Reichweite

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Paul
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Reichweite

Beitrag von Paul » 29.07.2013, 16:36

Hallo zusammen.
Die Reichweite meiner 44Ah Batterie ist enttäuschend.
Ich habe 10km zur Arbeit. Es gibt Hügel, höchster Punkt 92m, tiefster 37m. Wobei es zur Arbeit tendenziell bergab, zurück natürlich bergauf geht. Insgesamt (laut Tracking) 166 Höhenmeter.
Hin bin ich die 10 km gekommen mt einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 16 km/h.
Zurück hat sich die Elektronik bei 7,5km und 9 km mit unterspannung gemeldet. Nach einem Reset der Elektronik ging es jeweils weiter. Die Spannung wann es piepst versuche ich morgen zu ermitteln.
Liebe Grüße
Paul
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ZX-Heinz
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Re: Reichweite

Beitrag von ZX-Heinz » 29.07.2013, 17:52

Hallo Paul,

bei 12V*44Ah = 528 Wh und einer Dauerleistung von 250W müsstest Du eigentlich gut 2h fahren können.
Bei 10 km und 16km/h brauchst Du für eine Strecke ca. 40 min, also 1h20 min hin und zurück. Viel Reserven sind das dann verglichen mit 2h nicht, aber es sollte doch ausreichen.
1. Ist die Batterie neu und war sie wirklich voll?
2. Wie hoch ist der Spitzenstrom an den Steigungen? Wie dick sind die Zuleitungskabel? Die Spannung solltest Du bei großer Belastung (zu Hause) einmal gleichzeitig an der Batterie UND an der Elektronik messen.

Gruss, H.

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PokeMon
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 29.07.2013, 18:42

ZX-Heinz hat geschrieben: bei 12V*44Ah = 528 Wh und einer Dauerleistung von 250W müsstest Du eigentlich gut 2h fahren können.
Also das ist so eine Sache mit der Nennkapazität. Diese gilt in der Regel für eine gleichmäßige Stromabgabe über einen Zeitraum von 10-20 Stunden.
Wenn man sie in kurzer Zeit leer saugt, sinkt die Kapazität deutlich.

Es gibt aber mehrere Probleme:
1) wird sie wirklich voll aufgeladen ?
2) wie schon angesprochen Übergangswiderstände messen, also welche Spannung hat die Batterie bei Belastung und wieviel kommt davon bei dem Motor an ?
3) wieviel ist der Ruheverbrauch (mit allen eingeschalteten Verbrauchern ohne Motor) ? Gibt es eventuell einen hohen Grundverbrauch durch Quasi-Kurzschluss o.ä. ?
4) Die entnommene Leistung sinkt mit abfallender Batteriespannung. Das ist in der Tat ein Problem bei allen Elektrofahrzeugen.
So ein Motor hat einen ohmschen Widerstand.
Sinkt die Spannung um 10%, sinkt auch der Strom um 10% und damit die zur Verfügung stehende Leistung auf 81% (0,9*0,9).
Bei 20% wirds noch drastischer: Hat man nur noch 64% Leistung (0,8*0,8).

Idealer wäre es Paul, wenn Du andersrum fährst. Also erst von der Arbeit nach Hause, (da sind die meisten Steigungen) und dann mit der schwächeren Batterie von zu Haus wieder zur Arbeit.

Eigentlich wolltest Du die Batterie doch bei der Arbeit laden.
Falls Du das machst, kommt Problem 5) die Ladezeit. Wahrscheinlich brauchst Du ein anderes Schnell-Ladegerät weil die üblichen Ladegeräte die Batterien in 10-12 Stunden laden und dann meist auch nicht ganz voll.

