Gut möglich, dass die Probleme weniger werden, wenn ein kompletter Zyklus Laden/Entladen/Laden durchlaufen wurde.
Man muss bei der Ladung von Batterien aus Batterien über 230V-Wechselrichter und 230V-Ladegeräte berücksichtigen, dass der Wirkungsgrad von Wechselrichter, Ladegerät und Batterien zwangsläufig unter 1 liegt. Der Gesamtwirkungsgrad liegt dann noch überraschend deutlich niedriger.
Ein Beispiel:
Bei Wechselrichtern schwankt der Wirkungsgrad, je nachdem mit welcher prozentualen Leistung des Wechselrichters man diesen belastet, zwischen 0 und 90%. D.h. es kommen nur zwischen 0 und 90% der aufgenommenen elektrischen Leistung als 230V-Wechselstrom wieder aus dem Wechselrichters heraus. Der Rest wird in Wärme verwandelt und für den Betrieb des Wechselrichters selbst benötigt. Der Wirkungsgrad des Wechselrichters ist dabei um so schlechter, je geringer die ihm abgenommene Leistung ist. Ist diese Leistung Null, muss der Wechselrichter also nur 230V bei 50Hz ohne Ausgangsstrom an seiner Ausgangs-Steckdose zur Verfügung stellen, ist zwar seine Aufnahmeleistung am geringsten, aber der Wirkungsgrad beträgt trotzdem leider 0%, weil ja keinerlei verwertbare Ausgangssleistung abgenommen wird. Dennoch wird eine Eingangsleistung aufgenommen (Leerlaufleistung des Wechselrichters). Der optimale Wirkungsgrad kann je nach Wechelrichter-Ausführung und -Qualität bis zu 90% reichen und wird meist bei oder kurz vor dessen Volllast erreicht. Gemeint ist hier die maximal zulässige Dauerlast, nicht die Spitzenlast, die Wechselrichter nur für einige Millisekunden erreichen können.
Bild 1: Wirkungsgradverlauf LVYUAN-Trapezwechselrichter 12V, 600W-Dauerleistung, 2.600W Spitzenleistung
Bei Netzladegeräten verhält sich der Wirkungsgrad ähnlich: Auch hier wird der beste Wirkungsgrad meist bei Volllast des Ladegerätes erreicht. Nimmt der Ladestrom zum Ende der Batterieladung ab, sinkt also auch der Wirkungsgrad des Ladegerätes. Volllast-Wirkungsgrade von Ladegeräten liegen meist zwischen 70 und 90%.
In der Praxis muss man bei einer Hintereinanderschaltung von Wechselrichter und Ladegerät deren jeweiligen Wirkungsgrade miteinander multiplizieren, um den Gesamtwirkungsgrad zu erhalten.
Gehen wir als Beispiel mal von dem im obigen Diagramm 600W-Wechselrichter aus, an den ein wie von Dir beschriebenes 160W-Ladegerät angeschlossen ist. In diesem Fall würde das 160W-Ladegerät in der Hauptladephase der Batterie bei Volllast und einem Wirkungsgrad von ca. 78% etwa 210W aufnehmen, die den 600W-Wechselrichter mit nur ca. 21% seiner Maximalleitung belasten würde (sofern nicht noch gleichzeitig andere Verbraucher daran betrieben werden), was, wenn man das obige Diagramm zugrunde legt, zu einem Wechselrichter-Wirkungsgrad von ca. 78% führt. Wenn man nun die Wirkungsgrade von Wechselrichter und Ladegerät multipliziert, kommt man auf 0,78 x 0,8 = 0,62, also 62%.
Ein Gesamtwirkungsgrad Wechselrichter/Ladegerät von nur noch 62%, führt dazu, dass man zur Ladung einer E-Bike-Batterie mit einem Energieinhalt von z.B. 500Wh eine Ladearbeit von mindestens 500Wh / 0,62 = 806Wh aufwenden muss. Mindestens deshalb, weil die Verluste der Batterie, aus welcher der Ladestrom kommt und die der Batterie, in die der Ladestrom fließt, noch nicht mit eingerechnet hat. Hier können schnell noch einmal weitere 15 - 20% Energie verloren gehen, was den Gesamtwirkungsgrad dann schnell auf nur noch ~50% senkt.
Man muss dann also die doppelte Energie bereitstellen, die man am Ende in seiner E-Bike-Batterie hat!
So erklärt sich dann schnell so mancher, zuvor unerklärlicher, Energieverlust. ![]()
Grüße, Tom
