Mehr volt = weniger ampere = batterie länger

Hallo zusammen,

ich mache mir gerade so meine Gedanken über die ganze Stromsache. Jetzt habe ich mal eine Frage.

Warum gibt es Geräte, gerade beim Zelten usw. die auf 12 V laufen und nicht bei 230 V wie zuhause?
Laut Formel I = P/U also Ampere = Watt/Spannung wäre es doch sinnvoll alles auf 230 Volt laufen zu lassen weil dadurch weniger Strom, also Ampere verbraucht wird und Batterien dadurch länger durchhalten würden, denn in Batterien sind nun mal „Amperes drin“.

Ein Beispiel zur verdeutlichung was ich meine:
Lasse ich meinen Kühlschrank der 60 Watt hat bei 12 V laufen braucht dieser 5 Ampere/Stunde (60/12 = 5) meine Autobatterie (65 Amh) wäre also nach 13 h restlos leer (Tiefenentladung nicht berüchsichtigt). Würde ich den 60 Watt Kühlschrank jetzt aber auf 230 Volt laufen lassen würde er nur 0,26 Ampere/Stunde benötigen und meine Autobatterie hielt 250 Stunden.
Habe ich da einen denkfehler? Oder wo liegen die Gründe für eine Spannung von 12 Volt?

Gibt es überhaupt Batterien mit 230 Volt oder ist hierfür ein Spannungswandler nötig?

Ich würde mich rießig über eine Antwort zu meine Frage freuen vielen lieben Dank
Pit

es zählen nur die Watt bzw. Wattsekunden

Warum gibt es Geräte, gerade beim Zelten usw. die auf 12 V
laufen und nicht bei 230 V wie zuhause?

  1. 230 VAC (Wechselspannung)

  2. 230 Volt ist gefährlich, 12 Volt kann man einfach anfassen

denn in Batterien sind nun
mal „Amperes drin“.

  1. Nö! In Bakterien ich chemische Energie in Joule = Wattsekunde gespeichert.

http://de.wikipedia.org/wiki/Wattsekunde

Habe ich da einen denkfehler?

Ja, die Leistung ergibt sich aus Strom × Spannung! Und für Flachleute wie uns Ingenieure ist bei Batteriebetrieb z.B. die Leistungsdichte, also wieviel Wattsekungen/Wattstunden brauchen wieviel Gewicht (Masse) an Batterie/Akku.

Gibt es überhaupt Batterien mit 230 Volt

Na ja, nicht so einfach machbar. Schau dir mal die sog. elektrochemische Spannungsreihe an, das sollte dir ein Problem klarmachen.

oder ist hierfür ein Spannungswandler nötig?

Zum Bleistift.

Gruß

Stefan

Erst einmal danke für deine Antwort.

Sie sagen, es zählen nur die Wattsekunden bzw. Sekunden

  • ist meine Rechnung damit hinfällig und in die Tonne zu kloppen? Also hält meine Autobaterrie nicht 13 Stunden bei 12 V und 60 Watt? Oder doch?

  • Wieso sind in Batterien keine Amperes drin? Steht doch immer drauf z.b. 750 mAh also Milliamperestunden. Bei der Autobatterie z. B. 65 Ah also Amperestunden.

  • Denkfehler warum? Ich habe die kleine Formel doch richtig angegeben. Leistung = Stromstärke x Stromspannung also: Watt = Ampere x Volt. Somit ist Watt/Volt = Ampere

o.k. das 230 Volt gefährlicher sind als 12 V ist mir klar - akzeptiert.

  • Welche Nachteile habe ich wenn ich einen Spannungswandler von 12V auf 230V an meine Autobatterie hängen würde um meinen Kühlschrank zu betreiben? Wird mein gewünschtes Ziel das die Batterie länger durchhält damit nicht zu erreichen?

Sorry für die Rückfrage
Pit

Ein Beispiel zur verdeutlichung was ich meine:
Lasse ich meinen Kühlschrank der 60 Watt hat bei 12 V laufen
braucht dieser 5 Ampere/Stunde (60/12 = 5) meine Autobatterie
(65 Amh) wäre also nach 13 h restlos leer (Tiefenentladung
nicht berüchsichtigt). Würde ich den 60 Watt Kühlschrank jetzt
aber auf 230 Volt laufen lassen würde er nur 0,26
Ampere/Stunde benötigen und meine Autobatterie hielt 250
Stunden.
Habe ich da einen denkfehler?

Hallo !
Ja,Du begehst einen großen Denkfehler. Nicht der Strom(Ampere) ist das entscheidende,sondern die Leistung(Watt).

