E = (C * U) / 1000
C = (E * 1000) / U
E = Energy (KWh)
C = Capacity (Ah)
U = Voltage (V)
Eine webbasierte Werkzeug zur Umrechnung der Batteriekapazität zwischen Ampere-Stunden (Ah) und Kilowattstunden (kWh), ideal für Elektrofahrzeuge, Energiespeichersysteme und Solaranwendungen.
Dieser Rechner hilft Benutzern, die Ladungskapazität (Ah) in Energie (kWh) umzurechnen, mit klaren Erklärungen der wichtigsten Batterieparameter, um das Batterieverhalten und -zustand besser zu verstehen.
| Parameter | Beschreibung |
|---|---|
| Kapazität | Batteriekapazität in Ampere-Stunden (Ah), was anzeigt, wie viel Strom die Batterie über Zeit liefern kann. Kilowattstunden (kWh) ist eine Energieeinheit, die die gespeicherte oder abgegebene Gesamtleistung darstellt. Formel: kWh = Ah × Spannung (V) ÷ 1000 |
| Spannung (V) | Der elektrische Spannungsunterschied zwischen zwei Punkten, gemessen in Volt (V). Wesentlich für die Energieberechnung. |
| Tiefenentladung (DoD) | Der Prozentsatz der entladenen Batteriekapazität im Verhältnis zur Gesamtkapazität. - Komplementär zum Ladezustand (SoC): SoC + DoD = 100% - Kann als % oder in Ah ausgedrückt werden - Die tatsächliche Kapazität kann die nominelle überschreiten, so dass DoD über 100% gehen kann (z.B. bis zu 110%) |
| Ladezustand (SoC) | Der verbleibende Batterieladestand als Prozentsatz der Gesamtkapazität. 0% = leer, 100% = voll. |
| Entladene Kapazität | Die gesamte von der Batterie entnommene Energiemenge, in kWh oder Ah. |
Batterie: 50 Ah, 48 V
Wenn Tiefenentladung (DoD) = 80% →
Energie = 50 × 48 / 1000 =
2,4 kWh
Entladene Energie = 2,4 × 80% =
1,92 kWh
Schätzung der Fahrstrecke von Elektrofahrzeugen
Entwurf von Haushaltsenergiespeichersystemen
Berechnung der verfügbaren Energie in Off-Grid-Solaranlagen
Analyse des Batteriezykluslebens und der Effizienz
Ah (Amperestunden) ist eine Einheit der elektrischen Ladungskapazität und gibt an, wie viel Strom eine Batterie über einen bestimmten Zeitraum liefern kann; kWh (Kilowattstunden) ist eine Energieeinheit, die die insgesamt gespeicherte Energie darstellt. Die Spannung dient als Bindeglied zwischen beiden Größen, wobei die folgende Formel verwendet wird: kWh = Ah × V ÷ 1000. Dieselbe 100-Ah-Batterie speichert in einem 12-V-System nur 1,2 kWh, in einem 48-V-System hingegen 4,8 kWh – ein Unterschied um den Faktor 4.
DoD gibt an, wie viel Kapazität entladen wurde, während SoC angibt, wie viel Ladung verbleibt. Sie ergänzen sich: SoC + DoD = 100 %. Wenn beispielsweise der DoD 80 % beträgt, liegt der SoC bei 20 %, was bedeutet, dass 80 % der Batterie entladen wurden und 20 % verbleiben. In der Praxis wird eine vollständige Entladung einer Batterie (DoD = 100 %) nicht empfohlen, da dies die Lebensdauer der Batterie verkürzt. Die meisten Lithiumbatterien empfehlen, den DoD im Bereich von 80 %–90 % zu halten.
Zunächst wird die Batteriekapazität in Ah in kWh umgerechnet (kWh = Ah × V ÷ 1000), um die gesamte Energiespeicherkapazität zu ermitteln; anschließend wird die Reichweite auf Basis des Energieverbrauchs des Fahrzeugs (üblicherweise angegeben in Wh/km) geschätzt. Beispielsweise speichert eine 48V 100Ah-Batterie 4,8 kWh. Wenn das Fahrzeug 150 Wh/km verbraucht, beträgt die theoretische Reichweite ungefähr 4800 ÷ 150 ≈ 32 km. Die tatsächliche Reichweite hängt zudem von den DoD-Grenzwerten, der Temperatur, der Last und den Straßenbedingungen ab.
Es wird häufig zur Schätzung der Reichweite von Elektrofahrzeugen (Umrechnung von Ah in kWh), zur Auslegung von häuslichen Energiespeichersystemen (Berechnung der gesamten Batterieenergie), zur Konfiguration von netzunabhängigen Solaranlagen (Bewertung der verfügbaren Energie), zur Analyse der Batterielebensdauer und des Wirkungsgrades sowie für das akademische Lernen und Prüfungen in Physik und Ingenieurwesen eingesetzt.
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