Wat zegt het aantal Ah over een accu?

Ah staat voor Ampère-uur, een eenheid die aangeeft hoeveel elektrische lading een accu kan opslaan en leveren. In eenvoudige bewoordingen vertelt het Ah-getal je hoeveel stroom een accu per uur kan leveren. Om dit te verduidelijken: als een accu een specificatie heeft van 10Ah, kan deze in theorie 10 uur lang 1 ampère stroom leveren. Het concept van Ah is vooral belangrijk wanneer je je accu wilt reviseren, want bij een revisie blijft de spanning (gemeten in Volt) hetzelfde om schade aan andere elektrische componenten te voorkomen.

Opladen aan het net

Als je een fietsaccu oplaadt met een stroom van 1 ampère bij een netspanning van 230 volt, dan verbruikt de oplader 230 watt (1 ampère x 230 volt = 230 watt).

Het is belangrijk om te begrijpen dat de capaciteit van de accu, die in dit geval 500 wattuur (Wh) is, een maat is voor hoeveel energie de accu kan opslaan, niet hoe snel het oplaadt. De oplaadsnelheid wordt bepaald door de stroomsterkte (in dit geval 1 ampère) en de spanning van de lader.

De tijd die het kost om de accu volledig op te laden, hangt af van zowel de capaciteit van de accu als de stroomsterkte van de lader. In dit geval, als de accu volledig leeg is, zou het 500 Wh / 230 W = ongeveer 2,17 uur duren om de accu volledig op te laden, ervan uitgaande dat de lader constant 230 watt levert en er geen verliezen zijn.

Hoeveel Watt laad een fietsaccu?

Wanneer een fietsaccu met een nominale spanning van 36 volt wordt opgeladen met een lader van 2 ampère, is de berekening van het vermogen iets anders dan bij het eerdere voorbeeld met netspanning.

In dit geval gebruik je de spanning van de accu (36V) in plaats van de netspanning. De formule blijft hetzelfde: ampère x volt = watt. Dus voor een 2A lader en een 36V fietsaccu wordt het vermogen berekend als:

2 ampère x 36 volt = 72 watt

Dit betekent dat de lader 72 watt gebruikt om de accu op te laden. De capaciteit van de accu, 500Wh, geeft aan hoeveel energie de accu kan opslaan. Om te berekenen hoe lang het duurt om de accu volledig op te laden, deel je de totale capaciteit van de accu door het vermogen van de lader:

500 Wh / 72 watt ≈ 6,94 uur

Dus het zou ongeveer 6,94 uur duren om de accu volledig op te laden met een 2A lader bij een nominale spanning van 36V, ervan uitgaande dat de accu volledig leeg is en er geen verliezen zijn tijdens het opladen.

Hoeveel Watt gaat er verloren?

Bij het opladen van een fietsaccu kunnen verschillende soorten verliezen optreden, wat betekent dat niet alle energie die door de lader wordt gebruikt, daadwerkelijk in de accu wordt opgeslagen. Enkele veelvoorkomende bronnen van verlies zijn:

1. Warmteverlies: Tijdens het opladen genereert zowel de accu als de lader warmte. Deze warmte vertegenwoordigt energie die niet wordt gebruikt voor het opladen van de accu, maar in plaats daarvan wordt afgegeven aan de omgeving.

2. Interne weerstand van de accu: Elke accu heeft een interne weerstand die kan leiden tot energieverliezen. Hoe hoger de interne weerstand, hoe meer energie verloren gaat als warmte tijdens het oplaadproces.

3. Inefficiëntie van de lader: Geen enkele lader is 100% efficiënt. Een deel van de energie die de lader uit het stopcontact haalt, wordt verloren door zijn eigen interne processen en wordt niet gebruikt voor het opladen van de accu.

4. Voltageconversieverliezen: Als de lader de netspanning moet omzetten naar een lagere spanning geschikt voor de accu, kan dit leiden tot extra verliezen.

5. Beheer van de accu: Moderne accu's hebben vaak ingebouwde beheersystemen om ze te beschermen tegen overladen, oververhitting, enz. Deze systemen verbruiken ook een beetje energie.

6. Onvolledige lading: Soms worden accu's niet volledig opgeladen, wat betekent dat de beschikbare capaciteit niet volledig wordt benut. Dit kan komen door onvolledige laadcycli of door de levensduur van de accu, die met de tijd kan afnemen.

Deze verliezen samen betekenen dat de werkelijke tijd om een accu volledig op te laden langer kan zijn dan de theoretische berekening suggereert. Daarom is het altijd goed om wat extra tijd in te calculeren voor het volledig opladen van een fietsaccu.

De termen "10S" en "16S" verwijzen naar de configuratie van cellen in een lithium-ion of lithium-polymeer batterij. Hier staat de "S" voor serie. Het getal voor de "S" geeft aan hoeveel cellen er in serie zijn geschakeld binnen de batterij. Wanneer cellen in serie zijn geschakeld, worden hun spanningen bij elkaar opgeteld, terwijl de capaciteit hetzelfde blijft. 