  1. 60 W :12 V = 5 A. Das zieht aus dem Akku eben in 5 Std die dort eingespeicherte Energie von 25 Ah ab. Richtig gerechnet wenn Dauerbetrieb. Es sind 60 W x 5 h = 300 Wh = 0,3 kWh (wie am Stromzähler)
  2. An 230 V hätte man 0,26 A. Richtig. Das sind aber auch 0,3 kWh !

Aber an 12 V hat man mit dem Strom von 0,26 A nur eine Leistung von ca. 3 W ! Nicht 60 W ! Denn, Leistung = Spannung x Strom .

Gibt es überhaupt Batterien mit 230 Volt oder ist hierfür ein
Spannungswandler nötig?

Natürlich gibt es Batterien dafür,Bleiakkus haben eine Nennspannung von 2 V,also kann man alle Spannungen,die durch 2 teilbar sind,auch als Akkusspanung aufbauen.
Es sind 115 Zellen. Autoakku hat 6 Zellen.
Man kann sich auch 29 Stück kleine Modellbau-Bleiakkus besorgen,je 12 V und schaltet sie in Reihe zu 228 V(Im Rahmen der Toleranzen sind das 230 V ).
Nur,will die denn jemand zum Camping mitschleppen ? Die wiegen günstigstenfalls 1 bis 2 kg/Stück.

Und dann hätte man immer noch nur Gleichspanung. Für Licht und Heizzwecke OK,für Motoren eher nicht,auch elektronische Geräte laufen so nicht ohne weiteres.

Und der Spannungswandler der aus 12 V Autoakku echte 230 V Wechselspannung macht,kann nicht zaubern.
Auch dort fließen Batterieseitig mehr als 5 A bei 60 W Last,auf der Steckdosenseite allerding die genannten 0,26 A.
Aber es bleiben 60 W auf der 12 V -Seite und 60 W auf der 230 V -Seite.
Da kann sich nichts ändern.

MfG
duck313

Erst einmal danke für deine Antwort.

Sie sagen, es zählen nur die Wattsekunden bzw. Sekunden

  • ist meine Rechnung damit hinfällig und in die Tonne zu
    kloppen? Also hält meine Autobaterrie nicht 13 Stunden bei 12
    V und 60 Watt? Oder doch?

Hallo nochmals !
Doch Rechnung stimmt im Prinzip. Wegen der Entnahmeverluste sind es sicher etwas weniger Stunden.

  • Wieso sind in Batterien keine Amperes drin? Steht doch immer
    drauf z.b. 750 mAh also Milliamperestunden. Bei der
    Autobatterie z. B. 65 Ah also Amperestunden.

Das ist die Kapazität des Akkus. Die „Ampere“ sind da nach dem Aufladen drin,sie müssen also vorher eingeladen werden,noch dazu mehr als man entnehmen kann (Ladeverluste).

  • Denkfehler warum? Ich habe die kleine Formel doch richtig
    angegeben. Leistung = Stromstärke x Stromspannung also: Watt =
    Ampere x Volt. Somit ist Watt/Volt = Ampere

Das stimmt ja auch. Aber der Schluß stimmt nicht !

An 12 V hat man bei einem Strom von 0,26 A nicht 60 W sondern eben nur ca. 3 W !

o.k. das 230 Volt gefährlicher sind als 12 V ist mir klar -
akzeptiert.

  • Welche Nachteile habe ich wenn ich einen Spannungswandler
    von 12V auf 230V an meine Autobatterie hängen würde um meinen
    Kühlschrank zu betreiben? Wird mein gewünschtes Ziel das die
    Batterie länger durchhält damit nicht zu erreichen?

Nein,es wird noch schlimmer,weil der Wandler neue Verluste hat,der noch mehr Strom aus dem Akku zieht,also nicht 5 A sondern vielleicht 5,5 bis 6 A. Die dann den Akku schneller leersaugen werden.

Sorry für die Rückfrage
Pit

Macht nix!

MfG
duck313

Warum gibt es Geräte, gerade beim Zelten usw. die auf 12 V
laufen und nicht bei 230 V wie zuhause?

Weil 12V durch die Autobatterie immer vefügbar sind, weil sie ungefährlich sind.
230V müsste man erst aus den 12V durch einen Spannungswandler umständlich und mit Verlusten erzeugen.

Laut Formel I = P/U also Ampere = Watt/Spannung wäre es doch
sinnvoll alles auf 230 Volt laufen zu lassen weil dadurch
weniger Strom, also Ampere verbraucht wird

STOP.
Man „verbraucht“ keine Ampere.
Man bezieht eine Leistung.

Du kannst dir also überlegen, ob du für 100 Watt Leistung bei 12V 8,3A aus dem Akku beziehst, oder 0,43A aus dem 230V Netz.
Beide male hast du 100W.
Nur hast du leider kein 230V Netz im Auto.

und Batterien
dadurch länger durchhalten würden, denn in Batterien sind nun
mal „Amperes drin“.

