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TECHNISCHER HINTERGRUND

n

Die Peukert-Gleichung

Oberflächlich betrachtet scheint man einfach berechnen zu

können, wie lange eine Batterie noch ausreichend Strom liefert.

Eine der gebräuchlichsten Methoden besteht darin, die Batte­

riekapazität durch den Entladestrom zu teilen. In der Praxis

erweisen sich solche Berechnungen jedoch häufig als falsch.

Die meisten Batteriehersteller legen die Batteriekapazität unter

der Annahme fest, dass die Entladezeit 20 Stunden beträgt.

Es wird zum Beispiel davon ausgegangen, dass eine Batterie von

100 Ah 20 Stunden lang 5 Ampere pro Stunde liefert, wobei die

Spannung in dieser Zeit nicht unter 10,5 V (1,75 V/Zelle) für eine

12-V-Batterie sinken sollte. Leider liefert eine Batterie von 100 Ah,

wenn sie mit einem Strompegel von 100 Ampere entladen wird,

nur 45 Ah, was bedeutet, dass sie nur weniger als 30 Minuten

eingesetzt werden kann. Dieses Phänomen wird in einer Formel

beschrieben – der Peukert-Gleichung – die vor mehr als einem

Jahrhundert von den Batteriepionieren Peukert (1897) und

Schroder (1894) erstellt wurde.

Die Peukert-Gleichung beschreibt die Auswirkung verschiede­

ner Entladewerte auf die Kapazität einer Batterie, das heißt,

die Batteriekapazität nimmt bei höherem Entladestrom ab.

Sämtliche Batteriemonitore von Mastervolt berücksichtigen

diese Gleichung, weshalb Sie immer den korrekten Status Ihrer

Batterien kennen.

Die Peukert-Gleichung gilt nicht für Lithium-Ionen-Batterien, da

die angeschlossene Last keine Auswirkung auf die verfügbare

Kapazität hat.

Die Peukert-Formel für die Batteriekapazität bei

einem festgelegten Entladestrom lautet:

Cp = I

n

t

Cp

= Batteriekapazität, die bei dem festgelegten Entladestrom

verfügbar ist

I

= das Niveau des Entladestroms

log T2 - logT1

n

= der Peukert-Exponent =

log I1 - log I2

T

= Entladezeit in Stunden

I1, I2 und T1, T2 können durch zwei Entladetests ermittelt

werden. Das heißt, dass die Batterie zweimal bei zwei

unterschiedlichen Stromniveaus entladen wird.

Eines hoch (I1) – sagen wir 50 % der Batteriekapazität – und

eines niedrig (I2) - ungefähr 5 %. In jedem der Tests wird die

Zeit T1 und T2, die vergeht, bevor die Batteriespannung auf

10,5 V gesunken ist, aufgezeichnet. Es ist nicht immer einfach,

zwei Entladetests durchzuführen. Häufig steht keine große Last

zur Verfügung oder man hat keine Zeit für einen langsamen

Entladetest. Die für die Berechnung des Peukert-Exponenten

erforderlichen Daten finden Sie in den Batterie-Spezifikationen.

n

Schädliche Auswirkungen von

Brummspannungen auf Batterien

Eine Batterie kann durch Brummspannungen, die von

Batterieladegeräten erzeugt werden, vorzeitig kaputt

gehen. Um das zu verhindern, sollten die von einem

Ladegerät erzeugten Brummspannungen so gering wie

möglich bleiben.

Die Brummspannung führt zu Brummstrom. Als

Faustregel gilt, dass der Brummstrom unter fünf Prozent

der installierten Batteriekapazität bleiben sollte. Sofern

Navigations- oder Kommunikationsgeräte wie GPS-

oder VHF-Geräte an die Batterie angeschlossen sind,

darf der Brummstrom nicht mehr als 100 mV (0,1 V)

betragen. Alles, was darüber hinausgeht, verursacht

Funktionsstörungen an den Geräten. Mastervolt-

Batterieladegeräte verfügen über eine ausgezeichnete

Spannungsregelung, und die von ihnen erzeugte

Brummspannung ist stets niedriger als 100 mV.

Ein weiterer Vorteil einer niedrigen Brummspannung

ist die Verhinderung von Schäden am System, wenn

beispielsweise eine Batterieklemme nicht richtig

festgezogen oder korrodiert ist. Dank der niedrigen

Brummspannung kann das Batterieladegerät von

Mastervolt das System sogar versorgen, ohne an ein

Batteriepack angeschlossen zu sein.

n

Ermittlung des Ladezustandes einer Batterie

Die beiliegende Erläuterung zum Peukert-Exponenten

zeigt auf, dass der Ladezustand einer Batterie nicht

einfach ermittelt werden kann, z.B. durch Messung der

Batteriespannung.

Die beste und genaueste Methode zur Überprüfung des

Ladezustands ist die Verwendung eines Amperestunden-

Messgeräts (Batteriemonitor). Beispiele für solche Mess­

geräte sind der MasterShunt, BTM-III- oder BattMan-

Batteriemonitor von Mastervolt. Neben dem Lade- und

Entladestrom zeigt dieser Monitor auch die Batterie­

spannung, die Anzahl der verbrauchten Amperestunden

und die verbleibende Zeit an, bis die Batteriebank wieder

aufgeladen werden muss.

Was den Batteriemonitor von Mastervolt von denen

anderer Lieferanten abhebt, ist die Tatsache, dass

historische Daten zur Verfügung stehen. Diese zeigen

beispielsweise die Lade-/Entladezyklen der Batterie, die

tiefste Entladung, die durchschnittliche Entladung sowie

die höchste und niedrigste gemessene Spannung an.

Weitere Informationen zu den Vorteilen des Batterie­

monitors von Mastervolt finden Sie auf Seite 247.

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