Wh eines Kameraakkus berechnen?

[Rainmaker No.1]

Hallo,

wie hoch ist die Anzahl der Wh eines Kameraakkus? Eigentlich sollte das ja nicht schwer zu ermitteln sein, aber bei einigen Akkus, wie Bleisäure oder Bleigel, wird dabei die Spannung der in Reihe geschalteten Zellen genommen. Bei Powerbanks hingegen rechnet man mit der Spannung der einzelnen Zelle. Wie ist nun der korrekte Weg bei einem Kameraakku?

Noch eine andere kleine Frage bezüglich Kameraakkus habe ich. Der Akku einer D800 bringt laut Auschrift 7V, wo hingegen der Akku einer 5100 7,4v liefert. Ist das künstlerische Freiheit von Nikon oder gibt es tatsächlich einen echten Unterschied in der Chemie der Zellen. beides sind LiIonen-Akkus und die sollten eigentlich eine Zellenspannung von 3,6V haben.


MfG

Rainmaker

 

[Waartfarken]

Eigentlich sollte das ja nicht schwer zu ermitteln sein...

Stimmt, es steht (meistens) drauf. Was man da dann abliest, ist nich die "die Wh", sondern eine Energie (vermutlich die effektiv nutzbare, wie auch immer die definiert sein mag), gemessen in Wh.

 

[Mi67]

wie hoch ist die Anzahl der Wh eines Kameraakkus? Eigentlich sollte das ja nicht schwer zu ermitteln sein, aber bei einigen Akkus, wie Bleisäure oder Bleigel, wird dabei die Spannung der in Reihe geschalteten Zellen genommen. Bei Powerbanks hingegen rechnet man mit der Spannung der einzelnen Zelle. Wie ist nun der korrekte Weg bei einem Kameraakku?

Noch eine andere kleine Frage bezüglich Kameraakkus habe ich. Der Akku einer D800 bringt laut Auschrift 7V, wo hingegen der Akku einer 5100 7,4v liefert. Ist das künstlerische Freiheit von Nikon oder gibt es tatsächlich einen echten Unterschied in der Chemie der Zellen. beides sind LiIonen-Akkus und die sollten eigentlich eine Zellenspannung von 3,6V haben.

LiIonen-Akkus werden im Bereich ihrer Zellenspannung liegen. Wie weit diese ohne Last über der nominellen Spannung liegt bzw. unter Last unter die ausgewiesene Spannung einknickt, hängt vom Innenwiderstand und dem Beladungszustand ab.

Wenn man die Wh angeben will, dann ist die Akkuspannung darin bereits mit berücksichtigt, denn die Energie (in Wattstunden gemessen) ergibt sich aus P * t = U * I *t

Falls Du sie selber bestimmen willst, dann lade den Akku voll auf, hänge ihn an einen Verbraucher und messe im Zeitverlauf die Spannung (U) und die Stromstärke (I). Über die Zeit t integriert kommt dann die Energie (in Wattstunden gemessen) heraus.

Wenn die Akkus mit mAh-Angaben spezifiziert sind, dann muss man diese noch mit der Akkuspannung multiplizieren, um die mWh zu erhalten. Durch Faktor 1000 geteilt (Milliampère -> Ampère) geteilt erhält man die Wh.

 

[01af]

... eine Energie (vermutlich die effektiv nutzbare ...

Was als Energiegehalt in Wattstunden auf dem Akku steht, ist nichts weiter als die Nennspannung in Volt, multipliziert mit der Nennkapazität in Ampèrestunden bzw. Milliampèrestunden. Zum Beispiel 7,4 V × 1.800 mAh ergibt 13,32 Wh, ganz einfach. Die effektiv nutzbare Energie dürfte in der Praxis wohl immer ein wenig darunter liegen ... besonders, wenn der Akku schon älter ist. Im allgemeinen Fall spielt für die entnehmbare Energie auch noch die Last eine Rolle, also ob der Akku schnell oder langsam entladen wird. Doch bei einem Akku für eine einzige Anwendung (hier: Kameraakku) dürfte die Last wohl immer mehr oder weniger dieselbe sein.

 

[BadBoogeyMan]

Wenn die Akkus mit mAh-Angaben spezifiziert sind, dann muss man diese noch mit der Akkuspannung multiplizieren, um die mWh zu erhalten.

Akkuspannung ist das Stichwort.
Hier lauert eine Gefahr, wenn man z.B. daran denkt, seine Kamera-Akkus mit einer USB-PowerBank etc. zu laden.

Da stehen so lustige Werte wie z.B. 20.000 mAh drauf. Ein- und Ausgangsspannung sind jeweils 5V, wodurch man auf die Idee kommen könnte, das Teil hätte 100Wh.
Allerdings wird die Ladung in Bezug auf die interne Akkuspannung von ~1,5V angegeben. Nach der Wandlung auf 5V bleibt also nicht mal ein Drittel der 20Ah am Ausgang übrig.
Die interne Akkuspannung steht dabei natürlich nirgends in der Produktbeschreibung und auch nicht in der Anleitung und der Verbraucher wundert sich, warum er seine Kamera/sein Handy etc. nicht öfter laden kann.

