Akkukapazitäts-Rechner

Wie funktioniert der Akkukapazitäts-Rechner und wozu ist er nützlich

Der Akkukapazitäts-Rechner konvertiert zwischen Amperestunden (Ah / mAh) und Wattstunden (Wh / kWh), berechnet die Spannung oder die benötigte Kapazität und liefert wichtige Zusatzgrößen wie C-Rate, Entladestrom und Laufzeit. Die zentrale Formel lautet E = V × Q (Energie = Spannung × Kapazität). Mit dieser Formel können Sie schnell abschätzen, wie viel Energie ein Akku speichert, wie lange er ein Gerät betreiben kann und welcher Entladestrom bei bestimmter C-Rate fließt.

Typische Anwendungsfälle sind Dimensionierung und Verifizierung von Akkus in Smartphones, Laptops, Drohnen, Elektrofahrzeugen, Photovoltaik-Speichern und allen Systemen, in denen Energiebedarf und Spannung eine Rolle spielen. Der Rechner ist nützlich für Ingenieure, Techniker und Hobbyanwender, die Akkukapazitäten vergleichen oder das Batterie-Design planen möchten.

Wie Sie den Akkukapazitäts-Rechner verwenden (Schritt für Schritt)

1. Wählen Sie den Berechnungstyp:
   • Kapazität berechnen (Ah) — wenn Energie (Wh) und Spannung (V) bekannt sind.
   • Energie berechnen (Wh) — wenn Kapazität (Ah) und Spannung (V) bekannt sind.
   • Spannung berechnen (V) — wenn Energie (Wh) und Kapazität (Ah) bekannt sind.
2. Geben Sie die Werte ein:
   • Spannung (V) — z. B. 12.
   • Kapazität — in mAh oder Ah (z. B. 3000 mAh oder 3 Ah) je nach ausgewählter Einheit.
   • Gespeicherte Energie (Wh) — falls erforderlich.
3. Optional: Geben Sie eine C-Rate ein, um Lade-/Entladestrom und Laufzeit zu bestimmen. Die C-Rate gibt an, wie schnell ein Akku im Verhältnis zur Kapazität geladen/entladen wird (1C = volle Kapazität in 1 Stunde).
4. Klicken Sie auf Berechnen. Der Rechner liefert:
   • Ergebnis in der gewählten Einheit (Ah, Wh, V).
   • Entladestrom bei gegebener C-Rate (I = C-Rate × Q).
   • Laufzeit bei bekanntem Verbrauch (z. B. Laufzeit = E / Leistungsaufnahme oder Laufzeit = Q / Strom).
5. Bei Bedarf Zurücksetzen, um neue Werte einzugeben.

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass alle erforderlichen Felder ausgefüllt sind, sonst zeigt der Rechner eine Fehlermeldung an. Werte können in der Praxis wegen Temperatur, Akkualter und Systemeffizienz variieren.

Praktische Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Smartphone-Akku von mAh zu Wh

Angaben: 3000 mAh bei 3,7 V.

• Umrechnung mAh → Ah: 3000 mAh = 3 Ah.
• Energie berechnen: E = V × Q = 3,7 V × 3 Ah = 11,1 Wh.
• Ergebnis: Der Akku speichert etwa 11,1 Wh.

Beispiel 2: Batterie für 12 V System

Angaben: Kapazität 50 Ah bei 12 V (häufiger Wert für Wohnmobil- oder Photovoltaik-Speicher).

• Energie berechnen: E = 12 V × 50 Ah = 600 Wh.
• Bei einer Verbrauchsleistung von 200 W beträgt die Laufzeit: 600 Wh / 200 W = 3 Stunden.

Beispiel 3: Umrechnung kWh zu Ah für Elektrofahrzeuge

Angaben: Batterieenergie 75 kWh, Systemspannung 400 V.

• Umrechnung: 75 kWh = 75.000 Wh.
• Kapazität in Ah: Q = E / V = 75.000 Wh / 400 V = 187,5 Ah.

Beispiel 4: C-Rate und Entladestrom

Angaben: Akku 50 Ah mit C-Rate 1C und 2C.

• Bei 1C: Entladestrom I = 1 × 50 Ah = 50 A (Laufzeit bei 50 A ≈ 1 Stunde).
• Bei 2C: Entladestrom I = 2 × 50 Ah = 100 A (Laufzeit ≈ 0,5 Stunden).
• Wenn der Verbraucher 10 A zieht: Laufzeit = Q / I = 50 Ah / 10 A = 5 Stunden.

Kurzes Praxisbeispiel zur Laufzeitberechnung

Ein Gerät benötigt 5 W. Akku speichert 11,1 Wh (siehe Beispiel 1). Laufzeit = 11,1 Wh / 5 W = 2,22 Stunden. Beachten Sie, dass real nutzbare Laufzeit durch Wirkungsgrad und Alter des Akkus geringer sein kann.

Technische Informationen und Formeln

• Grundformel: E = V × Q (Energie [Wh] = Spannung [V] × Kapazität [Ah]).
• Kapazität berechnen: Q = E / V.
• Spannung berechnen: V = E / Q.
• C-Rate: I = C × Q (Entladestrom in Ampere).
• Laufzeit anhand Energie: Laufzeit [h] = E [Wh] / Leistung [W].
• Laufzeit anhand Strom: Laufzeit [h] = Q [Ah] / Strom [A].

Gängige Einheiten: mAh (milliampere-hour), Ah (ampere-hour), Wh (watt-hour), kWh (kilowatt-hour). Umrechnung: 1 Ah = 1000 mAh, 1 kWh = 1000 Wh.

Praktische Hinweise: Werte können in der Praxis aufgrund von Temperatur, Akkualter und Systemeffizienz variieren. Verwenden Sie Sicherheitsfaktoren und beachten Sie die Herstellerangaben für maximale C-Rate und empfohlene Entladetiefe.

Fazit und Vorteile

Der Akkukapazitäts-Rechner bietet eine schnelle, zuverlässige Methode, um Kapazität, Energie, Spannung, C-Rate, Entladestrom und Laufzeit zu berechnen. Vorteile auf einen Blick:

• Schnelle Umrechnungen zwischen Ah, mAh, Wh und kWh.
• Hilft bei der Dimensionierung von Akkus für Projekte und Produkte.
• Ermöglicht Abschätzung der Laufzeit und des maximalen Entladestroms.
• Unterstützt Entscheidungen bei Auswahl und Vergleich verschiedener Akkutypen.
• Praktische Ergebnisse für Technik, Photovoltaik, Mobilität und Konsumelektronik.

Nutzen Sie den Rechner als Planungswerkzeug, beachten Sie aber die realen Einflüsse wie Temperatur, Alter und Wirkungsgrad, um verlässliche Systementscheidungen zu treffen.