Wie viel kostet es, einen Akku aufzuladen?

Von kleineren Geräten wie einem Xbox-Controller bis hin zu größeren Geräten wie einem batteriebetriebenen Laubbläser oder sogar einem Auto, hier erfahren Sie, wie viel es kostet, die Batterien aufzuladen.

Warum Akkukosten berechnen?

Sie müssen sicherlich nicht die Kosten für die Verwendung von Akkus berechnen, um sie zu verwenden. Vielleicht ist die Bequemlichkeit, nie in den Laden zu laufen, um mehr Batterien für Ihre Xbox-Controller zu kaufen, hoch genug, dass es Ihnen egal ist, ob die wiederaufladbaren Batterien Ihnen Geld sparen und Sie sie trotzdem verwenden würden.

Aber vielleicht denken Sie darüber nach, alle Rasen- und Gartengeräte mit Lithium-Ionen-Antrieb zu kaufen, um Ihre gasbetriebenen Geräte zu ersetzen, und Sie fragen sich, ob das wöchentliche Aufladen im Sommer teurer wird als erwartet .

Oder vielleicht sind Sie wie wir und einfach unerbittlich neugierig auf alles und würden gerne genau wissen, wie viel es kostet, Ihre Drohne, Ihren Laubbläser oder andere batteriebetriebene Geräte aufzuladen und zu verwenden. Apropos Neugier, wenn Sie diesen Artikel lesen, weil Sie erwägen, auf einen batteriebetriebenen Mäher oder eine Schneefräse umzusteigen, finden Sie hier eine Aufschlüsselung der Kostenunterschiede zwischen benzin- und batteriebetriebenen Mähern und den gleichen Kosten für Schneefräsen.

Was auch immer Ihre Motivation ist, es ist nicht schwer herauszufinden, wie viel große und kleine wiederaufladbare Batterien zum Aufladen kosten.

So berechnen Sie die Kosten für wiederaufladbare Batterien

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Kosten für das Aufladen eines Akkus zu berechnen. Eines ist sehr genau, da es Ihnen ermöglicht, die genaue Menge an Energie zu messen, die – auf der Ausgangsebene – vom Ladegerät und der Batterie zusammen verbraucht wird. Egal wie groß oder klein der Aufwand für die Verwendung des Ladegeräts ist, diese Methode trägt dem Rechnung.

Die andere ist weniger genau, da sie grundlegende Berechnungen auf der Rückseite des Umschlags verwendet, um zu bestimmen, wie viel Strom die Batterien benötigen, um 100 % Kapazität zu erreichen. Obwohl Sie vielleicht überrascht sein werden, wie genau einfache Berechnungen dank Verbesserungen bei der Effizienz des Ladegeräts und der Batterietechnologie sind.

Beginnen wir mit der genauesten Methode, falls Sie neugierig auf die genauen Zahlen sind, und fahren Sie dann mit einer einfachen Berechnung fort, mit der Sie (mit einem angemessenen Grad an Genauigkeit) die Nutzung abschätzen können.

Unabhängig von der Methode, für die Sie sich entscheiden, benötigen Sie jedoch einige wichtige Informationen. Bevor Sie fortfahren, holen Sie sich Ihre aktuelle Stromrechnung oder überprüfen Sie die Website Ihres Stromanbieters auf die Kosten einer Kilowattstunde (kWh) in Ihrer Nähe. Wir haben in unseren Beispielgleichungen unten 14 Cent pro kWh verwendet, aber Sie müssen es an Ihre örtlichen Stromkosten anpassen.

Messen Sie den Energieverbrauch des Ladegeräts in Echtzeit

Wenn Sie die einfachste und genaueste Antwort auf "Wie viel kostet es, mein Gerät aufzuladen?" Sie müssen das verwendete Ladegerät messen, anstatt die Kosten allein anhand der Energiekapazität der Batterie zu berechnen.

