Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

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sk4477
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Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon sk4477 » Sa 2. Jan 2016, 03:50

Der wichtigste Satz vorneweg:

Für geregelte Akkuträger ist der Widerstand (fast) egal.


Der Widerstand der Wicklung ist nur bei ungeregelten / rein mechanischen Akkuträger wichtig. Will man ausrechnen, wie stark der Akku in einem geregelten Akkuträger belastet wird, muss man daher auch anders rechnen als bei einem rein mechanischen Akkuträger. Der größte Unterschied ist: der Widerstand der Wicklung spielt für einen geregelten Akkuträger (fast) keine Rolle.

Aber was spielt denn nun eine Rolle:

  1. Die gewünschte Leistung in Watt, die ihr am Akkuträger einstellt, ich nenne es "SollLeistung", die Einheit ist Watt(W)
  2. Die aktuelle Akkuspannung bzw. die niedrigst mögliche Spannung = Entladeschlussspannung des Akkuträger, nennen wir es "Akkuspannung", die Einheit ist Volt(V)
    • Es muss die Spannung unter Last benutzt werden, die Leerlaufspannung sagt nix aus. Akku rausnehmen und mit dem Multimeter messen ergibt die Leerlaufspannung (auch Ruhespannung oder OTV Open Terminal Voltage) und die hat keine Aussagekraft.
    • Zur Ermittlung der Maximalbelastung rechnet man am sinnvollsten mit der Entladeschlussgrenze des jeweiligen Akkuträgers, denn tiefer als die Entladeschlussgrenze wird Akkuspannung ja nicht sinken. Üblicherweise ist das zwischen 3.2V und 3.0V, selten auch mal bis 2.5V (Dicodes & Pipeline Elektronik)
  3. Effizienz der Elektronik sorgt noch für einen gewissen Verlust, den wir aber so nicht vernünftig ermitteln können.
    • Wie bei Effizienzangaben so üblich - PC Bastler kennen das von den PC Netzteilen - sind die Herstellerangaben zur Effizienz völlig unrealistischen Werte unter Idealbedingungen. Entweder vernachlässigen wir die Effizienz oder wir nehmen eine vorsichtige Schätzung - ich rechne gerne mit Pauschal 25% Verlust.
    • Genau ist die ganze Rechnerei eh nicht, da spielts am Ende auch keine allzugroße Rolle


Genug der Grundlagen, wie rechnet man das nun?

Mit dieser Formel:
SollLeistung in W / Akkuspannnung in V = Belastung des Akkus in A

Beispiel:
60W / 3,0V = 20A (geben wir noch die 25% Verlust dazu, dann sinds 25A

Zur Verdeutlichung:

Wenn ich 60W einstelle..
.. und mein Akkuträger bei 3.0V abstellt / mein Akku im Moment noch 3.0V hat ..
.. dann wird mein Akku mit 20A belastet. (bzw. 25A inkl. pauschalen Abzug für den Verlust an der Elektronik)
= mein Akku muss 20A (25A) aushalten.

Stellt mein Akkuträger schon bei 3.4V Mindestakkuspannung ab, dann sieht das ganze so aus:
60W/3,4V= 17,6A (22,0 mit Pauschale für den Verlust)


Mehr Infos:

Warum spielt der Verdampferwiderstand eigentlich fast keine Rolle?

Die Elektronik "trennt" unsere Dampfe in 2 Stromkreise auf. Wir haben einen Stromkreis Verdampferseitig und einen Stromkreis Akkuseitig. Das "Bindeglied", das diese beiden Kreise zusammenbringt, ist die SollLeistung in Watt. Wir stellen an unserem geregelten Akkuträger die gewünschte Leistung in Watt ein und nun muss der Akkuträger diese geforderten Watt liefern, dabei wird er mehr oder weniger stark belastet.

Ein Beispiel

Verdampferseitig:
  • Es sind 60 Watt eingestellt
  • Unsere Wicklung hat 0,2 Ohm Widerstand
  • Wir messen eine Spannung von 3.5V an der Wicklung
  • es fliesst ein Strom von 17,5A im verdampferseitigen Stromkreis
Akkuseitig:
  • Es müssen 60W geleistet werden
  • Unser Akku hat noch 3,0V
  • der Akku wird mit 20A (25A mit Verlustpauschale) belastet

So, jetzt ändern wir den Wicklungswiderstand auf 0,4 Ohm:

Verdampferseitig:
  • Es sind immer noch 60 Watt eingestellt
  • Unsere Wicklung hat nun 0,4 Ohm Widerstand
  • Wir messen eine Spannung von 4.9V an der Wicklung
  • es fliesst ein Strom von 12,2A im verdampferseitigen Stromkreis
Akkuseitig:
  • Es müssen immer noch 60W geleistet werden
  • Unser Akku hat immer noch 3,0V
  • der Akku wird immer noch mit 20A (25A mit Verlustpauschale) belastet

Wir sehen: der Widerstand der Wicklung ist im geregelten Träger erstmal egal.

(Das gilt übrigens auch für den VariVolt Träger, nur müssen wir uns da anhand die Watt verdampferseitig noch schnell ausrechnen, damit wir damitakkuseitig dann weiter rechnen können)

Warum ist der Wicklungswiderstand nur fast egal?

Das fast kommt daher, weil:

  • je niedriger der Wicklungswiderstand, umso höher sind die Ströme, die fließen müssen. Je höher die Ströme, umso höher sind aber auch die Verluste, die da auftreten. Der Widerstand hat also Auswirkung auf Verluste und auf die Effizienz der Elektronik.

