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Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#1 von SyLuS , 08.01.2016 11:24

Hallo zusammen,

ich grüble nun schon eine Weile über folgendem Problem:
Ich habe einen AT mit VW und stelle dabei eine feste Wattzahl ein (zb 30W).
Jetzt mache ich eine Wicklung mit, sagen wir 0,25Ohm.

Nach dem Gesetz der Elektrotechnik habe ich dann eine Stromstärke von I=sqrt(P/R).
Sprich sqrt(30/0,25) = sqrt(120) = ~11 Ampere

Jetzt habe ich aber folgendes Problem:
Der Akku ist zu beginn voll und liefert 4,2V.
Später ist der Akku deutlich leerer und liefert nurnoch 3,5V.

Der AT gleicht den Spannungunterschied natürlich aus und liefert immer die eingestellten 30W.
Aber wieso wird das in der Formel nicht berücksichtigt? Wenn ich die Belastung für den Akku berechne, dann müsste sich diese doch ändern wenn der Akku leerer/voller ist.
Gibt es denn eine Formel, welche bei konstanter Watt (P), konstanter Volt (U) und konstanster Ohm (R) die benötigten Ampere (I) berechnet?

Habe schon überlegt, ob ich in der Formel I=sqrt(P/R) nicht hergehe und P ersetze, da P=U²/R damit I=sqrt(U²/R/R) aber dann würde ich ja die eingestellten Watt völlig vernachlässigen und nurnoch von Volt und Ohm ausgehen. Das wäre ja aber auch wieder falsch denn es macht ja wohl einen Unterschied ob ich 40W einstelle oder 30W.

Ich stehe gerade irgendwie auf dem Schlauch und hoffe jemand ist so clever und kann mir mein dilemma auflösen.


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#2 von Zipp6 , 08.01.2016 11:45

I²=p * r und dann die wurzel ziehen
lg



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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#3 von Pappnaas , 08.01.2016 11:45

Das kann nicht berücksichtigt werden, da eine Elektronik die Werte verstärkt (step up) oder verringert (step down).

Was die Formeln können, ist für jeden Betriebszustand die entsprechenden Werte zu liefern, aber eine variable Berechnung verschiedener Faktoren kann eine lineare Gleichung doch gar nicht abbilden....


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#4 von hansklein , 08.01.2016 11:52

Gehts dir um die Last am Akku?

Bei geregelten AT noch etwas komplizierter wie im obigen Link beschrieben, weil neben dem Innenwiderstand noch der Wirkungsgrad dazu käme, der auch nicht linear ist. Der Rechner im Link kann auch nur nach den Maschenregeln berechnen. Viel genauer wirds mit Berechnungen nicht gehen.


Informationen gesucht? Hier gibts das Lexikon: Dampfer Lexikon! Da gibts Informationen, z.b.
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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#5 von heraches , 08.01.2016 11:55

Jo. Dein akkuträger macht eigentlich nichts anderes als die Spannung angleichen um denn gewünschten Watt wert herauszugeben. Bis er entweder an seine Grenzen kommt und dann zwangsweise denn leistungwert verringert oder die sicherheits Abschaltung abriegelt. Wobei die akkuträger meist nur denn Strom zur wicklung anzeigen und nicht denn entladestrom des akkus. Damit hast du recht da der Akku an Spannung abnimmt und die hochtransformierung zunimmt wird der entladestrom deines Akkus steigen obwohl das Display immer das gleiche anzeigt. Zudem wird bei Guten akkuträgern immer nur die Leistung an der wicklung angezeigt, es kommen aber noch ströme für Elektronik und Verluste hinzu.


 
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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#6 von pumpkinhead , 08.01.2016 12:25

Zitat von SyLuS im Beitrag #1
Gibt es denn eine Formel, welche bei konstanter Watt (P), konstanter Volt (U) und konstanster Ohm (R) die benötigten Ampere (I) berechnet?


Du hast ja schon zwei Variablen drin.
U ist nicht konstant, wenn P konstant bleiben soll - tut es ja - ist folgerichtig I auch nicht konstant, da P das Produkt aus U und I ist.
Leistungsverluste durch die Transformation kommen dazu und verfälschen das Ergebnis ohnehin.

Konstante Werte wirst bei nicht-konstanter Spannung nicht bekommen.
Und da der Akku nun mal keine Spannungsquelle ist, die konstant dieselbe Spannung abgeben kann, gehst Du bei deiner Fragestellung schon von falschen Voraussetzungen aus.

Ohne Transformation, also bei einem ungeregeltem Akkuträger, lässt sich der Strom ja leicht ausrechnen, wenn P und U konstant und bekannt sind.
(Wenn R und U konstant sind natürlich ebenso).
Aber diese Begebenheiten liegen hier nicht vor.




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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#7 von colonius , 08.01.2016 12:41

Der Widerstand des Verdampfers ist bei geregelten Akkuträgern im VW-Modus uninteressant für die Strombelastung der Akkus.
Der AT ist eine Art Black-Box mit zwei Seiten:
Auf der Ausgangsseite der Verdampfer, für den Du schon die richtige Formel aufgestellt hast. I=sqrt(P/U)
Diese Formel gilt, egal, ob der Akku voll oder leer ist. I = sqrt(30/0,25) = 11A

Auf der Eingangsseite liegt der Akku. Der muß die vom Ausgang geforderte Leistung liefern. Und seine Spannung verändert sich.
Die Formel für den Strom ist, wie allseits bekannt: I=P/U
Somit gilt für den vollen Akku bei 30 Watt I = 30 / 4,2 = 7,14A
Und für den leeren ergibt sich: I = 30 / 3,5 = 8,6A

Jetzt noch ein paar Wandlungsverluste dazugebappt (Faktor 1,2 oder so) ergibt als maximale Belastung des Akkus ca 10A.


