Entladerate

Folgendes Problem:

Ich habe hier ein paar NiCd von Sanyo gefunden:

http://sanyo.wslogic.com/moresearch.cgi

Da interessiere ich mich z.B. für den N-20000MC:
http://sanyo.wslogic.com/pdf/pdfs/N-20000MC.pdf

Die Daten möchte ich nutzen um später ein Optimierungsprogramm für verschiedene Belastungsfälle zu schreiben, das ausrechnet wie viele Akkus man für welches Belastungsprofil braucht.

Dabei wollte ich neben der Energiedichte folgende Eigenschaften benutzen:

Leistungsdichte (W/kg), die man dauerhaft nutzen kann und bei der mindestens 80% der Kapazität weiterhin genutzt werden können. Da nehme ich meistens 1C Entladerate. Also 20 A im beispiel mit 95% Kapazität.

Dann gibt es noch eine Impulsleistungsdichte (W/kg), bei der der Strom nur maximal 30 Sekunden aufrecht gehalten werden kann. Oft sind z.B. bei Bleibatterien so 30sekunden ströme angegeben.
Diese ist nützlich, wenn in dem Belastungsprofil (Ordinate:stuck_out_tongue:,Abzisse:t) kurze Leistungspeaks entstehen. Kann ich für diese „Impulsleistung“ bei dem Beispiel-Akku 80A nehmen? Im Datasheet des Akkus steht, dass er 4C schafft, und dabei die Kapazität auf 60% sinkt.
Sinkt diese Kapazität auch dauerhaft, wenn ich die Batterie nur 30 Sekunden belaste? Es werden ja nur 0,666Ah entzogen. (80A*30As/(3600s/h))

Also kann ich einfach diese Impulsleistung für die Peaks benutzen, ohne dass ich die Kapazität und somit die Energiedichte auf 60% senken muss?

und weil es zum thema vielleicht ein wenig passt.

Folgende Akkuangabe hat mich ein wenig irritiert:

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=37…

Da steht unten im Datenblatt, dass der Bleiakku mit 5Ah Kapazität bei 1C 30A zieht.

Ich dachte 1C heißt, dass er die Kapazität in einer Stunde ziehen kann. Also 5 A. Das mit den 30 gibt nicht wirklich sinn.

Kann mir das jemand bitte erklären?

Moin,

Folgende Akkuangabe hat mich ein wenig irritiert:

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=37…

Da steht unten im Datenblatt, dass der Bleiakku mit 5Ah
Kapazität bei 1C 30A zieht.

Ich dachte 1C heißt, dass er die Kapazität in einer Stunde
ziehen kann. Also 5 A. Das mit den 30 gibt nicht wirklich
sinn.

Das ist leider, auf der Seite, falsch dargestellt.
Zitat:
Die Nennkapazität ergibt sich dann als Produkt aus Nennstrom mal Entladezeit t: CN = IN x t

Aufgrund der besseren Vergleichbarkeit hat man sich aber darauf geeinigt,
als Nennstrom I1, I3, I5, I10 oder I20 zu verwenden.
Die kleine Zahl hinter dem I gibt dabei an,
innerhalb welcher Zeit (in h) die Batterie entladen wird.
Entsprechend werden die Kapazitäten mit C1 bis C20 bezeichnet.
http://www.basytec.de/batallg/batallg.htm

C1 = 4,26A bei ( 60’ ) bis 1,6V/Zelle
C0,5 oder 2C= 7,76A bei ( 30’ ) bis 1,6V/Zelle

30A = C0,05 oder 20C bei ( 3’ ) bis 1,6V/Zelle

Hier gibt es das orginal Datenblatt:
http://www.akkufachmann.de/contents/de/FGH20502.pdf
http://www.fiamm.com/img/Product/doc/Data_sheet_FGH_…

Kann mir das jemand bitte erklären?

mfg
W.

Moin,

http://sanyo.wslogic.com/pdf/pdfs/N-20000MC.pdf

Dabei wollte ich neben der Energiedichte folgende
Eigenschaften benutzen:

Leistungsdichte (W/kg), die man dauerhaft nutzen kann und bei
der mindestens 80% der Kapazität weiterhin genutzt werden
können. Da nehme ich meistens 1C Entladerate. Also 20 A im
beispiel mit 95% Kapazität.

Du liest dort leider nicht richtig ab. :frowning:

20000 mAh = 2000 Ah = C1
1C Entladerate = 2 A !!

…Im Datasheet des Akkus steht, dass er 4C schafft, und
dabei die Kapazität auf 60% sinkt.
Sinkt diese Kapazität auch dauerhaft, wenn ich die Batterie
nur 30 Sekunden belaste? Es werden ja nur 0,666Ah entzogen.
(80A*30As/(3600s/h))

8 A und nicht 80 A !!

Also kann ich einfach diese Impulsleistung für die Peaks
benutzen, ohne dass ich die Kapazität und somit die
Energiedichte auf 60% senken muss?

