Warum ist die Batteriespannung niedriger als die System-/Generatorspannung?

Ich bin ein Noob in Sachen Elektrik, also entschuldigt meine Unwissenheit. Warum die Batteriespannung immer niedriger ist als die Spannung des gesamten Systems und der Lichtmaschine (unter Berücksichtigung des elektrischen Systems eines Leichtflugzeugs). Beispiel: Bei Cessna 150 beträgt die Systemspannung 14 V und die Batteriespannung 12 V, bei C152 beträgt die System- und Lichtmaschinenspannung 28 V und die Batteriespannung 24 V.

Antworten (1)

Dies ist eher eine Frage der Elektrotechnik als der Luftfahrt, tatsächlich kann genau dasselbe über jedes Automobil gestellt werden.

Beide von Ihnen zitierten Zahlen sind "nominal": Es kann nicht erwartet werden, dass die Batterie eine viel höhere Spannung als 12 V ausgibt. In Wirklichkeit funktionieren alle Systeme bis zu etwa 10 Volt einwandfrei, obwohl die "normale" Spannung dies sein wird 12,5 V für eine relativ neue, moderne Batterie in gutem Zustand.

Umgekehrt benötigt die Batterie selbst eine deutlich höhere Spannung, um sich selbst aufzuladen, sodass die Lichtmaschine 13 bis 14 Volt abgeben muss, was der Einfachheit halber auf 14 V abgerundet wird, wenn man "allgemein" spricht.

Fast vergessen - für einige Hochleistungssysteme ist ein 12-V-System nicht ausreichend, daher wird die Batterie einfach verdoppelt, sodass aus 12 V nominal 24 Volt usw. werden, jedoch mit denselben Toleranzen.

Das letzte Bit sollten Sie in Watt ausdrücken. Der Wechsel zu 28 V dient hauptsächlich dazu, eine Verdoppelung der Wattleistung des gesamten elektrischen Systems zu ermöglichen, ohne die Kabelquerschnitte vergrößern zu müssen. Oder wenn Sie von vorne anfangen, können Sie die Drähte kleiner machen. Sie werden auch etwas weniger empfindlich gegenüber schlechten Verbindungen, insbesondere bei spannungsempfindlichen Schaltungen wie solchen mit variablen Widerständen, während Sie mit anspruchsvolleren Isolationsanforderungen leben müssen. 28 V wurde von der Luftfahrtindustrie unter Berücksichtigung all dessen als bester Kompromiss für DC-Systeme festgelegt.
Außerdem sind nicht alle Batteriechemien 12 V / 24 V nominell. Ni-Cd und Li-Ion haben unterschiedliche Nennspannungen, sind aber dennoch für den Betrieb an einem 14-V-/28-V-Ladesystem ausgelegt
In der Tat ist die Lichtmaschine meiner Piper Cherokee genau die gleiche wie die, die in Chrysler-Produkten der 60er Jahre verwendet wurde. Wenn Sie ein moderneres Auto und ein OBDII-Lesegerät haben, können Sie die Systemspannungen leicht sehen. Bei mir sind es 14,4 Volt, wenn das System aufgeladen wird, 12,8 auf etwa 12,4, wenn die Batterie leer ist. Sinkt sie darunter, beginnt die Lichtmaschine wieder zu laden.
@selectstriker2 Alles am Flugzeugdesign ist aus Sicherheitsgründen äußerst konservativ. Sie werden wahrscheinlich nichts außer Bleisäure finden, das für ein "altes" Design wie eine Piper oder Cessna zertifiziert ist. (Und natürlich hat Boeing bei der 787 die Folgen von Batterieproblemen auf die harte Tour gelernt!)
Wenn Sie darüber nachdenken, wenn Sie die Elektronen falsch durch die Batterie drücken wollen, müssen Sie sie stärker drücken , als die Batterie zurückdrückt. Deshalb ist die Generatorspannung höher als die Batteriespannung.
@alephzero Ich denke, Sie werden feststellen, dass es heutzutage eher um die Kosten für einen STC in diesen "alten" Designs geht als um eine Sicherheitsanforderung
Warum ist die Batteriespannung niedriger als die System-/Generatorspannung?
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