    ...
  • sehr viele Akkuträger sind Mogelpackungen und können die versprochenen Leistungen nur mit sehr geringen Verdampferwiderständen unter 0,5 teilweise sogar nur nur 0,3 Ohm auch tatsächlich bringen. Insofern beeinflusst mein Verdampferwiderstand welche SollLeistung ich überhaupt erst einstellen kann.


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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon Tito2012 » So 10. Jan 2016, 16:03

DAAAAAANKEEEEEEE!!!!!!!!! :D :D :D

Das Thema hatte gerade angefangen mich verrückt zu machen, wo ich jetzt bei 150 Watt angekommen war, und auf dem "normalen Rechenweg" (mittels App) rauskam, dass ich schon Richtung 40A unterwegs bin!

BEI GEREGELTEN ATs IST DAS ALLES ANDERS!!!! :lol:

Vielen Dank!

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon Tito2012 » Fr 17. Mär 2017, 19:17

Aus aktuellem Anlass:

Wie wird das bei Varivolt ATs gerechnet?

Beispiel ijoy Maxo Zenith

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon JG59 » Fr 17. Mär 2017, 21:23

die eingestellte Spannung zum Quadrat geteilt durch den Coilwiderstand -> ergibt die Leistung
U * U / R = P
diese Leistung geteilt durch die Akkuspannung -> ergibt den Akkustrom (ohne Berücksichtigung von Wandlerverlusten)
P / U = I
Dabei die niedrigste Akkuspannung (Abschaltspannung des Akkuträgers) nehmen.

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon Tito2012 » Sa 18. Mär 2017, 10:53

Ah, ok. Also im Prinzip nicht anders als ich es gemacht habe, zwar mithilfe einer App, die den ersten Rechenschritt für mich erledigt hat, am Ende kommt es aber auf's selbe raus.

Ich dachte es gäbe vielleicht einen direkten Weg zu Ziel mit den vorliegenden werten, ohne den "Umweg" die Leistung zu errechnen.

Gibt es also nicht, korrekt?

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon Nebulizer » Sa 18. Mär 2017, 11:11

Stimmt, einen anderen Weg gibt es nicht. Du musst schon den Weg über die Leistung gehen.
<?php
if($muede>0){
$kaffee++;
}
?>

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon meetdaleet » Sa 18. Mär 2017, 11:48

Werte Bergpropheten! ;)

Ich habe mich bei euch angemeldet, da es auf Youtube eine angeregte (wenn leider auch sehr einseitige) Diskussion losgetreten wurde. Hieraus ging hervor, dass aus dem Thread hier entnommen wurde, dass ein Akkuträger (im speziellen der iJoy Maxo Zenith) in der Lage wäre, 50 Ampere auszugeben. Ich hab darauf hin zu bedenken gegeben, dass ein klassischer in Reihe geschalteter Akkuträger die Strombelastbarkeit der Akkus nach meinem Kenntnisstand nicht austricksen kann.

Könntet ihr mir also bitte erläutern wie der Akkuträger sicher (innerhalb der Akkuspezifikation) 50 A ausgeben soll (& dazu mit 12 V Eingangsspannung angegeben ist).
Ich würde eine gemischte Schaltung oder Pulsweitenmodulation vermuten um die Akkus zu entlasten.

Und auch hier will ich erwähnt wissen; ich würde gerne mal eines besseren belehrt werden & nicht wie bei Youtube von dem User mit 'jemand hats gesagt & deswegen ist es so'. ;)

Hier noch die Links zum entsprechenden Video und zu der Produktseite;
http://www.ijoycig.com/Mobile/mt_produc ... spx?Id=344
https://youtu.be/sA9N0I75bQQ

Grüße
meet

Nachtrag:
Ich möchte (nach lesen meines Beitrags war das mEn nicht deutlich genug) nochmals betonen, dass ich es fast schon für fahrlässig halte, dass die Hersteller so nen groben Unfug schreiben- faktisch werden die Akkus bei einer Systemleistung von 50 A überansprucht. Denn für mein Verständnis müssen die 50 Ampere ja irgendwo abgerufen werden. Insofern nehme ich auch bei der Maxo (wie schon bei den Wismecs und auch der RDTA Box) an, dass die Akkus mit nominell 50 Ampere belastet werden könnten (und da liegen wir dann weit über der Grenze der gängigen Akkus). Dass die dann irgendwann nachgeben & sich blauäugige User damit keinen Gefallen tuen, sollte also außer Frage stehen.

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon sk4477 » Sa 18. Mär 2017, 16:00

50A Verdampferseitig wäre schon machbar, rechnen wir mit nem ganz simplen Beispiel: 0.1 Ohm coil, 250W eingestellt, sind verdampferseitig 50A.
Dazu ein Akkuträger mit 3xSony VTC5A.. Wären (ganz vereinfacht gerechnet): 250W aus 12V (3x4V) = 21A am Akku

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Re: Last am Akku bei geregelten Trägern / Welchen Akku brauch ich?

Beitragvon Nebulizer » Sa 18. Mär 2017, 16:27

Der DNA200 Chip macht es genau so, wie sk4477 es vorgerechnet hat. Laut Datenblatt kann er maximal 55 Ampere zum Verdampfer ausgeben.
In der Regel wird der Chip mit drei Zellen betrieben. Rechnen wir mit einer minimalen Endladespannung der Zellen von 3 Volt, dann währen 200 Watt / 3*3 Volt = 22,22222 Ampere. Laut Datanblatt nimmt der DNA200 maximal 23 Ampere auf. :wink2:
<?php
if($muede>0){
$kaffee++;
}
?>


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