Nein, muß berücksichtigt werden.

mfg
W.

hi,

also da steht was von 20000 mAh Kapazität. (Typ: Sanyo N-20000MC)

20000mAh=20Ah

1It habe ich als 1C-Entladerate gedeutet. Also 20Ah in einer stunde heißt, dass da 20A fließen müssen. Und bei 4C sind es dann 80A

Eigentlich bin ich mir da ziemlich sicher, dass das 20A sind.

Erklär das bitte nochmal. Ich bin gerade verwirrt.

Gruß,

arthur

20000 mAh = 2000 Ah =
C1
1C Entladerate = 2 A !!

…Im Datasheet des Akkus steht, dass er 4C schafft, und
dabei die Kapazität auf 60% sinkt.
Sinkt diese Kapazität auch dauerhaft, wenn ich die Batterie
nur 30 Sekunden belaste? Es werden ja nur 0,666Ah entzogen.
(80A*30As/(3600s/h))

8 A und nicht 80 A !!

Also kann ich einfach diese Impulsleistung für die Peaks
benutzen, ohne dass ich die Kapazität und somit die
Energiedichte auf 60% senken muss?

Nein, muß berücksichtigt werden.

mfg
W.

hi,

jo danke. ich habe den shop angeschrieben. ist wohl ein tippfehler gewesen.

Gruß,

Arthur


Aufgrund der besseren Vergleichbarkeit hat man sich aber
darauf geeinigt,
als Nennstrom I1,
I3, I5,
I10 oder I20 zu
verwenden.
Die kleine Zahl hinter dem I gibt dabei an,
innerhalb welcher Zeit (in h) die Batterie entladen wird.
Entsprechend werden die Kapazitäten mit
C1 bis C20
bezeichnet.
http://www.basytec.de/batallg/batallg.htm

C1 = 4,26A bei ( 60’ ) bis 1,6V/Zelle
C0,5 oder 2C= 7,76A bei ( 30’ ) bis
1,6V/Zelle

30A = C0,05 oder 20C bei ( 3’ ) bis
1,6V/Zelle

Hier gibt es das orginal Datenblatt:
http://www.akkufachmann.de/contents/de/FGH20502.pdf
http://www.fiamm.com/img/Product/doc/Data_sheet_FGH_…

Kann mir das jemand bitte erklären?

mfg
W.

Hallo Wolfgang,

bei deinem fiamm-link wird der maximale Strom für FG20502 mit 30A angegeben. Kann ich den also mit 30A dauerhaft belasten?

Das wäre eine Leistungsdichte von 180 W/kg. Also schon ziemlich viel für eine bleibatterie.

Hier gibt es das orginal Datenblatt:
http://www.akkufachmann.de/contents/de/FGH20502.pdf
http://www.fiamm.com/img/Product/doc/Data_sheet_FGH_…

Kann mir das jemand bitte erklären?

mfg
W.

Moin,

Eigentlich bin ich mir da ziemlich sicher, dass das 20A sind.

Hast recht.
Aber, 80A für 10 Minuten,
da wird dem Akku ziemlich warm, auch bei Impuls-Belastung!
Temperatur überwachen mit Abschaltung oder Leistungsbegrenzung.
Der Akku darf nur max. 50°C warm werden.
Nur die Umgebungstemperatur darf beim Entladen bis zu 60°C betragen.
http://us.sanyo.com/batteries/pdfs/twicellT_E.pdf

Erklär das bitte nochmal. Ich bin gerade verwirrt.

Sorry, war mein Fehler.

Gruß,

arthur

Also kann ich einfach diese Impulsleistung für die Peaks
benutzen, ohne dass ich die Kapazität und somit die
Energiedichte auf 60% senken muss?

Nein, muß berücksichtigt werden.

mfg
W.

Moin,

… Kann ich den also mit 30A dauerhaft belasten?

Dauerhaft, für 3 Minuten.

Das wäre eine Leistungsdichte von 180 W/kg. Also schon
ziemlich viel für eine bleibatterie.

Das paßt für diese AGM-Batterie:
Leistungsdichte von Pb-Akkus bis zu 500W/kg

Typische Leistungsdichte von Pb-Akkus: 50 - 100 W/kg
Typische Energiedichte von Pb-Akkus: 25 - 35 (45) Wh/kg (theoretisch bis 175 Wh/kg)

Vergleich der Leistungs- und Energiedichten einiger Energiespeicher
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Energiespeicher2.svg
http://de.wikipedia.org/wiki/Energiedichte#Energiedi…
Steht auch in Datenblatt:
Nominal Capacity 195W at 10 minutes rate to 9.6V @ 25°C
Entspricht genau 190W/kg.
Maximum discharge current in 5 seconds discharge 100 A

Hier gibt es das orginal Datenblatt:
http://www.akkufachmann.de/contents/de/FGH20502.pdf


http://www.batteryuniversity.com/index-german.htm

mfg
W.

Also die Entladeschluss-spannung ist ja erst bei 15 Minuten erreicht mit 4C. Und dann ist der Akku ja auch leer geladen. Also kann man das dann doch schon als Dauerstrom ansehen, oder?!

