Akkulaufzeit einer Energiestation mit ext. Wandler

Guten Tag,

ich habe mir vor kurzem eine Energiestation mit folgenden Daten zugelegt

10 Ah, 12V DC

und betreibe daran einen Spannungswandler mit

230 V AC, 50 Hz und einer maximalen Leistungsabgabe von 100 W

Meine Frage ist nun, kann ich mir anhand dieser Daten ausrechnen wie lange eine Leuchte mit 2 x 36 W arbeitet bevor der Akku leer ist?

Beim stöbern in diesem Forum fand ich heraus, dass die Kapazität sich aus der Multiplikation von Ah mit der Spannung ergibt. In meinem speziellen Fall, nehme ich die Spannung vor oder nach der Umwandlung - 12 V oder 230 V? Und, kann ich dann einfach das Ergebnis durch 72 W teilen um die Dauer des Betriebes zu ermitteln?

Mahlzeit.

Wenn man den miesen Wirkungsgrad der Spannungswandler berücksichtigt, ungefähr eine Stunde. Die Stromaufnahme des Spannungswandlers wird bei dieser Last und 12V bei rund 5,5 bis 6A liegen. Das packt der Akku etwa eine Stunde. Maximal anderthalb Stunden, wenn Du nicht vor hast den Akku noch mal aufzuladen und ihn tiefentlädst.

Zur Zeit betreibe ich die beiden Geräte zum Test mit einer 8 Watt Leuchtstoffröhre (ist für die gedachte Anwendung jedoch zu wenig) seit ca. 8 h. Mittlerweile scheint laut Anzeige die Batterie zur Hälfte entladen zu sein. Zum Einen bin ich mir nicht sicher ob man die Milchmädchenrechnung anstellen darf „8 W = zB 15 Stunden also sind 72 W ca. 1,7 Stunden“ und zum Anderen wollte ich nicht unbedingt die Energiestation vollständig entladen.

Die Lichtquelle soll nämlich reichen um einen Arbeitsplatz (Werkbank) für zumindest 6 Stunden auszuleuchten. Ich würde jetzt eben gerne wissen, wieviel Watt ich da dran hängen kann bzw. wie lange die 2 x 36 Watt (ebenfalls Leuchtstoffröhre) betrieben werden könnten.

Hallo,

Zur Zeit betreibe ich die beiden Geräte zum Test mit einer 8
Watt Leuchtstoffröhre (ist für die gedachte Anwendung jedoch
zu wenig) seit ca. 8 h. Mittlerweile scheint laut Anzeige die
Batterie zur Hälfte entladen zu sein.

Dieser Anzeige würde ich nicht trauen, ohne es real erprobt zu haben.
Oft sind das nur große Schätzeisen.

Bei 8W mit 70% Wirkungsgrad im Wandler wird knapp 1A gezogen.
Macht also ca. 1Ah pro Stunde Laufzeit. Da sollte nach 10-12h Schluß sein.
Falls der Wandler einen besseren Wirkungsgrad hat, wird die Zeit
etwas länger.
Wenn Akkus neu sind, kann die Kapazität durchaus etwas über der
Nennkapazität liegen. Die reale Kapazität ist auch bei Entladung mit
geringer Last erfahrungsgemäß höher als bei Entladung an hoher Last.

Zum Einen bin ich mir
nicht sicher ob man die Milchmädchenrechnung anstellen darf „8
W = zB 15 Stunden also sind 72 W ca. 1,7 Stunden“ und zum

Ja, im Prinzip stimmt das. Bei höherer Last wird die Zeit aber
eher noch etwas kürzer werden.

Anderen wollte ich nicht unbedingt die Energiestation
vollständig entladen.

Hat die keinen Tiefentladeschutz?

Die Lichtquelle soll nämlich reichen um einen Arbeitsplatz
(Werkbank) für zumindest 6 Stunden auszuleuchten.

Dafür wird es nicht reichen.
Gruß Uwi

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Ein gewisser Schutz besteht von Seiten des Spannungswandlers. Dieser soll bei geringer Restspannung der Batterie einen Ton von sich geben und bei zu geringer Restspannung sich sogar abschalten. Mal sehen

Bislang läuft die 8 W Leuchtstoffröhre schon seit 10 Stunden.