Der Grund dafür ist einfach: Jeder Stromverbrauch verursacht in irgendeiner Form Verluste. Wenn Sie jemals ein Ladegerät für Ihr Telefon oder Ihren Laptop ausgesteckt haben und bemerkt haben, dass sich das Ladegerät warm anfühlt, haben Sie einen kleinen Teil dieses Verlusts erlebt – ein Teil des Stroms, der zum Ladegerät fließt, wird als Wärme statt in den Raum abgestrahlt am Ende in der Batterie gespeichert. (Abgesehen davon, machen Sie sich keine Sorgen darüber, das Ladegerät Ihres Telefons zu trennen, wenn es nicht verwendet wird, da es im Standby-Modus nur etwa 5 Cent Strom pro Jahr verbraucht.)

P3 International P4460 Kill A Watt

Mit diesem einfachen Plug-in-Zähler können Sie ganz einfach berechnen, wie viel es kostet, ein Gerät mit Strom zu versorgen.

Amazonas

34,59 $

Wir haben einen detaillierten Leitfaden zur Messung des Energieverbrauchs von Geräten und Haushaltsgeräten in Ihrem Haushalt, und wir empfehlen die gleiche Gerätezählermethode, die in diesem Leitfaden beschrieben wird. Wir verwenden seit Jahren ein P3 International 4460 Kill A Watt Messgerät und können es für diese Art von Projekten nicht genug empfehlen.

Das Schönste am Kill A Watt ist, dass Sie die Kosten pro kWh eingeben können und die tatsächlichen Energiekosten und nicht nur die verbrauchte Energie anzeigen – was es Ihnen ermöglicht, manuelle Berechnungen zu überspringen, um herauszufinden, wie viel läuft Ladegerät kostet pro Ladung.

Konfigurieren Sie einfach das Kill A Watt, schließen Sie das Batterieladegerät an und referenzieren Sie das Gerät, wenn es mit dem Laden der Batterie fertig ist.

Als Beispiel (und um es mit der manuellen Berechnungstechnik zu vergleichen, die wir im nächsten Abschnitt besprechen werden) haben wir einen vollständig entladenen 6,0-Ah-40-V-Lithium-Ionen-Akku geladen, während wir das Kill-A-Watt-Messgerät verwendet haben.

Laut Messgerät kostete das Aufladen des Akkus 0,03 $ – siehe Foto oben. Nachfolgende Tests, bei denen der Akku nach erschöpfter Nutzung wieder aufgeladen wurde, ergaben den gleichen Wert: 3 Cent pro Ladung.

Und die Ergebnisse waren über mehrere Ladevorgänge hinweg und sogar bei Verwendung von Schnellladegeräten mit mehreren Akkus konsistent. Als wir gemessen haben, wie viel es kostet, vier 6,0-Ah-40-V-Batterien aufzuladen (mit denen unsere Ryobi-Schneefräse betrieben wird), waren die Ergebnisse genau das, was Sie erwarten würden: 12 Cent (3 Cent pro Batterie). Wenn Sie neugierig sind, wie viel wir pro Schneefräse sparen, kostet es etwa 1/15 des Preises, eine batteriebetriebene Schneefräse gegenüber einer benzinbetriebenen Schneefräse zu betreiben.

Beachten Sie, dass die Verwendung eines Kill A Watt oder eines ähnlichen Produkts nur funktioniert, wenn das Gerät über eine Standardsteckdose aufgeladen wird. Für Geräte wie Elektrofahrzeuge, die über eine dedizierte Infrastruktur aufgeladen werden, die mit Ihrem Haus verkabelt ist, müssen Sie einige der anderen Techniken in unserem Leitfaden zur Messung des Energieverbrauchs anwenden, z. B. die Verwendung Ihres Stromzählers als Monitor. Oder Sie können mit dem nächsten Schritt fortfahren und eine einfache Berechnung verwenden, um eine sehr vernünftige Schätzung zu erhalten.

Berechnen Sie die Kosten basierend auf der Batteriekapazität

Obwohl wir ein wenig Zeit damit verbracht haben, Faktoren wie Energieverlust, Berücksichtigung des Ladegeräts in der Kostenanalyse und dergleichen hervorzuheben, werden Sie – insbesondere bei kleineren Batterien – feststellen, dass die einfachen manuellen Berechnungen überraschend genau sind.

Ladegeräte- und Akkutechnologie werden ständig verbessert. Die meisten Ladekonfigurationen sind mit einem Wirkungsgrad von 85-95 % hocheffizient.