Entweder brauchst Du eine stärkere Batterie oder eine spezielle E-Car Batterie (Optima, Trojan) oder ein stärkeres Ladegerät, wenn Du auf der Arbeit laden kannst. Am Besten wäre sicher beides. :wink:

Und lies mal den Abschnitt hier über Autobatterien und mess mal die Spannungen.
Eine andere Möglichkeit ist das Messen der Batteriespannung im Ruhezustand (Ruhespannung). Dazu ist keine Demontage erforderlich. Die meisten Geräte werden einfach an die Starterbatterie angeklemmt. Zu beachten ist dabei, dass diese Messung erst durchgeführt werden kann, wenn sich die Batterie beruhigt hat, d. h. etwa 2 Stunden nach der letzten Ladung/Fahrt/Entladung. Die beruhigte Batterie zeigt bei Vollladung eine Spannung von 12,65 Volt. Die Spannung sollte nicht unter 12,53 Volt absinken, das sind ca. 85 % der vollen Ladung. Bei 12,24 Volt ist die Batterie halb geladen, bei 11,89 Volt ist sie fast entladen. Sollte sie noch weiter entladen werden, kann sie auch bei nachfolgender Vollladung nur einen Teil ihrer ursprünglichen Kapazität erreichen.

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>12,8 V 	Voll geladen
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Re: Reichweite

Beitrag von ZX-Heinz » 29.07.2013, 19:34

Die 166 Höhenmeter kosten bei angenommener Gesamtmasse von 120kg und 100% Wirkungsgrad
166m * 1200N = 200000 N m = 200000 Ws = 200000/3600 Wh = 55 Wh, also 10% Deiner Batt-Kapazität. Hauptproblem ist aber sicher die für diese Batterie zu hohe Dauerlast.

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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 07:02

Die Rückfahrt gestern war wirklich enttäuschend.
Ich hatte übrigens, wie geplant, in der Firma den Akku nachgeladen.
Mein Ladegerät MD11951 lädt mit 3,8A (laut Anleitung) und hatte zeitlich keine Probleme den Akku wieder zu befüllen.
Apropos befüllen.
In meiner Erinnerung waren meine ersten Fahrversuche des C5 deutlich agiler (mit Starthilfegerät als Akku).
Heute morgen hat mir dies keine Ruhe gelassen und siehe da, der Luftdruck in den Reifen war deutlich abgesunken :oops: . Bei 28 Jahre alten Reifen wäre dies zu erwarten gewesen. Und siehe da: heute morgen zur Arbeit hat es wieder deutlich mehr Spaß gemacht, Durchschnittsgeschwindigkeit 20Km/h :D
Sicher ist der Akku für diese Anwendung nicht optimiert (wobei ich bei dem Verkaufspreis bezweifle das er überhaupt optimiert ist), aber ein nicht optimaler Luftdruck in den Reifen wirkt sich dramatisch aus.
Habe mir vorgenommen jetzt bei meinen Autos auch mal zu prüfen :oops:
Die alten Reifen müssen sowieso sicherheitshalber ausgetauscht werden. Da schaue ich mal ob ich Hochdruckreifen finde (mein Flevo-Bike fährt mit 8 BAR)
Wer beim C5 versucht über die Reifen etwas mehr Komfort zu bekommen sollte lieber zum Citroen C5 greifen :mrgreen:
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 07:36

ZX-Heinz hat geschrieben:Hauptproblem ist aber sicher die für diese Batterie zu hohe Dauerlast.
Ich überlege mir eine zweite solch billige Batterie zu kaufen und diese parallel zu schalten (über Schalter mit "Natoknochen").
Dadurch halbiert sich der Dauerstrom :D
Und ich möchte deutlich dickere Anschlussleitungen zu verwenden. In der Mittagspause werde ich den Querschnitt von der Batterie zur Originalleitung mal verdoppeln oder verdreifachen, mal sehen wieviel Länge ich wirklich benötige :mrgreen:
Den Minuspol werde ich direkt an die Originalleitung anschliessen.
Im Moment ist die Leitung noch zu dünn. Es war ein Starthilfekabel für 4,95€ :oops: das angeblich bis zu 120A belastet werden darf.
Als ich es durchtrennte war ich sehr überrascht. Die Isolation ist fünf mal so dick (geschätzt) wie das bischen Kupferlitze da drin :evil:
:arrow: Plastik mit viel Weichmacher billiger ist als Kupfer :mrgreen:
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 08:02