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#8 von hansklein , 08.01.2016 17:33

Nur das man die theoretischen Berechnungen in der Praxis vergessen kann, da eben Innenwiderstand Akku + Verlustleistungen unbekannte sind. Kurzes Vergleichsbeispiel mit Praxisbezug:

Akkuträger mit 35 Watt. Würde ich das Rechnen nach den einfach Formeln:
Somit gilt für den vollen Akku bei 35 Watt I = 35 / 4,2 = 8.33A
Und für den leeren ergibt sich: I = 35 / 3,2 = 10.94A *1.2 = 13,12A

Gemessen z.b. bei Smy Mini 35W, das gibt je nach Verdampfer schon unterschiedliche Amperlasten.

Zitat
Den höchsten Strombedarf akkuseitig messe ich übrigens nicht bei 0,3 Ohm im Subohmbereich, nein, den höchsten Strombedarf haben wir bei nachlassender Akkuspannung mit den hochohmigen 2.7er Testverdampfer im extremen Boost bei 9,3V/35W, da messe ich dann bis 15 A akkuseitig. Mit dem 0,3 Ohm Verdampfer kommen wir bei 35W und leerem Akku dann auf etwa 13 A.


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#9 von partliner , 08.01.2016 18:47

Zitat von Zipp6 im Beitrag #2
I²=p * r und dann die wurzel ziehen
lg


nur ganz knapp daneben.
Richtig wäre: I²= P/R
weil U = R*I
und P = U*I


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#10 von Zipp6 , 08.01.2016 18:57

hast natürlich recht hab mich vertippt :)



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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#11 von SyLuS , 09.01.2016 22:46

Mir geht es um die Last, die Tatsächlich am Akku anliegt. Es geht mit dabei nicht um Sicherheit oder ähnliches. Ich habe einen Swabia und einen Pipeline Pro 2. Da macht ich mir keine Sorgen, die wissen schon was sie tun. Akkus kommen mir nur VTC4 ins Haus. Mir geht es dabei rein um die Theorie und das verstehen um ggf. auch mal nachrechnen zu können.

Dass der Wert für den Innenwiderstand und Co nicht bekannt ist und damit keine korrekte Messung erfolgen kann ist mir bewusst. Da ich ja auch TC dampfe und einen Kayfun v4 habe bin ich damit bestens vertraut ^^

Aber es geht um das Step-Up der ATs. Es ist natürlich richtig, dass wenn ich 30W einstelle und der Akku voll ist gerademal 2,xV gezogen werden. Aber bei dem Stepup geht es ja darum, dass der Akku weniger Spannung hat als der AT zur Verfügung stellen kann. Damit würde dann die Belastung darüber hinaus gehen. Schönes phänomen ist zb dass wenn ich den AT auf Mechanik Mod umschalte, ich bei nahezu leeren Akkus weniger Leistung herausbekomme als wenn ich den VW Mod verwende.

Dadurch steigt aber logischerweise die Leistungsabnahme - Es wird mehr Strom gezogen und dann durch Transformation umgewandelt damit das bei rauskommt was ich haben will.


Genau um diesen Bereich geht es mir. Wenn der AT eine Leistung bringt die der Akku eigentlich nichtmehr hergibt. Wenn der Akku mehr Leistung hat als der AT zur Verfügung stellen muss ist ja alles okay und die Formeln ausreichend.

Dabei wäre für die Berechnung ja die Volt konstant (Akku liefert nurnoch 3.7V statt 4.2V. Zumindest zu einem Zeitpunkt x. Spannungsverlust durch Leistungsabgabe kann vernachlässigt werden. Das brauche ich nicht auch noch.), die Watt konstant (30W), die Wicklung wie immer Konstant und nur die Ampere wären Variabel. Bisher habe ich keine Formel gefunden die das abdeckt. Alle Rechner nutzen immer nur 2 Werte und beachten ein Step-Up garnicht.


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#12 von Pappnaas , 09.01.2016 23:39

Schau mal bei steamengine vorbei und klick oben auf "battery drain".

Dann die Werte eintragen und Du hast eine ungefähre Idee, wo Du liegst. Im Grunde rechnet man mit Abschaltspannung des AT, eingestellten Watt und schlägt für die Effizienz noch 10-20% drauf.


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RE: Aus Watt und Ohm bei gegebenen Volt die Ampere berechnen

#13 von hansklein , 10.01.2016 01:09

Zitat

Dabei wäre für die Berechnung ja die Volt konstant (Akku liefert nurnoch 3.7V statt 4.2V. Zumindest zu einem Zeitpunkt x. Spannungsverlust durch Leistungsabgabe kann vernachlässigt werden. Das brauche ich nicht auch noch.), die Watt konstant (30W), die Wicklung wie immer Konstant und nur die Ampere wären Variabel. Bisher habe ich keine Formel gefunden die das abdeckt. Alle Rechner nutzen immer nur 2 Werte und beachten ein Step-Up garnicht.



Versteh nicht wirklich was du berechnen willst. das eine ergibt das andere. Das URI wirst du doch kennen? Strom stellt sich ein.
Bei 3.7V und 30 Watt landest du bei 8.1081081 Ampere. Wenn du eine andere Stromstärke annimmst, ändern sich automatisch andere Werte. Wenn du wissen willst, wieviel Energie die Elektronik verbraten muss, um das runterregeln hinzubekommen, musst du den Wirkungsgrad bei deiner Wunschvoltzahl kennen. Der ändert sich auch, ist nicht linear.


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