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Frage für Elektriker - zu Spannung, Strom und C-Koeffizient

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  •  Gawan
  •   Gold-Award
19.10. - 21.10.2021
8 Antworten | 4 Autoren 8
8
Frage an die Elektriker:

Ich habe eine PV-Batterie aus 10 Zellen in Serie und in jeder Zelle 2 Akkus parallel mit je 40Ah.


2021/20211019652879.png

Wenn ich diese insgesamt 20 Akkuzellen in 2er Blöcken in Serie hänge, dann hab ich einen Akku mit 80Ah und 23V, korrekt ? (die Spannung addieren sich seriell auf, die Kapazität addiert sich parallel auf)

Wenn ich jetzt mit 100A diesen Akku lade, lädt dann jede der 10 Zellblöcke mit 100A oder kommen nur 10A pro Zelle an ? Wie verteilen sich diese 100 bzw. 10A dann auf die parallel geschalteten Zellen ?

Um den kompletten Akku mit 1C zu entladen muss ich eine Stunde lang mit 80A entladen - gehen da pro seriellem Block jeweils 80A raus oder nur 8A ? Und wie verteilt sich das auf die parallel geschalteten Zellen ?

lG
Gawan

  •  Puitl
  •   Silber-Award
19.10.2021  (#1)
Man spricht immer von "Stromkreis", der Strom fließt also hindurch und von der letzten Zelle wieder zurück ans Ladegerät. Du kannst ja auch nach der letzten Zelle die z.B. 100A messen ;)
Es ergibt sich nur vom Anfang bis zum Ende ein Spannungsabfall wodurch "auch eine Leistungsabgabe erreicht wird".

Strom sucht sich immer den leichtesten Weg: Sind zwei Zellen parallel teilt er sich zur Hälfte auf, also 50/50A.

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  •  Gawan
  •   Gold-Award
19.10.2021  (#2)
D.h. je mehr Zellen parallel, desto weniger Stromfluss pro Zelle.

10 Zellen parallel wären dann 400 Ah - bei 100A Ladestrom nur mehr 10A je Zelle bzw. 0,25C ?

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
19.10.2021  (#3)
Puitl hat eigentlich alles gesagt, aber ich machs nochmal ausführlich emoji

zitat..
Gawan schrieb: Wenn ich diese insgesamt 20 Akkuzellen in 2er Blöcken in Serie hänge, dann hab ich einen Akku mit 80Ah und 23V, korrekt ?

Ja

zitat..
Gawan schrieb: Wenn ich jetzt mit 100A diesen Akku lade, lädt dann jede der 10 Zellblöcke mit 100A oder kommen nur 10A pro Zelle an ?

Nein, du hast 50A pro Zelle, Strom fließt vorne rein und hinten raus, dazwischen verteilt er sich auf die 2 parallen Zellen (hoffentlich gleichmäßig emoji )


zitat..
Gawan schrieb: gehen da pro seriellem Block jeweils 80A raus oder nur 8A ?

durch alle 'seriellen Blocks' fließt der gleiche Strom, also 80A, durch jede parallele Zelle 40A.


zitat..
Gawan schrieb: D.h. je mehr Zellen parallel, desto weniger Stromfluss pro Zelle.

Genau.


zitat..
Gawan schrieb: 10 Zellen parallel wären dann 400 Ah - bei 100A Ladestrom nur mehr 10A je Zelle bzw. 0,25C ?

Richtig.

Wenn du es genau verstehen willst, dann lies mal https://de.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffsche_Regeln

Da stolpern manchmal auch gestandene Elektroniker drüber emoji




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  •  Gawan
  •   Gold-Award
19.10.2021  (#4)
Danke :)
Mir ist leider dieser merkwürdige Knoten noch nicht endgültig aufgegangen den dieses URI im Kopf verursacht hat. Mir hats noch keiner so erklären können - bzw. ich habs noch nicht so verstanden - dass ich die drei an sich einfachen Regeln ohne Aufzeichnen und drüber Nachdenken herleiten könnte.
Solange frag ich im Zweifel lieber einmal zuviel als einmal zuwenig :)

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
19.10.2021  (#5)
Das mit dem Strom ist ein bisserl wie mit Wasser (ohne Speicher), was oben reinläuft muss unten wieder raus. Unterwegs kann es sich verzweigen, aufteilen und wieder vereinigen, aber am Ende muss die Summe der Ströme (vorzeichenbehaftet) an jeder Verzweigung (=Knoten) immer Null sein.

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  •  berhan
  •   Gold-Award
20.10.2021  (#6)
Und mit Wasserspeicher (=Batterie) wäre es so, dass um so höher der Speicher umso höher wäre der Druck am Boden des Speicher (Spannung). Und mit höherem Druck steigt auch der Volumenstrom (Strom). Man könnte aber auch den Rohrquerschnitt (Widerstand, Leitwert) am Abflussgarnitur des Speichers verändern und der Volumenstrom würde sich bei gleichem Druck verändern. Der Volumenstrom (Strom) ist also vom Druck (Spannung) und vom Querschnitt (Widerstand, Leitwert) abhängig. Wenn wir einen Schlauch am Speicher anschließen, ändert sich der Widerstand abhängig von der Länge und des Querschnitt des Schlauches. Wenn du zwei Schläuche parallel am Speicher hängst, halbiert sich der Widerstand und verdoppelt sich der Volumenstrom (zumindest wenn die Abflussgarnitur des Speichers keine Auswirkung hätte, diese hat ja auch einen Widerstand= Innenwiderstand der Batterie). Hängst du zwei gleiche Schläuche jedoch in Serie, verdoppelt sich der Widerstand und der Volumenstrom halbiert sich.

Wobei  der Querschnitt eher der Leitwert ist, den höherer Querschnitt ist wie höherer Leitwert oder geringerer Widerstand (Widerstand = 1/Leitwert).

Wenn der Speicher leer wird, sinkt der Druck und der Volumenstrom nimmt ab. Gleiches gilt für die Batterie, bei sinkender Spannung nimmt der Stromfluss ab, bis die Batterie leer ist und kein Stromfluss mehr vorhanden ist.

Das Strömungsverhalten in der Hydraulik (laminar bzw. turbulent) müssen wir aber außer acht lassen.

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  •  taliesin
  •   Gold-Award
21.10.2021  (#7)
Man solls ja mit den Analogien nicht übetreiben, manchmal wird's nämlich komplizierter als das Ursprungsproblem emoji

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  •  Puitl
  •   Silber-Award
21.10.2021  (#8)
Dacht ich mir auch 😅

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