Warum werden Deep Cycle-Batterien nicht in Wattstunden, sondern in Amperestunden bewertet? Wenn ich zum Beispiel eine 85Ah-Batterie sehe, multipliziere ich 85Ah x 12V, um 1020 Watt zu erhalten. Da der Stromverbrauch im Haushalt in Wattstunden gemessen wird (daher ein Kill-A-Watt), erscheint diese Information nützlicher. Was ist das Wichtige, was mir bei der Amp-Kennzeichnung fehlt?
24
Antworten:
Einfach ausgedrückt, Watt misst die Verbrauchsrate und Amperestunden oder Kilowattstunden die gesamte verbrauchte Energie. Batterien speichern Energie, daher ist eine Einheit nützlich, die die Menge der gespeicherten Energie quantifiziert.
Watt sind "Joule pro Sekunde", 1 Watt entspricht also dem Verbrauch von 1 Joule pro Sekunde. Wattstunden ist die Energie, die eine Last mit 1 Watt Stromverbrauch für eine Stunde verbraucht. Dies ist dieselbe Einheit, mit der das Energieversorgungsunternehmen Ihre Stromrechnung ermittelt.
Die Frage könnte also geändert werden in "Warum werden Batterien in Ampere-Stunden anstelle von Kilowatt-Stunden angegeben", und es gibt auch einen guten Grund dafür. Durch die getrennte Angabe der Spannung ermöglicht die Einheit 'Ampere-Stunden' eine bequeme Neuberechnung für verschiedene Serien- / Parallelkombinationen von Batterien sowie eine einfachere Berechnung der Batterielebensdauer (die Messung des Laststroms ist einfacher als die Lastleistung).
quelle
Amperestunden geben besser an, was die Batterie speichert und was Wattstunden leisten.
Die Amperestunden beziehen sich auf die chemische Grundreaktion des Akkus, während die Wattstunden wesentlich stärker vom Ladezustand beim Laden und Entladen sowie von der Lade- und Entladerate abhängen.
In einer LiFePO4-Batterie kann der Ah-Wirkungsgrad um 99,5% + sein, aber die Wattstunde (Energieeffizienz) kann 70% - 90% betragen, abhängig von verschiedenen Bedingungen und Parametern. Eine Standard-LiIon-Batterie ist etwas ähnlich und eine Blei-Säure-Batterie kann eine Stromausbeute von über 90% (= Ah) erreichen.
Eine Batterie variiert ihre Spannung über ihren Ladebereich.
Innenwiderstand x Ladestrom im Quadrat = Innenwiderstandsverluste, die völlig verschwendete Energie sind.
Beim Entladen ist
Innenwiderstand x Entladestrom im Quadrat = Innenwiderstandsverluste,
was völlig verschwendete Energie bedeutet.
In einem Fall wird die Verschwendung von Energie durch ein RISe von Vterminal und im anderen durch einen Tropfen reflektiert.
Während des Ladevorgangs ist der Innenwiderstand im früheren Teil des Zyklus relativ niedrig. Die AH (Amperestunden), die in die Batterie gesteckt werden, sind größtenteils wiederherstellbar UND die Wattstunden auch.
Aber als fortschreitet, Innenwiderstand Aufladung steigt, Ladeenergieeffizienz sinkt BUT Ladestromeffizienz immer noch recht hoch ist.
Ein hervorragendes Beispiel ist ein LiFePO4- Akku (auch als „LFP“ bezeichnet ), bei dem der Wirkungsgrad der aktuellen Ladung zur Entladung im Neuzustand etwa 99,5% beträgt. Wenn die Batterie altert, STEIGERT sich dieser Wirkungsgrad ! dh fast alle eingestellten Ampere × Stunden können herausgenommen werden. ABER die Wattstunden, die eingegeben und entnommen werden, hängen davon ab, wo in dem Zyklus sie eingegeben werden und wie schnell sie ausgegeben werden. Wattstunden im frühen Teil des Zyklus sind einigermaßen effizient, verringern jedoch den Wirkungsgrad, wenn die Spannung ansteigt
Solar
Ein Photovoltaik- / PV- / Solarmodul zum Laden eines 12-V-Systems hat typischerweise 36 Zellen, eine unbelastete Spannung von> 20 V, eine "MPP" = maximale Leistungspunktspannung von vielleicht 15 V, so dass die optimale Volllastspannung deutlich über 12 V liegt . Schließen Sie dieses Panel an eine 12-V-Batterie an und die Spannung sinkt auf einen Wert, der von den Batterieparametern und dem Ladezustand abhängt.
Wenn das PV-Modul über seinen maximalen Leistungspunkt hinaus geladen wird, nähert es sich einer konstanten Stromquelle.
Wenn ein PV- Modul mit beispielsweise 3A betrieben wird, sieht die Batterie unabhängig von der Leistung, die das Modul erzeugt (V x I), ob beispielsweise 18 V x
3A = 54 Watt oder
15 V x 3A =
45 W oder 13 V x 3A = 39 W aus
die 3A.
Der 3A ist das, was die chemische Speicherreaktion antreibt, und unabhängig von der Klemmenspannung, wenn der Akku entladen wird, werden Sie für jede eingefügte 3Ah nicht mehr als 3Ah herausholen und in der Praxis weniger, da das Laden und auch das Entladen niemals 100% effizient ist .
Wenn die Batteriespannung beispielsweise 12,1 V beträgt, wenn Sie eine Stunde lang 3A zeichnen, und sie mit einem Panel aufgeladen wurde, das "wenn erlaubt" mit 15 V x 3A aufgeladen worden wäre, beträgt
die Rückgabe gegenüber der verfügbaren Energieeffizienz
12,1 x 3A / (15 x 3A) x Kah
= ~ 81% x Kah,
wobei Kag die Amperestundeneffizienz ist.
Wenn Kah 0,9 (90%) ist, beträgt der Gesamtwirkungsgrad in Wattstunden im Verhältnis zu dem, was das Panel gemacht haben KÖNNTE, 0,81 x 0,9 = ~ 73%.
Es kann argumentiert werden, dass es "nicht fair" ist zu sagen, dass ein Panel "15V x 3A gemacht haben könnte", wenn es von einer Batterie auf 12,5V geladen wird, und das ist ein gültiger Punkt, ABER eine 15V Batterie war verwendet oder id = f Wenn ein MPPT-Controller verwendet wurde, der es dem Panel ermöglicht, an seinem optimalen Punkt zu arbeiten, dann hätte das Panel die beanspruchten 15 V x 3A erzeugt. Welcher Ansatz "richtig" ist, hängt davon ab, was Sie zu bestimmen versuchen.
quelle
AH ist die Strommenge, die von der Last in einer Stunde gezogen werden kann. Oder der Strom, der von der Batterie in einer Stunde geliefert werden kann.
WH wäre der Stromverbrauch der Last in einer Stunde.
Die Spannung ist der Betrag des Potentials, der zum Antreiben des Stroms erforderlich ist. Es ist zu beachten, dass die Lastspannung im Vergleich zur Batterie geringer sein sollte, als es die Grundlagen der Potentialdifferenz nahelegen.
Grund für die Einstufung von Batterien in AH ist, dass jede Last mit einer anderen Spannung arbeitet. Wenn die Batterie direkt in WH eingestuft wird, bedeutet dies nicht, mit welcher Spannung die Last betrieben wird. Es wird Spannung angelegt und Strom gezogen.
Alle diese drei Parameter unterscheiden sich grundlegend, aber technisch gesehen müssen sie zusammengehören, um die Fähigkeiten eines elektrisch betriebenen Systems zu verstehen :).
quelle