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hi,

Wieso nur für 3 minuten, wie kommt man auf die Zahl?

Da steht doch einfach maximal discharge Current 30A

Moin,

… Kann ich den also mit 30A dauerhaft belasten?

Dauerhaft, für 3 Minuten.

Moin,

Wieso nur für 3 minuten, wie kommt man auf die Zahl?

Steht alles im Datenblatt.
Constant Current Discharge Table (Ampere) @ 25°C
Time: 3’ = 1,7V/Cell 30.2A
Time: 3’ = 1,6V/Cell 33.8A

Stunde = h
Minute = ’
Sekunde = "

Da steht doch einfach maximal discharge Current 30A

Nein,
Maximum discharge current in 5 seconds discharge 100 A

http://www.akkufachmann.de/contents/d


mfg
W.

Moin,

Also die Entladeschluss-spannung ist ja erst bei 15 Minuten
erreicht mit 4C.

Wenn der Akku nach dem Laden, die 100% Kapazität erreicht, ja.

Entladeschlußspannung ?
Nominal = 1V/Zelle
minimale = 0,8V/Zelle bei 4It

Steht doch so im Datenblatt.

Und dann ist der Akku ja auch leer geladen.

Entladen, ja.
Weiter entladen, schädigt den Akku.

Also kann man das dann doch schon als Dauerstrom ansehen,
oder?!

Ja.

mfg
W.

Also mein Problem ist nun: Wenn ich 405,6W Leistung dauerhaft liefern möchte, sollten eigentlich die 33,8A ausreichen. Mit dauerhaft meine ich aber, solange bis der Akku die Entladetiefe erreicht hat. Da sind 5 Ah drin und nach 3 Minuten hat der erst 1,60Ah abgegeben. Also kann ich das wohl nicht als dauerhaften Strom nehmen. Ich würde jetzt näherungsweise einfach 4,26A nehmen und dann sieht das mit der Leistungsdichte schon ganz anders aus. 4,26A*12V/2,1kg=24,34W/kg.

Ich wollte halt für meine Berechnungen eine Impulsleistungdichte von 30 sekunden haben und eine Leistungsdichte, die der Akku wirklich dauerhaft halten kann. Ohne dieses Zusatzdatensheet hätte ich von den „30A maximalen discharge current with standard terminal“ ausgehen müssen.

http://www.fiamm.com/img/Product/doc/Data_sheet_FGH_…

Dazu muss man noch sagen, dass in dem Datasheet, wo man mehrere Fiamm-Typen sieht, angegeben wird, dass jede Zelle 60 minuten 50W liefern kann. Bei 6 Zellen in Reihe bedeutet das, dass 300W durch den 12V-Block geliefert werden können. Da würde ne Leistungsdichte von 142,86W/kg rauskommen. Was stimmt denn nun?

Übrigens danke für deine Geduld.

Gruß,

Arthur

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Moin,

Also mein Problem ist nun: Wenn ich 405,6W Leistung dauerhaft
liefern möchte, …

Da hilft nur, eine größere Batterie, min. 40 - 50Ah.

http://www.fiamm.com/img/Product/doc/Data_sheet_FGH_…

Dazu muss man noch sagen, dass in dem Datasheet, wo man
mehrere Fiamm-Typen sieht, angegeben wird, dass jede Zelle 60
minuten 50W liefern kann.

Wo steht da was von Zellen-Leistung?

Bei 6 Zellen in Reihe bedeutet das,
dass 300W durch den 12V-Block geliefert werden können.

Genau das ist der Denkfehler.
Nur die Spannung addiert sich in der Reihenschaltung.
Der Strom ist in allen Zellen der Gleiche!

1 Zelle = 2V x 4,2A = 8,4W
"6 Zellen = 12V x 4,2A = 50W"
Diese Angaben sind dann unter „Typical Discharge Power @25°C“ zu finden.

Diese Leistungangaben gelten immer, für die gesamte Batterie / Block ,
so wie sie im Datenblatt beschrieben ist.

Nicht nur für eine Zelle.

Die Entladeschlußspannung wird aber immer pro Zelle angegeben.

Da würde ne Leistungsdichte von 142,86W/kg rauskommen. Was stimmt
denn nun?

Die Daten aus den Tabellen für die einzelne Batterie.
Deine Rechnung ist leider falsch.

Übrigens danke für deine Geduld.

Gruß,

Arthur


mfg
W.

Jo Danke. Du hast völlig recht. Die angaben unten gelten für den ganzen Block (der steht ja auch oben drüber). Ich war irritiert weil die Entladeschlussspannung pro zelle angegeben war. Darum habe ich das ganze pro Zelle gerechnet.

Den Denkfehler mit der Reihenschaltung lasse ich aber nicht auf mir sitzen. :wink:
Ich habe ja nur geschrieben, dass die Leistungsdichte richtig hoch ist, nichts davon, dass der Strom größer wird. Strom wird nur bei Parallelschaltung größer.

Insgesamt habe ich nun dank deiner Hilfe das Datenblatt kapiert. Danke.

Gruß,

Arthur

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]