1. 10S: Een 10S-batterij heeft 10 cellen in serie geschakeld. Als elke cel een nominale spanning heeft van 3,6 volt (wat gebruikelijk is voor lithium-ioncellen), dan zou een 10S-batterij een totale nominale spanning hebben van 36 volt (3,6 volt x 10).

2. 16S: Op dezelfde manier betekent een 16S-configuratie dat er 16 cellen in serie zijn geschakeld. Met een nominale celspanning van 3,6 volt, zou een 16S-batterij een totale nominale spanning hebben van 57,6 volt (3,6 volt x 16).

In deze tabel geeft de kolom "Nominale Spanning" de totale spanning van de batterij weer bij een gemiddelde lading, "Maximale Laadspanning" geeft de totale spanning weer bij volledige lading, en "Minimale Spanning" geeft de totale spanning weer bij de minimum aanbevolen ontlading.

Fietsaccu's van verschillende spanningen worden gebruikt om elektrische fietsen (e-bikes) van stroom te voorzien. De spanning van een accu is belangrijk omdat deze de prestaties en het bereik van de e-bike kan beïnvloeden. Hier is een uitleg over de drie genoemde types fietsaccu's:

1. 48V Fietsaccu:

   • Een 48V accu levert over het algemeen betere prestaties en een hoger vermogen, wat resulteert in een hogere topsnelheid en een krachtiger klimvermogen, vooral in heuvelachtige gebieden.
   • Deze accu's zijn vaak te vinden op snellere e-bikes en elektrische scooters.
   • De hogere spanning zorgt ervoor dat de motor efficiënter kan werken, wat kan leiden tot een langere levensduur van de motor.
   • Doordat ze krachtiger zijn, kunnen ze ook zwaardere lasten aan.
   • Deze worden over het algemeen vaker ingezet voor Speedpedelecs

2. 36V Fietsaccu:

   • Een 36V accu is een veelvoorkomende keuze voor e-bikes en biedt een goede balans tussen prestaties en kosten.
   • Ze leveren voldoende vermogen voor de meeste dagelijkse fietsbehoeften, zoals woon-werkverkeer en recreatief fietsen.
   • Deze accu's zijn meestal lichter en goedkoper dan 48V accu's, maar ze hebben een lagere topsnelheid en een minder krachtig klimvermogen in vergelijking met 48V accu's.

3. 24V Fietsaccu:

   • Een 24V accu is geschikt voor lichtere toepassingen en is vaak te vinden op instapmodellen en kinder e-bikes.
   • Voor een aantal jaren terug was dit de standaard.
   • Ze zijn over het algemeen goedkoper en lichter dan 36V en 48V accu's.
   • Het bereik, de topsnelheid en het klimvermogen zijn lager in vergelijking met e-bikes met een hogere spanning.
   • Deze accu's zijn een goede keuze voor vlak terrein en kortere ritten.

De spanning van een accu in een elektrische scooter of brommer is vaak een hogere spanning dan die bij fietsaccu's. De spanning, uitgedrukt in volt (V), verwijst naar het elektrisch potentieel dat de accu kan leveren. Scooteraccu's en elektrische brommers komen vaak voor met spanningswaarden van 48V, 60V of 72V. Deze hogere spanningswaarden zijn gekozen om verschillende redenen: 

1. Vermogen:

   • Een hogere spanning betekent dat er meer elektrisch vermogen beschikbaar is om de motor aan te drijven. Dit resulteert in een hogere topsnelheid en betere acceleratie, wat vooral belangrijk is bij zwaardere voertuigen.

2. Efficiëntie:

   • Hogere spanning leidt tot een betere efficiëntie omdat er minder stroom nodig is om een bepaald vermogen te leveren. Dit resulteert in minder verlies van energie in de vorm van warmte, waardoor de scooter of brommer efficiënter kan werken. Er kunnen dunnere kabels gebruikt worden.

Als je bij een revisie meer Ah’s neemt dan er eerst in je accu zat zul je verschil merken zoals in onderstaande tabel kunt zien:

In het voorbeeld is het verschil te zien tussen een 10Ah en een 20Ah accu.De tabel toont de invloed van accucapaciteit (10Ah versus 20Ah) en stroomafname (variërend van 2A tot 10A) op de actieradius en fietsuren bij een gemiddelde snelheid van 25 km/h. Een hogere accucapaciteit leidt tot een langere actieradius en meer fietsuren, terwijl een hogere stroomafname deze verkort. Zo heeft een 20Ah accu bij 2A stroomafname een actieradius van 250km, terwijl een 10Ah accu bij 5A stroomafname slechts 50km bereikt. Het is duidelijk dat het balanceren van stroomafname en accucapaciteit cruciaal is voor het optimaliseren van de actieradius en fietsduur. 

Verlagen van de gemiddelde snelheid

Halveren van de stroomafname

Indien de stroomafname gehalveerd wordt betekend het dat je verder komt. Dit kan zijn met hardere banden, wind mee of berg af bijvoorbeeld.

In deze tabel is de stroomafname gehalveerd, wat resulteert in een toename van de fietsuren en daardoor ook de actieradius.