In der Beschreibung des Spannungswandlers fand ich:

Verbrauch außer Betrieb: 0,2 A

Ist das der Stromverbrauch des Spannungswandlers für das umwandeln des 12 V in den 230 V Strom? Wie hoch ist der Verbrauch einer 8 Watt Leuchtstoffröhre oder der angedachten zwei 36 W Leuchtstoffröhren? Kann man sich das selber ausrechnen, gibt es „Fixwerte“ für derartige Stromabnehmer?

Hallo,

Ein gewisser Schutz besteht von Seiten des Spannungswandlers.
Dieser soll bei geringer Restspannung der Batterie einen Ton
von sich geben und bei zu geringer Restspannung sich sogar
abschalten. Mal sehen

ok, das wäre schon mal gut.

Bislang läuft die 8 W Leuchtstoffröhre schon seit 10 Stunden.

Das ist noch sehr normal. Wenn sie bei 20h immer noch brennt,
würde mich das wundern.

In der Beschreibung des Spannungswandlers fand ich:
Verbrauch außer Betrieb: 0,2 A

Vermute, das ist die chinesische Übersetzung für den Ruhestromverbrauch,
also ohne Last.

Ist das der Stromverbrauch des Spannungswandlers für das
umwandeln des 12V in den 230 V Strom?

Eigentlich nicht.

Wie hoch ist der
Verbrauch einer 8 Watt Leuchtstoffröhre oder der angedachten
zwei 36 W Leuchtstoffröhren?

Eine 8W-Lampe braucht üblicherweise 8W.
An 12V macht das also 8W / 12V = ca. 0,67A.
Pro Stunde würde also 0,67Ah Akkukapazität nur für die Lampe benötigt.
Da könnte man theoretisch also ca. 10Ah = 15h x 0,67A entnehmen.

Da aber noch Verluste beim Umwandeln auftreten (geschätzt ca. 15-25%)
wird die Zeit entsprechend kleiner.

Kann man sich das selber ausrechnen,

Nö, das ist absolute Geheimwissenschaft :wink:

gibt es „Fixwerte“ für derartige Stromabnehmer?

Was für Fixwerte?
Gruß Uwi

Hi

Eine 8W-Lampe braucht üblicherweise 8W.

Soweit ist mir das noch klar.

An 12V macht das also 8W / 12V = ca. 0,67A.

Das jetzt aber nicht mehr. Wozu wandle ich den Strom auf 230 V? Die Leuchtstoffröhre läuft mit 230 V und hat hierbei eine Leistung von 8 W. Also müsste die Rechnung doch lauten 8 / 230 = 0,035 A.

Pro Stunde würde also 0,67Ah Akkukapazität nur für die Lampe
benötigt.
Da könnte man theoretisch also ca. 10Ah = 15h x 0,67A
entnehmen.

Wenn ich jetzt einmal weiter spekuliere, dass das was ich an Stromabnehmer anhängen kann, maximal 100 Watt in Summe betragen darf, auch die Leistung des Gerätes bei 230 V darstellt, so würde dieses Gerät im Betrieb 100 / 230 = 0,435 A verbrauchen - egal ob auch so viel von den Stromabnehmern abgezwackt wird. In Summe die beiden Geräte also 0,47 A verbrauchen würden und das bedeutet eine Betriebsdauer von etwas über 21 Stunden.

gibt es „Fixwerte“ für derartige Stromabnehmer?

Was für Fixwerte?

Damit meinte ich, dass, weil auch nirgendwo angegeben, Leuchtstoffröhren einen gewissen, aus einer „geheimen“ Liste, ablesbaren Stromverbrauch in Ampere haben (bitte nicht schlagen, wenn Stromverbrauch und Ampere so überhaupt nicht zusammenpassen :wink:). Ich hörte zumindest auch, dass Leuchtstoffröhren sowie die von Politikern gepushten „Energiesparlampen“ einen hohen Einschaltstrom haben, dafür aber einen geringeren Betriebsstrom. Also der Verbrauch am Anfang enorm hoch ist und erst danach niedriger als bei der gebeutelten Glühbirne, weshalb man diese Leuchtmittel auch eher in Räumen einsetzen soll in denen das Licht längere Zeit eingeschaltet bleibt. Da dachte ich, vielleicht ist das hier auch noch zu berücksichtigen, da ich ja beabsichtige die Batterie in einem Schwung leerzusaugen - das Licht soll für ca. 6 Stunden durchgehend brennen.

LG
Simplexx

PS: Danke schon mal jetzt für die vielen Antworten!

