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Cristine

16.10.2021,
13:39
 

Batterielebensdauer (Elektronik)

Hallo, :)

ich hab ein kleines Denkproblem bezüglich der Batterielebensdauer.

Ich verstehe zwar das wenn eine Batterie eine Kapazität von z.B. 50 mAh hat kann diese 1 Stunde land 50 mA liefern oder z.B. 2 Stunden lang 25 mA.

Aber wie siehts aus wenn diese dauernd mit z.B. 25 mA ausgelastet ist und nur alle 10 min 25mA zusätzlich für 3 Sekunden bereitstellen muss.

Da überschlägt sich mein Gehirn :-D , hoffe ihr könnt mir da weiter helfen? :-)

Gast

16.10.2021,
15:01

@ Cristine

Batterielebensdauer

» Aber wie siehts aus wenn diese dauernd mit z.B. 25 mA ausgelastet ist und
» nur alle 10 min 25mA zusätzlich für 3 Sekunden bereitstellen muss.
»
» Da überschlägt sich mein Gehirn :-D , hoffe ihr könnt mir da weiter helfen?

Ist Mathematik. Sie hält dann weniger als 2 Stunden.

xy(R)

E-Mail

16.10.2021,
16:29

@ Cristine

Batterielebensdauer

» nur alle 10 min 25mA zusätzlich für 3 Sekunden bereitstellen muss.

für 3s von 600s 25mA.

3s/600s*25mA=0,125mA im Durchschnitt

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
16.10.2021,
17:56
(editiert von cmyk61
am 16.10.2021 um 17:57)


@ Cristine

Batterielebensdauer

Hi,

solche Aufgaben kann man auch locker zeichnerisch lösen.

Ich hoffe ich verlange jetzt nicht zuviel, wenn ich Dir vorschlage, mal eine Rechteck-Schwingung aufs Papier zu zeichnen.
Den Maßstab darfst Du passend wählen. Alle 10 Minuten (600 Sekunden) ein kleines Rechteck (high) von 3 Sekunden Breite - die restliche Zeit low. Das zeichnest Du nun so lange, bis Du soviele 3 Sekunden-Rechtecke zusammen hast, dass sie 2*3600*50mAsek ergeben. Leg Dir schonmal viel Papier zurecht ;-) oder zeichne es in Excel ;-)
Natürlich darfst Du auch die simple Algebra bemühen ;-)

Gruß
Ralf

p.s. sollte ich etwas falsch berechnet und erklärt haben, bitte ich freundlichst um Korrektur meines Fehlers ;-)

»
» ich hab ein kleines Denkproblem bezüglich der Batterielebensdauer.
»
» Ich verstehe zwar das wenn eine Batterie eine Kapazität von z.B. 50 mAh hat
» kann diese 1 Stunde land 50 mA liefern oder z.B. 2 Stunden lang 25 mA.
»
» Aber wie siehts aus wenn diese dauernd mit z.B. 25 mA ausgelastet ist und
» nur alle 10 min 25mA zusätzlich für 3 Sekunden bereitstellen muss.
»
» Da überschlägt sich mein Gehirn :-D , hoffe ihr könnt mir da weiter helfen?
» :-)

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
16.10.2021,
18:17
(editiert von Strippenzieher
am 16.10.2021 um 18:45)


@ Cristine

Batterielebensdauer

Strom über die Zeit integrieren, solange bis die Kapazität "verbraucht" ist.
Du brauchst in 10min=600s
25mA*600s+25mA*3s=25mA*603s=15150mAs
Deine Batterie hat
50mAh=180000mAs
diesen Wert teilen durch den obigen 10min-Wert ergibt
180000mAs/15150mAs=11,88 (10min-Zyklen)
also 118min, spätestens dann leer :-(

Ähm, hab' ich jetzt deine Hausaufgaben erledigt?

