Vad är normalt spänningsfall vid belastning?

[hgpuke]

Hej! Jag var just ute och gjorde ett experiment i husbilen: Jag fyllde vår vattenkokare med 1l vatten, satte kontakten i invertern och mätte hur mycket energi (Ah) som gick åt. Det gick åt 4Ah ganska precis. Mindre än vad jag hade räknat med. Under tiden mätte jag mellan 30-35 A strömförbrukning. Nu till min fråga: När jag tog ut dessa 30-35A så sjönk spänningen kraftigt till strax under 12V (har för mig att det var ca 11,85V som minst). Detta med två 105Ah Bly/syra-batterier i parallell (som bara är ca 1 år gamla och väldigt litet körda). Temperaturen i bilen låg väl strax över nollan. Batterierna var fulladdade (över 13V) när jag startade. Är detta att betrakta som normala värden?

H-G

 

[skalman52]

Verkar vara litet högt spänningsfall, men inte fullständigt orimligt. Vad som är rimligt det beror på ...

Det som ger spännningsfallet är inre motståndet i batterierna och det är för nya batterier ca 0.01 ohm. Kör du 35A genom 0.01 ohm så får du ett spänningsfall på 0.35V. Kalla batterier och gamla batterier ger högre spänningsfall (kemin i batteriet fungerar sämre). Nu har du två parallellkopplade batterier så det är halva strömmen från varje batteri så är det bara detta så borde spänningsfallet vara 0.35 / 2 V.

När du mätte 11.85V, gjorde du mätningen på batterierna eller på inverterns 12V-anslutning? Mätte du på invertern så har du spänningsfallet i kablarna fram till invertern att lägga till. Klena kablar = stort spänningsfall. Långa kablar likaså.

MVH
Hans

 

[hgpuke]

Nu har du två parallellkopplade batterier så det är halva strömmen från varje batteri så är det bara detta så borde spänningsfallet vara 0.35 / 2 V.

När du mätte 11.85V, gjorde du mätningen på batterierna eller på inverterns 12V-anslutning? Mätte du på invertern så har du spänningsfallet i kablarna fram till invertern att lägga till. Klena kablar = stort spänningsfall. Långa kablar likaså.

MVH
Hans

Jag mäter spänning och ström med en Victron BMV 700 batteri-mätare. Jag gjorde för säkerhets skull om (delar av) testet nu alldeles nyss (på kvällen när inte solpanelerna "stör" resultatet).

Temperaturen var nära 0 grader C.

Jag började med bara ett par LED-lampor tända, plus invertern på tomgång.
Resultat: Ca 12.88V på batteriet, ca 0,5A i strömförbrukning.

Sedan körde jag igång vattenkokaren.
Resultat: Batterispänningen sjönk först till 11,80V för att därefter stiga något (till ca 11,90).
Strömförbrukningen var 35A.

Därefter slår jag av vattenkokaren.
Resultat: Batterispänningen ökar igen, och stannar på ca 12,7V.

Jag får alltså ett spänningsfall på närmare 1V. Jag har inte klena dimensioner på kablarna och inte heller långa kablar. Mellan batteri och inverter är det 35-kvadrat kablar på 1m.

Jag förstår inte varför spänningsfallet blir så stort. Kan det ha med temperaturen (0 grader C) att göra?

 

[hgpuke]

Hmm, jag hittar litet uppgifter på nätet som säger att den interna resistansen i ett bly-syra batteri är, som du säger 0,01 Ohm, men detta är per cell, inte för hela batteriet. Eftersom ett 12V batteri byggs upp av 6 sådana celler i serie borde ju den interna resistansen bli 0,06 Ohm istället, eller? Och i så fall får vi (0,06/2)*35 (2 batterier parallellt) vilket blir ungefär 1V, dvs vad jag observerade. Kan det vara så?

 

[Knut]

Du har fått kart og terreng til å passe sammen - og allt rett. Og her ser en att det er ikke det samme å ha ett 190 Ah eller 2 95 Ah batterier. Spenningsfallet i ett batteri er det dobbelte av 2 - mest synlig med stor belastning. Om jeg har regnet rett så er dette en sterk begrensning på hvor stor inverter en kan trekke før spenningsvakten på 10V i inverteren kutter ut, spesiellt ved ett batteri.

 

[Göte J]

Det skulle vara intressant att göra om testet med batteriet uppvärmt till 25 grader! För inre resistansen brukar ju väl anger vid just 25 grader och stiger med minskad temperatur.
Sen bör väl spänningfallet bli samma antingen man har ett batteri på 190 Ah eller 2x95 Ah i paralell eftersom strömmen fördelas lika mellan batterierna om de är lika i övrigt.

 

[hgpuke]

Jag skall definitivt göra om testet med uppvärmt batteri, så snart vi är på väg (kommer att bli till påsk-helgen). Jag skall då också ta med en ordentlig hårtork för att se vad som händer om vi försöker belasta med 2kW. Stay tuned!

 

[hgpuke]

Idag körde jag testet med en hårtork i rumsvarm husbil.
Batteriet var 100% uppladdat när jag startade. Jag körde bara någon minut på full effekt på hårtorken.

Jag fick följande värden:

Hårtorken drog ca 60A (dvs ungefär 720W, långt ifrån det uppgivna värdet).
Spänningen sjönk från ca 12,9V till 11,6V, ett spänningsfall på 1,3V.
Det ger en inre resistans på ca 0,022 Ohm (enligt Ohms lag: U=R*I, eller R=U/I).
Hade jag bara haft ett batteri skulle jag istället fått 0,043 Ohm och ett dubbelt så stort spänningsfall (2,6V och bara 10,3V vilket invertern skulle sätta stopp för).

Verkar detta vettigt?

 

[hgpuke]

Först en ursäkt: Jag har möjligen satt myror i huvudet på folk helt onödigtvis.
Det visade sig nämligen då jag lät Bossings göra en installation av ett prioritetsrelä, att jag kopplat min batterimonitor fel! Jag mätte bara vad som gick in och ut ur det ENA av de två batterierna.

Så jag gjorde om testet alldeles nyss med vattenkokaren och med batterimonitorn korrekt inkopplad. Solen lyser starkt så solpanelerna inverkar en del (positivt), men i alla fall:

Belastning av vattenkokaren var ungefär 85A vid ca 12,0V, dvs 1020W, ganska precis märkeffekten på vattenkokaren!

Spänningen sjönk bara till 12,0V, dvs ett spänningsfall på 0,9V. Det ger en inre resistans på 0,01 Ohm.
Det betyder att jag kan belasta batteribanken med 1000W utan problem med att spänningen sjunker för mycket.

För övrigt gick det åt ca 5Ah att värma 0,5l vatten från "vattenledningskallt" till 100 grader C. Betydligt mer än vad mina tidigare (felaktiga) mätningar kunnat visa. Slutsats: Det är ingen bra idé att värma vatten i en vattenkokare när man bara har batteri-el.