bei einer angenommenen Strombelastung von 120 A (realistischer Wert beim Beschleunigen) beträgt der Spannungseinbruch:​\\
 +0,03 Ohm x 120 A = __3,6 V__. Die Akkuspannung bricht also auf 36 V - 3,6 V = __32,4 V__ ein.
 +
 +===== Verlustleistung bei bekanntem Akku-Innenwiderstand berechnen =====
 +bei Belastung mit höheren Strömen wird in den Akku-Zellen Verlustleistung in Form von Wärme frei. Dies ist auf den Innenwiderstand der Zellen zurückzuführen.\\
 +Bei bekanntem Innenwiderstand des Akku-Typs kann man die Verlustleistung nach dem Ohmschen Gesetz berechnen:​\\
 +P = R x I²;\\
 +**P** > Verlustleistung [Watt]; sie erwärmt die Akku-Zellen\\
 +**R** > Innenwiderstand des gesamten Akkublocks [Ohm]; 1 mOhm entspricht 0,001 Ohm\\
 +**I** > angenommene Strombelastung [Ampere];
 +
 +Beispiel 2: Es wird der Innenwiderstand des Akkusatzes und die Strombelastung aus Beispiel 1 angenommen (0,03 Ohm und 120 A).\\
 +P = 0,03 Ohm x 120 A x 120 A = __432 W__. Die Batterie wird also beim Beschleunigen (120 A) mit insgesamt 432W zusätzlich erwärmt.\\
 +Diese Energie wird aus den Zellen entnommen, steht dem Motor aber nicht zur Verfügung!
 +
 +
 +===== Akku-Innenwiderstand berechnen =====
 +
 +Der Akkuinnenwiderstand lässt sich nach der Formel R= Delta U/Delta I berechnen.
 +Vorgehensweise:​ Der Akku wird geringfügig mit einem Verbraucher belastet.
 +Der jetzt fließende Strom und die Spannung am Akku werden notiert (zB. 12V und 10A).
 +Jetzt wird der Strom erhöht und die Spannung am Akku wieder notiert (zB.11,8V und 100A).
 +Delta"​U"​ ist nun 0,2V und Delta "​I"​ 90A.
 +Somit ergibt sich ein Innenwiderstand von 0,2V/90A = 0,00222 Ohm bzw. 2,22 mOhm
berechnungen_spannungseinbruch.txt · Zuletzt geändert: 2006/10/31 23:27 (Externe Bearbeitung)