PokeMon hat geschrieben:Es gibt aber mehrere Probleme:
1) wird sie wirklich voll aufgeladen ?
Soweit mein Ladegerät dies kann: Ja.
PokeMon hat geschrieben:2) wie schon angesprochen Übergangswiderstände messen, also welche Spannung hat die Batterie bei Belastung und wieviel kommt davon bei dem Motor an ?
Ich versuche heute mal heraus zu finden welche Spannungen das POD tatsächlich anzeigt
PokeMon hat geschrieben: 3) wieviel ist der Ruheverbrauch (mit allen eingeschalteten Verbrauchern ohne Motor) ? Gibt es eventuell einen hohen Grundverbrauch durch Quasi-Kurzschluss o.ä. ?
Nein, das sind nur Milliampere von dem POD
PokeMon hat geschrieben: 4) Die entnommene Leistung sinkt mit abfallender Batteriespannung. Das ist in der Tat ein Problem bei allen Elektrofahrzeugen.
So ein Motor hat einen ohmschen Widerstand.
Sinkt die Spannung um 10%, sinkt auch der Strom um 10% und damit die zur Verfügung stehende Leistung auf 81% (0,9*0,9).
Bei 20% wirds noch drastischer: Hat man nur noch 64% Leistung (0,8*0,8).
Da kann man auch nur wenig gegen machen :cry:
PokeMon hat geschrieben: Idealer wäre es Paul, wenn Du andersrum fährst. Also erst von der Arbeit nach Hause, (da sind die meisten Steigungen) und dann mit der schwächeren Batterie von zu Haus wieder zur Arbeit.
Sobald meine Reichweite für hin und zurück reicht ist genau dies mein Plan. Ich muss ja nicht UNBEDINGT zu Hause laden :lol:
PokeMon hat geschrieben:Eigentlich wolltest Du die Batterie doch bei der Arbeit laden.
Falls Du das machst, kommt Problem 5) die Ladezeit. Wahrscheinlich brauchst Du ein anderes Schnell-Ladegerät weil die üblichen Ladegeräte die Batterien in 10-12 Stunden laden und dann meist auch nicht ganz voll.
Zumindest meint mein Laderät der Akku wäre voll. Das wiederum spricht eher von einer geringeren Kapazitäta als angegeben :evil:
PokeMon hat geschrieben: Entweder brauchst Du eine stärkere Batterie oder eine spezielle E-Car Batterie (Optima, Trojan) oder ein stärkeres Ladegerät, wenn Du auf der Arbeit laden kannst. Am Besten wäre sicher beides. :wink:
Oder einfach eine zweite Billigbatterie :lol:
PokeMon hat geschrieben: Und lies mal den Abschnitt hier über Autobatterien und mess mal die Spannungen.
Eine andere Möglichkeit ist das Messen der Batteriespannung im Ruhezustand (Ruhespannung). Dazu ist keine Demontage erforderlich. Die meisten Geräte werden einfach an die Starterbatterie angeklemmt. Zu beachten ist dabei, dass diese Messung erst durchgeführt werden kann, wenn sich die Batterie beruhigt hat, d. h. etwa 2 Stunden nach der letzten Ladung/Fahrt/Entladung. Die beruhigte Batterie zeigt bei Vollladung eine Spannung von 12,65 Volt. Die Spannung sollte nicht unter 12,53 Volt absinken, das sind ca. 85 % der vollen Ladung. Bei 12,24 Volt ist die Batterie halb geladen, bei 11,89 Volt ist sie fast entladen. Sollte sie noch weiter entladen werden, kann sie auch bei nachfolgender Vollladung nur einen Teil ihrer ursprünglichen Kapazität erreichen.

