20.09.2010

AV4m Lade-Effizienz
Energie-Umsetzung aus dem 100 Vac ... 230 Vac Netz

in Akku-Ladeleistung

Aufgenommene Leistung aus dem Netz verursacht immer auch

• Verlustleistung des Netzgerätes (Wärme)

• Wirkungsgradverlust des Ladegerätes (Wärme)

• sowie Ladewirkungsgrad der Zelle (Zellen-Erwärmung)

Erst danach bleibt die von der Zelle aufgenommene Ladeleistung übrig von der aus dem 100 Vac ... 230 Vac Netz aufgenommenen Netzleistung.

Außerdem muß vor allem auch die ZEIT-Dauer zugeordnet werden, während der Leistung aus dem Netz zum Laden entnommen wird.

Wenn außerdem / momentan eine höhere Leistung vom Netz entnommen wird, dann ist deren ZEIT-Dauer maßgebend für die insgesamt aufgenommene Energiemenge in Watt-Stunden Wh.

Man muß daher auch immer unterscheiden

1. Wieviel Wechselstrom-Netz-Leistung verbraucht bereits das Netzgerät für sich, nur um (in Standby) 12 Volt Gleichspannung für den Betrieb des Ladegerätes bereitzustellen, also ohne das angeschlossene Ladegerät ?

2. Wie effizient schafft es das Ladegerät zusammen mit dem Ladegerät, die vom Netzgerät bereitgestellte, also auf  12 V Gleichspannung umgesetzte Leistung bei Ladebereitschaft (also ohne Akku-Ladung) aufzunehmen ?

3. Wie effizient schafft es das Ladegerät, die vom Netzgerät bereitgestellte, also auf 12 Volt Gleichspannung umgewandelte Netz-Leistung in Ladung umzusetzen
a) für eine Zelle
b) für 2 Zellen
c) für 3 Zellen
d) für 4 Zellen
 

4.  Wie lange dauert es, 4 Stück kontrolliert völlig entladene Zellen voll zu laden mit dem kleinen (S), dem mittleren (M) und maximalen Ladestrom (L) ?

5. Welche Temperatur entwickelt dabei die einzelne Zellentype abhängig vom eingestellten Ladestrom ?
 

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Es gibt also mehrere Einfluß-Fakten, von denen jeder für sich die Effizienz beeinflusst, um die aus dem Netz entnommene Leistung als Akku-Ladung in Wh Watt-Stunden umzusetzen.

Somit ist eine lediglich Momentan-Betrachtung der Netz-Leistungsaufnahme nicht angebracht als einziges Bewertungs-Kriterium. Nur wenn auch die ZEIT-Dauer des gesamten Lade-, Entlade- und Bereitschafts-Betriebs dabei einbezogen wird, ist eine Bewertung sinnvoll fundiert.

Um dies aufzuschlüsseln, sind mehrere genaue Messungen mit geeigneten Messgeräten hierfür sowie mehrere zeitgleiche Datenrecorder-Aufzeichnungen erforderlich für eine qualifizierte Beurteilung der Lade - "Effizienz".

BEISPIEL AV4m Lade-Effizienz, Momentan-Werte

Das AV4m verbraucht als Ladegerät in Standby nur ca. 53 mA Strom bei 12 V Versorgung, also ca. nur ca. 0,63 Watt.
Die vom Netzgerät dabei aus dem 230 Vac Netz aufgenommene Leistung ist nur 0,8 Watt ohne angeschlossenes AV4m, und nur ca. 1,5 Watt mit angeschlossenem AV4m in Ladebereitschaft.

Sobald aber Zellen eingelegt sind, steigt die Stromaufnahme aus der 12 V Versorgung und somit natürlich auch aus dem Netz an, abhängig von der
a) eingelegten Zellen-Anzahl
b) am AV4m eingestellten Ladestrom-Stufe

c) Lade-Dauer der einzelnen Zelle abhängig vom Ladestrom und der vorhandenen Teil-Ladung je Zelle.

