Warum 12V Bordspannung
Also, warum hat ein Auto eigentlich 12 Volt Bordspannung und nicht 10 oder 20 oder wie im Haus 230 V?
Kann mir das mal jemand erklären???
Y.K.
18 Antworten
Nun, man braucht eine gleichspannung niedrigen niveaus, die leicht gespeichert werden kann. Und da eine Bleizelle irgendwas bei 2V Spannungsniveau hat, liegt eine niedrige Spannung nahe. Zudem eine Reihenschaltung von noch mehr Batteriezellen die Ausfallwahrscheinlichkeit unnötig in die Höhe treibt.
230V Haustrom (die zudem noch Wechselspannung sind und nicht gleichspannung) sind zwar schön für die Übertragung auf mittleren Strecken... aber für kleinverbraucher, die meist geringe Gleichspannungen benötigen, mehr als ungeeignet. Zudem müsste dann erst wieder eine Sinuswelle aus der Gleichspannung der Batterie erzeugt werden, wenn der Motor nicht läuft.
Dass es gerade 12V sind und nicht 10 oder 14, könnte ich mir am ehesten historisch erklären, da zuvor eine 6V-Gleichspannung benutzt wurde und man dann einfach die Spannung verdoppelt hat. Ausserdem hat die 12 schön viele Teiler 😁 Oder hast Du Dich schonmal gefragt, wieso die Stunde nicht 70 Minuten hat?
Zitat:
Zudem eine Reihenschaltung von noch mehr Batteriezellen die Ausfallwahrscheinlichkeit unnötig in die Höhe treibt.
Ich würde sagen es hat mehr mit den Dimensionen der Batterie zu tun. 24V wäre doppelt so lang und schwer (wie man beim LKW sehen kann). Eine gleich große 24V würde nicht genügend Strom liefern können. Außerdem spürt man 12V mit der bloßen Hand nicht, 24V aber schon.
Vor einigen Jahren bekam ich und mein Freund eine ziemlich blöde Idee: Wir klebten 2 9V-blocks zusammen und verbanden den +Pol der einen Batterie mit dem -Pol der anderen. Ich habe die restlichen Pole dann mit meiner Zunge verbunden 😁 Das war die dummste Idee die ich je hatte! Das werde ich niemals wiederholen.
Daß es Gleichspannung sein muß, erklärt sich ja schon aus der Speicherbarkeit.
Die 12V haben sich afaik deshalb etabliert, weil das Verhältnis zwischen Leistungsbedarf und Kabelquerschnitt damals als ausgewogen galt. (Je niedriger die Spannung, desto dicker müssen die Kabel bei gleicher Leistung sein.)
Zur Spannungshöhe: Da der Stromverbrauch aktueller Modelle immer weiter steigt, überlegen die Hersteller schon seit Langem, die Bordspannung anzuheben. Bis 42V wären sicherheitstechnisch problemlos machbar.
Da aber die ganze Zubehörindustrie sich auf die 12V eingeschossen hat, wäre ein Umstieg auf eine andere Spannung mittlerweile mit sehr vielen Problemen und enormen Kosten verbunden. Daher konnte sich eine Spannungserhöhung noch nicht durchsetzen, wird aber irgendwann unabdingbar sein.
nur mal so zur info.
beim LKW wurden 24V gewählt, weil der strom bei 12V zu hoch wurde.
das wiederspricht also deiner aussage.
grüsse
Inwieweit widerspricht es meiner Aussage?
Bei LKWs war man wegen der hohen Ströme schon gezwungen, die Spannung anzuheben.
Aber wir sind doch hier im PKW-Forum, oder?
Es geht um die Leistung (P) - P = U x I
U... Spannung
I... Strom
Ich habe mich nicht korrekt ausgedrückt. Es ist egal, ob 12 oder 24 V solange die Batterie die Leistung liefern kann und die Leitung den abgegebenen Strom verkraftet. Aber 24 V sind an der oberen Grenze der "sicheren" Spannung (richtet in gesundem Körper keine Schaden an). Die spürt man auch bei trockenem Wetter, die 12V dagegen nicht und am PKW schrauben auch möchtegern-Mechaniker, was bei LKWs nicht der Fall ist.
Wenn ich mich an meine Berufsausbildung richtig erinnere (und das liegt schon etliche Jahre zurück 😉), liegt für den Menschen die Spannungsgrenze für ungefährliche Spannungen bei 42V. Bis dahin könnten Bordnetzspannungen also gehen.
Wenn da nicht der Aufwand der Umstellung wäre, denn alle Zubehörproduzenten müssen ja ihre Produktion umstellen bzw. erweitern.