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Danke! Das werde ich zu Hause dann mal angehen und vergleichen.
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Re: Reichweite

Beitrag von Jens » 30.07.2013, 09:34

Das mit den Reifen ist so eine Sache - ich habe mich bisher nicht getraut, mehr als 3 Bar aufzupumpen.
Der ZX81 rechnet mit allem, nur nicht mit seinem Besitzer...
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 09:46

Und das ist gut so.
Die original Reifen sollen 40PSI haben. Das sind ca. 2,7 BAR
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 10:01

Das "Starthilfekabel" :evil:
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Re: Reichweite

Beitrag von Jens » 30.07.2013, 10:44

Viel Plastik, wenig Starthilfe :roll:
Der ZX81 rechnet mit allem, nur nicht mit seinem Besitzer...
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Re: Reichweite

Beitrag von msch » 30.07.2013, 11:18

Das Starthilfekabel grenzt an Betrug! Kann mir kaum vorstellen, dass dies 120A aushalten wird. Aber eine gute Sicherung gibt es vielleicht ab ;-)
Was die Reifen angeht, habe ich mir - weil ich den alten Sinclair-Reifen nicht mehr über den Weg traue - für hinten Schwalbe City-Jet Reifen 54-305 (16x1,95) und für vorne Schwalbe Big Apple Kevlar 50-203 (12x2,00) nebst passender 12 Zoll Alufelge gekauft. Die Bremsen kokeln nämlich die vordere Original-Kunststoffelge an...
Überhaupt: die Bremsen sind derart schlecht, dass einem Angst und Bange wird. Eine Notbremsung kann man damit vergessen. Die werden ganz sicher auch noch rausfliegen und durch etwas besseres ersetzt.
manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern.
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 30.07.2013, 14:59

ZX-Heinz hat geschrieben:Die 166 Höhenmeter kosten bei angenommener Gesamtmasse von 120kg und 100% Wirkungsgrad
Wo nimmst Du denn die 120kg her ?
Rechne mal Gewicht vom C5 plus (nicht unerheblich) Gewicht der Batterie plus (noch weniger unerheblich :mrgreen: ) Gewicht von Paul zusammen. :shock:
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 30.07.2013, 15:06

msch hat geschrieben:Das Starthilfekabel grenzt an Betrug! Kann mir kaum vorstellen, dass dies 120A aushalten wird.
Naja auf Dauer wird es sicherlich recht warm aber für einen Startvorgang (in der Regel sollte man nicht mehr als 15 Sekunden am Stück orgeln) wird es wohl reichen. Im Grunde ist das Kabel aber eher nutzlos, weil deutlich weniger Spannung am Starter ankommt. Das Kabel ist wahrscheinlich von eBay.

Ein vernünftiges Starthilfekabel wird schon um die 30 EUR und auch mehr kosten, allein das enthaltene Kupfer ist verdammt teuer.
Wie sagte meine Oma schon immer: wer billig kauft, kauft meistens zweimal. :wink:
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 15:19

PokeMon hat geschrieben:Wo nimmst Du denn die 120kg her ?
Rechne mal Gewicht vom C5 plus (nicht unerheblich) Gewicht der Batterie plus (noch weniger unerheblich :mrgreen: ) Gewicht von Paul zusammen. :shock:
Danke :lol:
Es ging nur um eine grobe Schätzung, Ich möchte aufgrund seiner Schätzungen aber keinen Zeitsprung machen, da ist mir SPOCKs Schätzung lieber :mrgreen:
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 15:27

msch hat geschrieben:Das Starthilfekabel grenzt an Betrug!
Ich war auch etwas überrascht :(
Allerdings hatte ich für 4,95€ nicht mit was besserem gerechnet.
Und Karl, das ist nicht aus der Bucht, es stammt aus einem niederländischen Fachmarkt für Gartenzubehör. Dort allerdings aus der Grabbelkiste :lol:
Ist wohl eher für die Starthilfe an Rasenmähern gedacht.
Vor Fremd-Nutzung wurde ausdrücklich gewarnt.
Leider hat der C5 so wenig Bodenfreiheit, sonst wäre ein Mähwerk dazu interessant.
Vielleicht statt Vorderrad einen Gardena Walzenmäher mit 12V Akku?
C5Maeher.jpg
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 16:31