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
16.10.2021,
18:37
(editiert von cmyk61
am 16.10.2021 um 18:38)


@ Strippenzieher

Batterielebensdauer

» Strom über die Zeit integrieren, solange bis die Kapazität "verbraucht"
» ist.
» Du brauchst in 10min=600s
» 25mA*600s+25mA*3s=25mA*603s=15150mAs
» Deine Batterie hat
» 50mAh=180000mAs
» diesen Wert teilen durch den obigen 10min-Wert ergibt
» 180000mAs/15150mAs=11,88 (10min-Zyklen)
» also 118min, spätestens dann leer :-(

woooobei - man sollte auch drauf achten, dass zwischen idealen und realen Bauelementen unterschieden wird.
Reale Batterien regenerieren sich in längeren Ruhephasen aber sie leiden auch unter einem gewissen Maß an Selbstentladung.
Des weiteren ist die Kapazität eine Funktion des Entladestroms - da sollte man/frau auch mal die Entladekurve des Herstellers zu Rate ziehen.
Das alles kann unter Umständen zu signifikanten Laufzeit-Veränderungen führen.

Herzliche Grüße
Ralf

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
16.10.2021,
20:43

@ cmyk61

Batterielebensdauer

» woooobei - man sollte auch drauf achten, dass zwischen idealen und realen
» Bauelementen unterschieden wird.


Bei Hausaufgaben sinds immer ideale Bauelemente. Sonst stände oben in der Ausgangsfrage ob es sich z.B. um eine Zink-Kohle-Batterie oder um eine Lithiumzelle handelt. Und vielleicht besteht mal wieder eine der wunderbaren Verwechslungen zwischen Batterie und Akkumulator. Ja, ideale Bauelemente (hier Batterien) haben natürlich eine exakt lineare Entladekurve bei jeder denkbaren gleichbleibenden Belastung.

Nebenbei sage ich mal, das die Kapazität einer Batterie sich aus dem Produkt von Leerlaufspannung und Kurzschlußstrom ergibt :-D Bei der Messung ist es aber zwingend erforderlich, einen Aluhut zu tragen. Gegen die "Verunreinigung" des Meßvorgangs durch freie Energie...

LG Sel

Cristine

16.10.2021,
21:16

@ Strippenzieher

Batterielebensdauer

» Strom über die Zeit integrieren, solange bis die Kapazität "verbraucht"
» ist.
» Du brauchst in 10min=600s
» 25mA*600s+25mA*3s=25mA*603s=15150mAs
» Deine Batterie hat
» 50mAh=180000mAs
» diesen Wert teilen durch den obigen 10min-Wert ergibt
» 180000mAs/15150mAs=11,88 (10min-Zyklen)
» also 118min, spätestens dann leer :-(

Vielen Dank, das hat mir sehr weiter geholfen. :-)


» Ähm, hab' ich jetzt deine Hausaufgaben erledigt?

Nur wenn der Rechenweg exact gewesen wäre. ;-) :-D



Ich schreib es noch etwas genauer auf, falls jemand auch danach sucht und/oder ich es mal vergessen sollte. :-D

In 10 min (600sek) fließen 25mAs:

600s * 25mAs = 15.000mA

Nun kommen nach diesen 10min noch 3sek lang zusätzlich 25mAs hinzu:

15.000mA + (25mAs + 25mAs) * 3 = 15.150mA

Also, in 10 Minuten und 3 Sekunden liegt der verbrauch bei 15.150mA
Nun müssen wir die Batteriekapazität von Stunden in Sekunden (oder umgekehrt) umrechnen um diese dann durch unseren verbrauch den wir in 10 Minuten und 3 Sekunden haben zu teilen.
Dadurch erfahren wir, wie oft der Zyklus von 10 Minuten und 3 Sekunden druchlaufen werden kann bevor die Batterie erschöpft:

50mAh * 60min * 60sek = 180.000 mAs / 15.150mA = 11,88

Nun noch die 11,88 mit unserer Zykluszeit (in Sekunden) Multiplizieren und wir haben unsere Batterielebensdauer:

603sek * 11,88 = 7.163,64sek / 60min = 119,394 Minuten

Die Batterielebensdauer beträgt also: 119 Minuten 23 Sekunden und 640 Millisekunden (Nach Idealen Bauelementen wie von cmyk61 erwähnt. ;) (Ebenfalls Danke dafür :) ))

Gast

16.10.2021,
21:21

@ Cristine

Batterielebensdauer

» » Ähm, hab' ich jetzt deine Hausaufgaben erledigt?
»
» Nur wenn der Rechenweg exact gewesen wäre. ;-) :-D
»
»
» Ich schreib es noch etwas genauer auf, falls jemand auch danach sucht
» und/oder ich es mal vergessen sollte. :-D
»
» In 10 min (600sek) fließen 25mAs:
»
» 600s * 25mAs = 15.000mA
»
» Nun kommen nach diesen 10min noch 3sek lang zusätzlich 25mAs hinzu:
»
» 15.000mA + (25mAs + 25mAs) * 3 = 15.150mA
Wenn es exakt sein muss, verzichte auf den Punkt und nimm das Komma. Ist im deutschsprachigen Raum eher exakt.

RR

16.10.2021,
22:41

@ Gast

Batterielebensdauer

» » 15.000mA + (25mAs + 25mAs) * 3 = 15.150mA
Unsinn! Die Einheiten links und rechts vom Gleichheitszeichen müssen gleich sein.

» Wenn es exakt sein muss, verzichte auf den Punkt und nimm das Komma. Ist im
» deutschsprachigen Raum eher exakt.

Gast

16.10.2021,
22:56

@ RR

Batterielebensdauer

» » » 15.000mA + (25mAs + 25mAs) * 3 = 15.150mA
» Unsinn! Die Einheiten links und rechts vom Gleichheitszeichen müssen gleich
» sein.
Dagegen sagt keiner was. Der Punkt ist aber das Trennzeichen für Tausend. 15.000mA sind gleich 15A

RR

16.10.2021,
23:05

@ Gast

Batterielebensdauer

» » » » 15.000mA + (25mAs + 25mAs) * 3 = 15.150mA
» » Unsinn! Die Einheiten links und rechts vom Gleichheitszeichen müssen
» gleich
» » sein.
» Dagegen sagt keiner was. Der Punkt ist aber das Trennzeichen für Tausend.
» 15.000mA sind gleich 15A
Punkt oder Komma, egal, aber mA + mAs = mA, das geht einfach nicht.

Gast

16.10.2021,
23:32

@ RR

Batterielebensdauer

» Punkt oder Komma, egalEben nicht, siehe...
https://de.wikipedia.org/wiki/Schreibweise_von_Zahlen

Gast

16.10.2021,
23:34

@ Gast

Zeilenumbruch vergessen

» Punkt oder Komma, egal

Eben nicht, siehe...
https://de.wikipedia.org/wiki/Schreibweise_von_Zahlen

RR

16.10.2021,
23:44

@ Gast

Zeilenumbruch vergessen

» » Punkt oder Komma, egal
»
» Eben nicht, siehe...
» https://de.wikipedia.org/wiki/Schreibweise_von_Zahlen
Ja, hier nimmt man halt ein Komma, aber darum geht es nicht.
Das man mA und mAs nicht addieren kann, das stört dich nicht?

Gast

17.10.2021,
01:16

@ RR

Zeilenumbruch vergessen

» » » Punkt oder Komma, egal
» »
» » Eben nicht, siehe...
» » https://de.wikipedia.org/wiki/Schreibweise_von_Zahlen
» Ja, hier nimmt man halt ein Komma, aber darum geht es nicht.
Doch, sehr wohl. Denn ab dem Punkt habe ich nicht weiter gelesen!
16.10.2021, 21:21 Uhr
» Das man mA und mAs nicht addieren kann, das stört dich nicht?
Wie gesagt, ab dem Punkt ist alles falsch.
Es stört mich nicht, da ich auf den eklatanten Fehler hingewiesen habe.