Hallo,

Eine 8W-Lampe braucht üblicherweise 8W.

Soweit ist mir das noch klar.

An 12V macht das also 8W / 12V = ca. 0,67A.

Das jetzt aber nicht mehr. Wozu wandle ich den Strom auf 230V?

Weiß ich doch nicht?
Es liegt wohl daran, dass die Lampe 230V braucht um zu leuchten.
Gasentladungslampen laufen leider nicht mit kleiner Spannnung :frowning:

Die Leuchtstoffröhre läuft mit 230 V

Wieso, du hast doch einen Akku mit 12V und keinen 230V, oder?

und hat hierbei eine
Leistung von 8 W. Also müsste die Rechnung doch lauten 8 / 230 = 0,035 A.

Ja und? 8W bleiben 8W, egal ob an 230V oder an 12V.

Pro Stunde würde also 0,67Ah Akkukapazität nur für die Lampe benötigt.
Da könnte man theoretisch also ca. 10Ah = 15h x 0,67A entnehmen.

Wenn ich jetzt einmal weiter spekuliere, dass das was ich an
Stromabnehmer anhängen kann, maximal 100 Watt in Summe
betragen darf, auch die Leistung des Gerätes bei 230 V
darstellt, so würde dieses Gerät im Betrieb 100 / 230 = 0,435A
verbrauchen - egal ob auch so viel von den Stromabnehmern
abgezwackt wird. In Summe die beiden Geräte also 0,47 A
verbrauchen würden und das bedeutet eine Betriebsdauer von
etwas über 21 Stunden.

Du kannst aber nicht davon ausgehen, dass der Stromverbrauch
bei 230V mit dem bei 12V gleichzusetzen ist.
100W an 12V bedeutet einen Stromaufnahme von ca. 8,4A.
Mit den 21h wird es dann wohl nix, wenn der 12V-Akku 10Ah hat.

Was für Fixwerte?

Damit meinte ich, dass, weil auch nirgendwo angegeben,
Leuchtstoffröhren einen gewissen, aus einer „geheimen“ Liste,
ablesbaren Stromverbrauch in Ampere haben (bitte nicht
schlagen, wenn Stromverbrauch und Ampere so überhaupt nicht
zusammenpassen :wink:). Ich hörte zumindest auch, dass
Leuchtstoffröhren sowie die von Politikern gepushten
„Energiesparlampen“ einen hohen Einschaltstrom haben,

Na und? Glühlampen haben einen viel höheren Einschaltstrom.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kaltleiter#Metalle

dafür aber einen geringeren Betriebsstrom.

Das ist egal. 8W bleiben immer noch 8W.

Der Unterschied liegt aber in der Lichtausbeute.
Mit einer 8W-Leuchtstoffröhre kann man soviel Licht machen,
wie etwa mit einer 40W Glühlampe.

Also der Verbrauch am Anfang enorm hoch ist

Das ist ein Ammemmärchen
Hier was unterhaltsames dazu (wenn auch mit einem kleinen Fehler)
/t/licht-einschalten-oder-nicht/556694/6

und erst danach niedriger als bei der gebeutelten Glühbirne,
weshalb man diese Leuchtmittel auch
eher in Räumen einsetzen soll in denen das Licht längere Zeit
eingeschaltet bleibt.

Die Ursachen und Begründungen sind komplett andere.

Da dachte ich, vielleicht ist das hier
auch noch zu berücksichtigen, da ich ja beabsichtige die
Batterie in einem Schwung leerzusaugen - das Licht soll für
ca. 6 Stunden durchgehend brennen.

Ja schön.
Für 8W plus 20% Verluste beim Hochtransformieren brauchtst du bei
Verwendung eines 12V-Akkus in 6 Stunden eine Kapazität von ca. 8Ah.
Gruß Uwi

Hi!

Eine 8W-Lampe braucht üblicherweise 8W.

Soweit ist mir das noch klar.

An 12V macht das also 8W / 12V = ca. 0,67A.

Das jetzt aber nicht mehr. Wozu wandle ich den Strom auf 230V?

Weiß ich doch nicht?
Es liegt wohl daran, dass die Lampe 230V braucht um zu
leuchten.
Gasentladungslampen laufen leider nicht mit kleiner Spannnung

-(

Richtig und an 230 V eben 8 W abgibt. Dh, würden wir mal davon ausgehen, dass die Lampe nicht an einer Batterie hängt, sondern an einer Steckdose, würde ich auch nicht die 8 W durch 12 V teilen, sondern durch 230 um die Ampere zu erhalten. Der Spannungswandler macht aus dem 12 V Gleichstrom einen 230 V Wechselstrom und Letzteren entnimmt das Gerät zum Betrieb. Ich kann nicht verstehen, weshalb ich trotzdem durch 12 V dividieren sollte.