 

[Rainmaker No.1]

Hallo,

Du hast natürlich recht. Es steht auf dem Akku, man muss nur auf die richtige Seite schauen. Auf der Vorderseite stehen groß alle wichtigen Daten. Ich habe es aber aus unerfindlichen Gründen vorgezogen die viel kleinere Schrift auf der Rückseite zu lesen und dort fehlt die Angabe der Wh. Warum einfach, denn es auch viel komplizierter geht.

Die gemessene Energie kann es eigentlich nicht sein, denn dann müßte zumindest bei dem mir gerade vorliegenden Akku der Wert kleiner sein. Mir scheint es als wäre hier im Namen der Werbung der Wert leicht nach oben gerundet worden zu sein. Ich denke wenn da 75% der angegebenen Leistung auch geliefert werden, dann darf man wohl glücklich sein.


Dank und Gruß

Rainmaker

 

[Ockham]

Allerdings wird die Ladung in Bezug auf die interne Akkuspannung von ~1,5V angegeben. Nach der Wandlung auf 5V bleibt also nicht mal ein Drittel der 20Ah am Ausgang übrig.

Wie kommst du auf 1.5V? Bei LiIon sind das immer noch 3.7V Nennspannung.

 

[c_joerg]

Da stehen so lustige Werte wie z.B. 20.000 mAh drauf. Ein- und Ausgangsspannung sind jeweils 5V, wodurch man auf die Idee kommen könnte, das Teil hätte 100Wh.
Allerdings wird die Ladung in Bezug auf die interne Akkuspannung von ~1,5V angegeben. Nach der Wandlung auf 5V bleibt also nicht mal ein Drittel der 20Ah am Ausgang übrig.
Die interne Akkuspannung steht dabei natürlich nirgends in der Produktbeschreibung und auch nicht in der Anleitung und der Verbraucher wundert sich, warum er seine Kamera/sein Handy etc. nicht öfter laden kann.

Ist das so?
Bei den Powerbanks die ich geöffnet gesehen habe, bezieht sich die angegebene Kapazität auf die 3,7V Zellen.
Das konnte ich dann auch so messen. Aus den 10000mA wurden dann bei 5V ca 69oomAh (10000 /5 *3.7 minus Verlust durch Spannungswandlung).

 

[rower]

Die gemessene Energie kann es eigentlich nicht sein,

Das sind schon gemessene Werte:
unter "Reinraumbedingungen" im Labor mit präzisen (teuren) Ladegeräten und einer Messung der Kapazität bei einer Entladezeit von 20 Stunden.

Das ist auch sinnvoll, weil das eine sichere Vergleichbarkeit bringt.

Es gibt auch kürzere Norm-Entladezeiten ... bei 10 Stunden sinkt die entnehmbare Kapazität um ca. 5 bis 10 % je nach Akkutyp.
Das bringt im Marketing natürlich keinen Vorteil
Eine Verlängerung der Entladezeit über 20 Stunden bringt dagegen nicht mehr Wesentliches.

Wenn Du ( oder ich ) dann den Akku mit "Brachialgewalt" entlädst ... dann kann man deutlich weniger Energie entnehmen.
Zum großen Teil liegt das daran, dass Energie dann in Wärme gewandelt wird : der Akku wird warm.

Manfred

 

[rower]

Das konnte ich dann auch so messen. Aus den 10000mA wurden dann bei 5V ca 69oomAh (10000 /5 *3.7 minus Verlust durch Spannungswandlung).

Ist das so ?

aus den 3,7 V des Powerbank-Akkus werden 5 Volt USB ... daraus werden ca. 4,2 V Ladespannung und daraus dann wieder 3,7 Volt im geladenen Akku.

Ich fange also bei 3,7 Volt an und ende wieder bei 3,7 Volt.

Es fallen aber Wärme-Verluste durch Spannungswandlung und Ladung an.


Manfred

 

[c_joerg]

Ich fange also bei 3,7 Volt an und ende wieder bei 3,7 Volt.

Um einen 3,7V Akku zu laden braucht man nun mal erstmal eine höhere Spannung...

Es fallen aber Wärme-Verluste durch Spannungswandlung und Ladung an.

Natürlich geht dabei was verloren…
Es gibt Leute, die führen die 3,7V aus der Powerbank heraus und betreiben die Kamera damit direkt aus den Zellen. Ist natürlich effizient aber auch nicht ganz ungefährlich..

 

[BadBoogeyMan]

Ist das so?
Bei den Powerbanks die ich geöffnet gesehen habe, bezieht sich die angegebene Kapazität auf die 3,7V Zellen.
Das konnte ich dann auch so messen. Aus den 10000mA wurden dann bei 5V ca 69oomAh (10000 /5 *3.7 minus Verlust durch Spannungswandlung).

Naja, wie ich geschrieben habe, bezieht es sich auf die intern verwendeten Akkus, deren Spannung nirgends angegeben ist.

Kann auch sein, dass es i.d.R. 3,7V und nicht 1,5V sind. Mit den 5V, die die einzige von außen sichtbare Bezugsgröße darstellen, hat es jedenfalls nichts zu tun.
Ob nun 2/3 oder 1/3 fehlen, ist zwar in der Praxis schon ein Unterschied, ändert an der Grundproblematik nichts, dass die Zahlen nicht aussagekräftig sind.