Das ich inzwischen die Kabellänge gekürzt und den Querschnitt verdreifacht habe hat sich wie erwartet positiv ausgewirkt.
Die ULA brauchte auf dem Weg nach Hause keinen Alarm zu schlagen, erst nach 8Km sprang die Batterieanzeige von 11,5V auf 11V um. Jetzt lasse ich den Akku Ruhe und Messe in ein paar Stunden mal die Ruhespannung. Danach entscheide ich ob ich auflade oder es wage ohne Laden zur Arbeit zu fahren!
Liebe Grüße
Paul
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Re: Reichweite

Beitrag von Jens » 30.07.2013, 16:35

Früher sagte man immer: "Wer sein Moped liebt der schiebt" ... wir können sagen: "Wer sein C5 liebt, der tritt" ... reimt nicht, klingt aber trotzdem besser :wink:
Der ZX81 rechnet mit allem, nur nicht mit seinem Besitzer...
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Re: Reichweite

Beitrag von msch » 30.07.2013, 17:10

Hallo Paul,
da ich gerade meine Verkabelung überhole, welchen Querschnitt hast Du denn verwendet? 16 qmm / 4,5mm ?
6-8 qmm / 2,8-3,2 mm sollten bei einer Batterie bereits ausreichend sein.
manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern.
werch ein illtum! (lichtung, Ernst Jandl)

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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 17:34

Das steht mir auch noch bevor. Ich verwende die Originalkabel und mein "Starthilfe" Kabel.
Ich ging dahinaus 16mm2 zu benötigen, bin gespannt was die Experten sagen.
Liebe Grüße
Paul
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 17:54

Ein paar Zahlen:
Spannung jetzt nach der Ruhephase und dem Weg nach Hause 12,6V
Also eigentlich noch recht voll.
Ich versuche morgen mein Glück und lade erst wieder in der Firma.
Ruhestrom ist 165mA nur POD ohne Motor und ohne Licht.
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 30.07.2013, 18:29

Paul hat geschrieben:Das steht mir auch noch bevor. Ich verwende die Originalkabel und mein "Starthilfe" Kabel.
Ich ging dahinaus 16mm2 zu benötigen, bin gespannt was die Experten sagen.
Liebe Grüße
Paul
Der Querschnitt kann nie groß genug sein.
Vor allem hat der Motor einen höheren Anlaufstrom als den im Betrieb angegebenen Dauerstrom.

Man möge sich mal dieses typische Datenblatt eines Gleichstrommotors mit 24V ansehen.
http://www.buehlermotor.de/C12572D40025 ... 75.2XX.pdf

Dabei fällt zum Einen auf, dass die zugeführte Leistung nicht der abgegebenen Leistung entspricht.
Die Nennleistung des Motors mit 240W erfordert bei 24V eine Zuführung von 15A = 360 Watt.
Das entspricht in etwa einem Wirkungsgrad des Motors von 67%.
Auch das ist zu berücksichtigen bei Auswahl der Batterie, nicht nur das Gewicht. :wink:

Der Motor selbst hat einen viel niedrigeren Widerstand von angegeben 0,4 Ohm oder besser gesagt einen Anlaufstrom von 65 A (!).
Sobald der Motor sich dreht, erzeugt er eine Gegenspannung, die die Stromaufnahme in dem Sinne reduziert.