Ja schön.
Für 8W plus 20% Verluste beim Hochtransformieren brauchtst du
bei
Verwendung eines 12V-Akkus in 6 Stunden eine Kapazität von ca.
8Ah.

Ich bin aber schon bei fast 16 Stunden angelangt. Diese Theorie kann ich irgendwie nicht glauben. So werde das Tei wieder abschalten und morgen weiter testen, irgendwann werde ich Gewissheit haben.

LG
Simplexx

Hallo,

Richtig und an 230 V eben 8 W abgibt. Dh, würden wir mal davon
ausgehen, dass die Lampe nicht an einer Batterie hängt,

Nicht? Wo hängt sie denn sonst dran???
Hast du nicht behauptet, du hättest eine 12V-Batterie?

sondern an einer Steckdose, würde ich auch nicht die 8 W durch
12 V teilen, sondern durch 230V um die Ampere zu erhalten.
Der Spannungswandler macht aus dem 12 V Gleichstrom einen 230 V
Wechselstrom und Letzteren entnimmt das Gerät zum Betrieb. Ich
kann nicht verstehen, weshalb ich trotzdem durch 12 V dividieren sollte.

Evtl. weil du eben eine 12V-Quelle hast?

Der Transformator transformiert zwar die Spannung und den Strom,
aber unter der Annahme dass er ideal ist, also selbst keine Energie
verbraucht, bleiben die 8W eben 8W (egal ob mit 12V oder 230V).

Ja schön. :Für 8W plus 20% Verluste beim Hochtransformieren brauchtst du
bei Verwendung eines 12V-Akkus in 6 Stunden eine Kapazität von ca. 8Ah.

Ich bin aber schon bei fast 16 Stunden angelangt.

Ja schön, Ein paar Begründungen habe ich dir schon geschrieben.
Wenn der 12V-Akku ein Bleiakku ist, hat er auch eher ca. 13,2V-13,5V.
Auch hier steckt noch etwas Ernergie drin, welche die Laufzeit verlängert.
Evtl. hat die 8W-Lampe auch nur 7W Leistungsaufnahme und evtl. ist der
Wirkungsgrad des Wandlers besser als angenommen und evtl. ich die
Akkukap. etwas höher als erwartet usw.

Mit Lampe = 7,5W und 85% Wirkungsgrad an 13,2V würden 16h Laufzeit etwa
10,7 Ah Ladung entsprechen. Das liegt also durchaus noch gut in der Toleranz.
Ich würde aber wetten, das du über 20h nicht erreichst, sofern die techn.
Angaben korrekt sind.

Diese Theorie kann ich irgendwie nicht glauben.

Mußt du ja nicht ;-(

So werde das Teil wieder abschalten und morgen weiter testen,
irgendwann werde ich Gewissheit haben.

Mach nur.
Gruß Uwi

So der Test wurde beendet bei einer Betriebsdauer von insgesamt 22 Stunden und 45 Minuten. Der Akku war zwar noch nicht leer, aber jeder Versuch die Dauer zu errechnen oder zu prognostieren misslang.

Die Daten der Geräte sind leider korrekt. Könnte man hier Bilder veröffentlichen, könnte ich dies auch beweisen. Hier nochmals die Daten:

Batterie: 12 V DC, 10 Ah, Pb
Spannungswandler: 12 V DC in -> 230 V AC, 50 Hz out; max. Belastung 100 W
Leuchtstoffröhre: 230 V, 50 Hz, 8 Watt

LG
Simplexx

Hallo,

So der Test wurde beendet bei einer Betriebsdauer von
insgesamt 22 Stunden und 45 Minuten. Der Akku war zwar noch
nicht leer, aber jeder Versuch die Dauer zu errechnen oder zu
prognostieren misslang.
Die Daten der Geräte sind leider korrekt. Könnte man hier
Bilder veröffentlichen, könnte ich dies auch beweisen. Hier
nochmals die Daten:
Batterie: 12 V DC, 10 Ah, Pb
Spannungswandler: 12 V DC in -> 230 V AC, 50 Hz out; max.
Belastung 100 W
Leuchtstoffröhre: 230 V, 50 Hz, 8 Watt

Tja, nur weil ein Ergebnis nicht so ist, wei man es sich erwünscht ist
die Physik deshalb nicht ungültig zu erklären.