Das mag ja so sein, aber die Normen definieren das anders und die werden auch ständig verändert. Die wurden entworfen um möglichst viele Verletzungen zu vermeiden ohne die Arbeit unmöglich zu machen. Natürlich ist die Grenze des gefährlichen für mich (23 Jahre, sportlich gebaut) etwas anderes als für nen 90-jährigen Opa (damit meine ich nicht dich)...
naja ich möchte nicht in einem fahrzeug mit 230v bordspannung sitzen da kann ich glei zuhause kabel der steckdose anfangen
Zitat:
Original geschrieben von freak1704
Inwieweit widerspricht es meiner Aussage?
...
das war für den CZhans gedacht 😉
@CZhans,
schutzkleinspannung geht bis 48V und das ist so und bleibt so. da ändert sich nicht täglich was.
letztes jahrtausend war die schutzkleinspannung noch 60V, wurde dann aber auf 48V verringert.
wenn man nicht gerade schweiss triefend vom joggen kommt, dann merkt man bei 24V garnix.
selbst bei 48V ist nur ein leichtes kribeln zu spüren, wenn man normal feuchte finger hat.
zu krämpfen oder tot ist doch schon einiges mehr nötig. umstände oder spannung.
grüsse
Wechselspannungen über 50 Volt und Gleichspannungen über 120 Volt sind unter Normalbedingungen tödlich.
Bei Wechselspannung liegt der Wert niedriger, weil die Frequenz von 50 Hz (im europäischen Verbundnetz) bei Durchfluß des Sinusknotens am Herzen zur Folge hätte, daß das Herz einen Puls von 3000 Schläge pro Minute erzielen müßte- Herzkammerflimmern und Kreislaufversagen drohen.
Nikola Tesla hat im 19. Jahrhundert entdeckt, daß Wechselspannung kurz gesagt effektiver ist und sich besser transportieren läßt. Darüber hinaus läßt sich elektrische Energie über mittlere und große Entfernungen besser mit hoher Spannung und niedriger Stromstärke transportieren. Es ist leichter, ein dünnes Kupferkabel von 240 mm² Querschnitt an Strommasten zu hängen und die Luft über große Abstände als Isolator zu nutzen als ein 4 m² (!) dickes Kabel, wo nur 230 Volt anliegen, aber der zighundertfache Strom fließt. Denn hoher Strom hat den Nachteil, daß jeder noch so kleine Übergangswiderstand für eine sehr große Erwärmung sorgt.
Ein Starthilfekabel am Auto wird nach mehreren Versuchen auch warm oder sogar heiß (je nach Querschnitt natürlich), weil der Anlasser > 100 A Strom zieht.
Bei 12 Volt Gleichspannung und mittlerer Kapazität hat eine Batterie noch einigermaßen kompakte Ausmaße, der Kfz-Mechaniker muß keine Elektrofachkraft sein und bis auf das Zündungssystem stellt elektrische Energie im Auto für ihn keine Gefahr dar, darüber hinaus gibt es im Auto keine großen Entfernungen oder Verbraucher, die eine riesige Batterie mit hoher Spannung erforderlich machen.
Was sich in Zukunft bei letzterem wohl aber ändern dürfte.
Auch besteht so eine Batterie ja aus galvanischen Elementen, die der Spannungsreihe entsprechend je 2 Volt haben sowie 2,3 Volt Ladespannung. Daher 6 Zellen * 2 Volt/2,3 Volt machen 12 Volt/13,8 Volt.
Ich hoffe, es war nicht zu kompliziert... 🙂
cheerio
Ein Auto ist kein Kraftwerk.
Man hat ja aufgrund der satrk zunehmendne verbraucher im fahrzeug bereits die spannung von 6 auf 12 volt angehoben, das problem ist nur das jetzt wieder einmal das ende in sicht ist wo 12 volt ausreichen.
die hersteller planen eine 42 volt anlage mit der sich diverse sachen besser und kräfiger einplanen lassen, nur, 230 volt gibt es im auto doch, nur ist demnach die stromstärke relativ gering.
mit der 42 volt technik will man dann elektro angetriebene turolader beispielsweise einsetzen, hört sich seltsam an, weiss ich, ist aber in planung.
es sollen fahrwerke mit elektromotoren entwickelt werden die nicht mehr auf federn zurückgreifen sondern elektromagnetisch. ist zwar noch unbekannt aber bereits vorhanden (Bose) aber eben nur auf 42 volt basis denkbarer als jetzt.
MfG G4U
@ där Kapitän
Zitat:
Es ist leichter, ein dünnes Kupferkabel von 240 mm² Querschnitt an Strommasten zu hängen und die Luft über große Abstände als Isolator zu nutzen als ein 4 m² (!)
Sind das nicht eher Aluumantelte Stahlseile? Bei 240 mm² Kupferleitungen dürfte so eine Stromtrasse relativ teuer werden und müsste bei Abschaltung wohl bewacht werden ;-)