Da aber die Zellen vom AV4m zyklisch mit Strom geladen werden (jede Sekunde 0,75 sec Laden - 0,25 sec Meßpause), ergibt sich eine in etwa konstante Stromaufnahme aus der 12 V Versorgung erst bei 4 gleichzeitig / zusammen aber unabhängig voneinander geladenen Zellenanzahl:

bei 4 Stück AA Zellen, insgesamt
a) mit minimalem Ladestrom 0,65 A bei 12 V = ca. 7,8 Watt. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 9,5 Watt
b) mit mittlerem Ladestrom 0,9 A bei 12 V = ca. 10,8 Watt. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 13,7 Watt
c) mit maximalem Ladestrom 1,15 A bei 12 V = ca. 13,8 W. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 16,2 Watt

bei 4 Stück AAA Zellen, insgesamt
d) mit minimalem Ladestrom 0,41 A bei 12 V = ca. 4,92 W. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 6,5 Watt
e) mit mittlerem Ladestrom 0,59 A bei 12 V = ca. 7,08 W. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 8,8 Watt
f) mit maximalem Ladestrom 0,78 A bei 12 V = ca. 9,36 Wt. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 11,5 Watt

Beim Entladen nimmt aber das AV4m nur ca. 80 mA bei 12 V auf  = ca. 0,96 Watt. Die vom Netz dabei aufgenommene Leistung ist nur 1,8 Watt.

Insoweit sind dies aber nur die "statischen" AV4m Ladegeräte-System-Werte, während die Lade-DAUER immer auch von der individuellen Zellen-Lade-Effizienz sowie von der fallweise einladbaren Kapazität je Zelle mitbestimmt wird.

Man darf also somit nicht nur die Ladegeräte-Effizienz für sich betrachten, sondern man muß immer auch die Zellen-Effizienz sowie die Lade-ZEIT-Dauer einbeziehen, denn diese kann je nach Zellenqualität leider selbst bei "zueinander gleicher" Zellen-Kapazität durchaus 15-30 % unterschiedlich = schlechter sein = entsprechend länger andauern bis VOLL erkannt werden kann bei einer miserablen Zelle, im Vergleich zur optimalen Lade-Effizienz der ENELOOP LSD Zelle.

Mitbestimmend dafür ist also auch die (am AV4m einstellbare) Ladestrom-Stärke, um Zellen zu laden, denn die Temperaturentwicklung jeder Zelle beim Laden kann z.T. drastisch unterschiedlich sein, weil von der Zelle selbst auch oft viel von der ihr zugeführten elektrischen Lade-Energie nur in Zellen-Verlustwärme umgesetzt wird, anstatt in effektive Ladung.

Weil somit manche (ältere oder Billigst-) Zellen den höheren Ladestrom thermisch nicht vertragen, weil sie dabei zu warm werden, wird die ihr im Ladeschacht zugeführte elektrische Ladeleistung u.a. bei hohem Zellen-Innenwiderstand eher in Wärme, als in Ladung umgesetzt.

Auch deshalb ist die Lade-ZEIT einzubeziehen, um die Leistungsaufnahme (aus dem Netz) in Watt-Stunden für die Komplett-Ladung zu erhalten.

Erst wenn man diese einzelnen Parameter ermittelt und zugeordnet hat, erst dann kann  man auch den Lade-Effizienz-System-Vergleich machen.

Ein lediglich momentaner Watt-Vergleich ist also nicht für sich alleine zulässig, sondern die Lade-Zeitdauer sowie der entsprechende Ladestrom sind ebenfalls mit einzubeziehen, bis die zuvor real / kontrolliert leere Zelle definitiv VOLL geladen ist.

Wird andererseits eine nur teil-entladene Zelle nachgeladen - wozu ich aus guten Gründen sehr rate - dann ist die momentane Leitungsaufnahme zwar gleich hoch, wie bei einer leeren Zelle, doch die ZEIT-Dauer, während der (nach)geladen wird, die ist dabei nur (sehr) kurz - eben abhängig von der in diesem Fall von den Zellen aufnehmbaren Lade-Leistung.

Bei Fragen bitte ich um Nachricht.