De motor van een fiets wordt niet zwaarder belast met een grotere accu. Een grotere capaciteit kan veel langere ondersteuning bieden. Het is absoluut een fabeltje dat de motor van een E-bike stuk zou gaan of harder zou verslijten door een grotere accu(capaciteit). Om het begrijpelijker te maken zou je aan een auto kunnen denken waar je een grotere benzinetank onder hebt gebouwd, je kunt, tenminste als je hem hebt volgetankt, veel verder komen met één tankvulling.

Conclusie:

Het aantal Ah van een accu geeft aan hoeveel energie/capaciteit er in een accu opgeslagen is als hij vol is en bepaalt hoe ver je kan fietsen afhankelijk van de omstandigheden. Bij gelijkblijvende omstandigheden kun je met een zwaardere accu evenredig veel verder fietsen, stijgt de capaciteit met 10%, kun je ook 10% verder fietsen.

Spanning spannend?

Nu we de capaciteit van de accu hebben verklaard, is het een goed idee om wat over de spanning van een accu te zeggen. Spanning wordt gemeten in Volt afgekort V.

De spanning van een E-bike accu varieert van fiets tot fiets. Daar waar de een genoegen neemt met 24 Volt, doet een ander het graag met 36V of zelfs 48V. Een belangrijk gegeven want de opgegeven accuspanning moet altijd gelijk zijn aan de boordspanning van de fiets, en lader. Zit er verschil tussen de boordspanning van de E-bike en accu, of tussen de lader en de accu dan kan er onherstelbare schade ontstaan. Nu horen we je bijna denken: “Als ik de spanning van mijn bijna volle accu meet is hij 28V terwijl het een 24V accu is.”.

Klopt! De accuspanning die wordt opgegeven door de fabrikant is een nominale spanning, dat wil zeggen het gemiddelde tussen de maximale en de minimale spanning. Vergelijk een E-bike accu eens met een luchtballon, je blaast hem op en je merkt dat je steeds harder moet blazen, de spanning neemt toe. Als je de ballon langzaam laat leeglopen, neemt de spanning af. Je merkt ook op, dat naar mate de ballon leger raakt, dat er minder lucht uitkomt dan wanneer de spanning veel hoger is. Deze vaststelling is er ook een die je naar je accu kunt projecteren.

Met deze wetenschap kun je een paar typische dingen van accu’s verklaren.

1. Naar mate een accu verder leeg raakt kan je het gevoel hebben dat er wat minder “Oempf” in de ondersteuning zit, en dat is nu te verklaren. Er is immers minder druk ofwel spanning.

2. Om een accu op te laden heb je wat meer spanning nodig om de energie er in te “duwen”, hoe voller de ballon des te harder moet je blazen, maar let op als je te hard blaast klapt de ballon. Een accu dus altijd met een passende lader laden.

3. Als je een opgeblazen ballon dichtknoopt zal je naar verloop van tijd bemerken dat de ballon kleiner wordt, hoe ouder de ballon des te sneller hij lucht verliest. Een oude E-bike accu heeft er meer moeite mee om opgeslagen energie vast te houden dan een nieuwe.

4. Als je de ballon nog steeds dichtgeknoopt hebt en je legt hem in de diepvries zul je ook merken dat de ballon kleiner wordt al naar gelang de temperatuur daalt. Warmt de ballon weer op, keert hij terug naar de beginstand van voor je hem afkoelde. Ook dit gegeven kun je doortrekken naar de E-bike accu. In de winterkou kan een E-bikeaccu tot wel 10% minder vermogen geven dan bij 20 graden.

5. Als je de ijskoude ballon uit de diepvries haalt zie je dat er zich meteen condens vormt op de ballon. Hetzelfde gebeurt met een accu die uit de kou in de warmte komt, of in de kou wordt opgeladen. We weten het allemaal: vocht en stroom is nooit een goede

combinatie. Vocht in een E-bikeaccu kan behoorlijk wat ellende veroorzaken, cellen, elektrische verbindingen en de elektronica kunnen onherstelbaar beschadigd raken.

6. Een ballon die warm en soepel is, is makkelijker op te blazen en gaat minder snel stuk dan een ijskoude broze ballon. Een E-bike accu wordt het liefst bij 20 graden geladen.

7. Een volle ballon die in de gloeiendhete zon ligt kan klappen, een accu die echt heet is van de zon kan ook beschadigd raken.

Genoeg over gebakken lucht, terug naar de inhoud, ofwel Wh.

Wat is Watt/uur? De afkorting Wh staat voor Watt per uur, ofwel hoeveelheid arbeid per uur. Het aantal Wh van een accu bereken je heel simpel door de (nominale) spanning met de stroom/uur te vermenigvuldigen. Uitgaande van het voorbeeld 24V en 10Ah: 24 X 10 = 240 Wh. Vergelijk je accu met een badkuip, er kan een hoeveelheid water in en daar moet je het mee doen.

Een beetje wijzer? Of toch nog vragen over welke keuze je het beste kan maken bij je accurevisie? Onze klantenservice helpt je graag verder in het maken van jouw persoonlijke keuze.

Heb je vragen?

Neem gerust contact met ons op voor een passend advies.