Wenn man annimmt, dass die Lampe tatsächlich ca. 8 W hat, dann ist
die Akkukapazität zumindest für diesen Fall der recht geringen
Belastung deutlich größer als angegeben (mind. ca. 17Ah).
Evtl. wurden im Rahmen der „techn. Weiterentwicklung“ andere Akkus
eingesetzt, die bei vorgeg. Größe mehr Kapazität haben oder die
Kapazitätsangabe bezieht sich auf einen Entladefall mit deutlich
höherer Belastung.

Außerdem altern Akkus unter Umständen recht schnell und der Hersteller
will vermeiden, dass Kunden wegen etwas zu geringer Kapazität regelmäßig
nach knapp 2 Jahren auf Gewährleistung reklamieren. Ursachen und Gründe
kann es viele geben aber genau wissen kann man es nicht.

Deshalb ist die Methode „unbeschwertes Ausprobieren“ durchaus
zweckmäßig, um zu genauen Ergebnissen zu kommen.
Gruß Uwi

Mahlzeit.

An 12V macht das also 8W / 12V = ca. 0,67A.

Das jetzt aber nicht mehr. Wozu wandle ich den Strom auf 230
V? Die Leuchtstoffröhre läuft mit 230 V und hat hierbei eine
Leistung von 8 W. Also müsste die Rechnung doch lauten 8 / 230
= 0,035 A.

Lassen wir den Spannungswandler, seinen Stromverbrauch und seine Verluste sowie die evtl. höhere Akkukapazität bei geringer Entladung mal außen vor.

8 Watt sind 8 Watt. Und diesen 8 Watt ist die Spannung alleine recht egal. Diese 8 Watt sind, wie jede andere elektrische Leistung, ein Produkt aus Spannung und Strom. Und wie bei jedem Produkt im mathematischen Sinne ist es auch bei diesem egal, welcher Faktor auf welcher Seite steht und ebenso wie groß oder klein zumindest einer der Faktoren ist.

12 Volt * 2 Ampere sind ebenso 24 Watt, wie 2 Volt * 12 Ampere, 8 Volt * 3 Ampere, 3 Volt * 8 Ampere oder 6 Volt mal 4 Ampere, usw.

Bei einem Produkt 8 Watt und 230 Volt als erstem Faktor beträgt der Strom als zweiter Faktor 0,035 Ampere (8 Watt durch 230 Volt).

Auf der anderen Seite Deines Spannungswandlers (ohne dessen und anderer Verluste) müssen eben diese 8 Watt aus 12 Volt gebildet werden, was einem Strom von 0,67 Ampere entspricht.

Dazu kommt, dass ein Spannungswandler eine Spannung nicht einfach aus dem Nichts herbei zaubern kann. Wenn auf der Eingangsseite nur 12 Volt vorhanden sind, auf der Ausgangsseite aber 230 Volt raus kommen, müssen die verbleibenden 218 Volt aus etwas anderem gebildet werden, was auf der Eingangsseite außer der Spannung vorhanden ist: Strom.

Deshalb wird sich der Spannungswandler bei einer Abgabe von 8 Watt an 230 Volt auf der Eingangsseite bei 12 Volt etwa 0,7 bis 0,75 Ampere ziehen, was bei 10Ah Kapazität auf dem Akku etwa eine Standzeit des Akkus von etwa 13 Stunden ergibt.

Dazu kommt allerdings a) das die Spannung eines 12 Volt Bleisäureakkus bei nominal 13,8 Volt liegt. Voll geladen hat er 14,1 und als tiefentladen gilt er erst unter 10,8.

Bezieht sich seine Kapazität auf die Nominalspannung von 13,8 Volt, was bei Autobatterien an sich der Fall ist, saugt sich der Spannungswandler zwischen 0,58 und 0,62 Ampere, was eine Akku-Standzeit von um die 18 Stunden ergibt.

Und bei einer Konstantstromentladung mit einem derart niedrigen Strom haben fast alle Bleisäureakkus eine deutlich höhere Kapazität als die aufgedruckten Ah, welche sie auch dann liefern können müssen, wenn sie mit schwankendem und hohem Strom entladen werden.