Du kannst an Stelle eines 12V Akkus mit 83Ah, der 10 Stunden lang halten würde, auch 19 12V Akkus mit 83A nehmen (sind annähernd 230V), die würden dan 190 Stunden lang halten.
Kein Wunder, bei der 19fachen Anzahl Akkus.

Ein Beispiel zur verdeutlichung was ich meine:
Lasse ich meinen Kühlschrank der 60 Watt hat bei 12 V laufen
braucht dieser 5 Ampere/Stunde

Physik ist nicht deine Stärke?
Ein 60W Kühlschrank bezieht 60W Leistung.
Es fließt dabei ein Strom von 5A bei 12V.
„Ampere pro Stunde“ ist keine sinnvolle Einheit.

(60/12 = 5)

Würde man die Einheiten richtig einsetzen, dann stünde da:
60W / 12V = 5A - nix Stunde!

meine Autobatterie
(65 Amh)

Amperemillistunden? Nein, 65Ah. Der Akku hat eine Ladung (Stromstärke multipliziert mit der Zeit ihres Flusses) von 65Ah.

Auch hier korrekte Einheiten mal benutzt:

65Ah / 5A = 13h (Laufzeit)

wäre also nach 13 h restlos leer (Tiefenentladung
nicht berüchsichtigt). Würde ich den 60 Watt Kühlschrank jetzt
aber auf 230 Volt laufen lassen würde er nur 0,26
Ampere/Stunde

Boah. OK, es würde dann ein Strom von 0,26A fließen. Auf der 230V Site des Spannungswandlers.

benötigen und meine Autobatterie hielt 250
Stunden.
Habe ich da einen denkfehler?

Ja. Du hast keine 230V Autobatterie!

Du würdest einen Spannungswandler benötigen!

Also mal mit Spannungswandler:

230V / 0,26A auf der 230V Seite.
Da es bekanntlich unmöglich ist, Energie mal so eben aus dem Nichts zu erzeugen, muss die auf der 12 Seite hereinfließenden Leistung mindestens genau so groß sein, wie die auf der 230V Seite herauskommende.
Demnach fließen bei 60W abgehend auch mindestens 60W in den Wandler herein. Und dann sind es wieder 5A.
Real gibt es aber keinen idealen Spannungswandler. Alle solchen Geräte haben Verluste, sie erwärmen sich im Betrieb.
So wird dann am Ende der Kühlschrank seine 60W bekommen, der Spannungswandler sich etwa 15W zur Erwärmung genehmigen und der Autakku 75W liefern müssen - also 6,25A Stromstärke.

Gibt es überhaupt Batterien mit 230 Volt oder ist hierfür ein
Spannungswandler nötig?

Na klar gibt es die. Nimm einfach 19 12V Akkus!
Spannungswandler sind auch denkbar.
Und wenn du einen Akkuhersteller richtig glücklich machenwillst, ann lässt du dir EINEN Akku mit 230V Nennspannung (aus 115 Bleizellen) bauen. So eine Sonderanfertigung wird ihn reich machen.
So ein Akku wäre bei selber maximaler Ladung wie dein Autoakku (65Ah) übrigens etwa 19,2mal so groß und schwer.
Vermutlich aber etwa 1000mal teurer.
Und dein Kühlschrank würde damit leider nicht laufen, der will nämlich Wechselspannung bei 230V!

  • ist meine Rechnung damit hinfällig und in die Tonne zu
    kloppen?

Ja.

Also hält meine Autobaterrie nicht 13 Stunden bei 12
V und 60 Watt? Oder doch?

Das doch. In etwa.

  • Wieso sind in Batterien keine Amperes drin? Steht doch immer
    drauf z.b. 750 mAh also Milliamperestunden. Bei der
    Autobatterie z. B. 65 Ah also Amperestunden.

Und Amperestunden sind das selbe wie Ampere? - Nein!

  • Denkfehler warum? Ich habe die kleine Formel doch richtig
    angegeben. Leistung = Stromstärke x Stromspannung also: Watt =
    Ampere x Volt. Somit ist Watt/Volt = Ampere

Dein größter Fehler ist, dass dein Autoakku eben keine 230V hat.
Hätte er sie bei selber maximaler Ladung von 65Ah, dann wäre er 19mal so groß.

  • Welche Nachteile habe ich wenn ich einen Spannungswandler
    von 12V auf 230V an meine Autobatterie hängen würde um meinen
    Kühlschrank zu betreiben?

Ein Spannungswandler wird warm, er ha Verluste und belastet den Akku zusätzlich.

Zudem kann ein Spannungswandler keine Energie erzeugen.
Nichts und niemand kann das!
Es wird immer nur umgewandelt.
Er würde 60W abgeben, aber mehr als 60W beziehen.
Daher wird der Autoakku schneller leer sein.

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