Jetzt haben wir hier einen 12V Motor mit vergleichbarer Leistung und können die auftretenden Ströme einfach umrechnen (*2).
Wenn der Motor 250W Leistung hat, wird ein Strom von etwa 30A benötigt unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades.
Denn der ist wohl kaum 100% und wenn man noch Reibungsverluste bei Getriebe, Rädern etc. berücksichtigt, liegt man mit 65% sicher gut in der Realität.

Der Motor wird vermutlich nur den halben Widerstand haben, 0,2 Ohm oder 200 milliOhm oder vielleicht auch weniger wie z.B. 150 milliOhm.
Und der Anlaufstrom wird ebenfalls größer sein, rechnen wir mal großzügig mit 90 A.

Kupfer hat einen Widerstand von 17 milliOhm pro mm² pro Meter. Wobei die Länge in der Regel doppelt gerechnet wird, weil der Strom ja hin- und wieder zurückfließen muss. Bei einem Meter kommen mit 1mm² Querschnitt da schon 34 milliOhm zusammen und im Einschaltmoment ein Spannungsabfall von etwa 3V. Insofern würde ich persönlich eher zu 25mm² Querschnitt raten. Wenns nur ein halber Meter ist, würden vielleicht auch 16mm² reichen.

Die Autotuner verwenden da gerne Schweißkabel, die wohl recht günstig sind:
http://www.ebay.de/itm/200826949809?
Zuletzt geändert von PokeMon am 30.07.2013, 18:32, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 30.07.2013, 18:31

Paul hat geschrieben:Ruhestrom ist 165mA nur POD ohne Motor und ohne Licht.
Sind über Nacht auch 2 Ah. Das läppert sich alles. Übergangswiderstände, Wirkungsgrad des Motors, Reibungsverluste, das mit den Reifen hast Du ja schon festgestellt. :wink:
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Re: Reichweite

Beitrag von Paul » 30.07.2013, 19:10

Der Ruhestrom fließt nur während der Ampelphasen. Zu Hause und immer wenn der C5 abgestellt sind ist der Akku nicht verbunden.
Das mit den 25mm2 ist ein guter Tipp, danke. Der C5 hat einen Anfahrtstrom von 130A angegeben, also recht nah an den 65A*2.
Das der Fahrstrom in der Ebene zwischen 30 und 45A liegen muss sagt auch die Linke Anzeige des POD.
Also die zweite grüne leuchtet normalerweise.
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Re: Reichweite

Beitrag von PokeMon » 30.07.2013, 20:14

Paul hat geschrieben:Der Ruhestrom fließt nur während der Ampelphasen. Zu Hause und immer wenn der C5 abgestellt sind ist der Akku nicht verbunden.
Das mit den 25mm2 ist ein guter Tipp, danke. Der C5 hat einen Anfahrtstrom von 130A angegeben, also recht nah an den 65A*2.
Das der Fahrstrom in der Ebene zwischen 30 und 45A liegen muss sagt auch die Linke Anzeige des POD.
Also die zweite grüne leuchtet normalerweise.
Der Strom wird nicht doppelt genommen. Wenn er mit 130A angegeben ist, ist die Wicklung noch niederohmiger (um die 100 milliOhm) als gedacht. Das ist schon ein ganz schöner Wumms. Insofern würde ich auf jeden Fall mindestens 25mm² Querschnitt nehmen.

PS: Der Widerstand wird doppelt genommen, weil der Strom rein und wieder zurückfließt. Das tut er nur in einer Richtung, nur durch beide Kabelstränge (+ und -), deshalb habe ich die Länge des Kabels mit 2 multipliziert. Der Strom wird deshalb nicht doppelt gerechnet.

Und 30A heißt bei 44Ah auch, dass die Batterie maximal 90 Minuten reicht. Da bei hoher Stromentnahme die Kapazität tatsächlich niedriger ist, würde ich mal 20% Abschlag vornehmen und mit etwa 75 Minuten rechnen wenn der Akku voll ist. Und die Reifen voll sind. :mrgreen:
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