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Bei kleinen Batterien, deren Aufladung ein paar Cent kostet, entspricht ein Verlust von 5-15 % dem Bruchteil eines Cent an Strom. Selbst wenn Sie auf Batterien in der Größe von Elektrofahrzeugen im Bereich von 30 bis 100 kWh hochskalieren, beträgt der Overhead-Verlust pro Ladung etwa einen Dollar.

Wie kommen Sie also unabhängig von der Batteriegröße von den Details, die Sie über eine bestimmte Batterie wissen, dazu, herauszufinden, wie viel es kostet, sie von leer auf 100 % aufzuladen?

Zunächst müssen Sie die Spannung (V) und die Amperestunden (Ah) der jeweiligen Batterie kennen. Es ist normalerweise direkt auf das Batteriegehäuse aufgedruckt, aber in Fällen, in denen Sie keinen direkten Zugriff auf die Batterie in einem Gerät haben, müssen Sie die technische Dokumentation für das Gerät überprüfen. Bei einigen Geräten, wie Konsolen-Controllern, ist es üblich, die Stromstärke, aber nicht die Spannung aufzulisten, also müssen Sie ein wenig graben.

In manchen Fällen, etwa bei Generatorersatz-„Kraftwerken“ und Elektrofahrzeugen, sind die Batterien mit Wh oder sogar kWh gekennzeichnet. Wenn dies bei Ihrer Batterie der Fall ist, können Sie die unten stehenden Schritte zur Umwandlung von Wh und zur Konversation von Wh in kWh ggf. überspringen.

Bei kleineren Batterien können Sie jedoch, sobald Sie die Werte für V und Ah kennen, eine einfache Gleichung verwenden, um die Energie in Wattstunden (Wh) zu bestimmen, die die Batterie aufnehmen kann.

 V * Ah = Wh

Bei unserem beispielhaften 6,0 Ah 40 V Lithium-Ionen-Akku erhalten wir also folgende Wattstunden:

 40 V * 6,0 Ah = 240 Wh

Als Nächstes teilen wir die Wattstunden durch 1000, um sie in Kilowattstunden umzurechnen (die Einheit, die Ihr Stromversorger Ihnen in Rechnung stellt).

 240 Wh / 1000 = 0,24 kWh

Als nächstes berechnen wir die Kosten. Wenn Sie Ihre Schätzung wirklich auffüllen möchten, können Sie den Platzhalter (1) in der folgenden Gleichung durch einen neuen Wert ersetzen, der für die bekannte oder geschätzte Ladeeffizienz steht.

Wenn Sie beispielsweise wissen, dass das Ladegerät für Elektrofahrzeuge in Ihrer Garage für einen Wirkungsgrad von 85 % ausgelegt ist (was bedeutet, dass 15 % der Energie beim Ladevorgang verloren gehen), können Sie die 1 durch 1,15 ersetzen, um 15 % hinzuzufügen Energiemenge, die benötigt wird, um den Akku vollständig aufzuladen.

Aber noch einmal, für kleinere Ladegeräte, bei denen die Effizienz unbekannt ist und die Kosten für Abfall trivial sind (sogar Bruchteile eines Cents), können Sie sich darüber keine Sorgen machen.

Als letzten Schritt multiplizieren wir also den kWh-Wert mit den Kosten, die wir pro Kilowattstunde zahlen. In diesem Fall sind das 0,14 $ pro kWh.

 0,24 kWh * (1) * 0,14 $ = 0,0336 $

Runden Sie diesen Wert auf die zwei Dezimalstellen ab, die das Kill-A-Watt-Messgerät anzeigt, und Sie erhalten 0,03 $ – die gleichen 3-Cent-Aufladung, die es für uns berechnet hat. Nicht schlecht – sowohl unsere reale Messung als auch unsere Berechnung stimmen überein.

Und das ist es! Egal, ob Sie einen physischen Monitor verwenden, um die Kosten für das Aufladen Ihres Akkus auf den Cent zu bringen, oder ein wenig nachrechnen, um eine ziemlich gute Schätzung zu erhalten, jetzt können Sie herausfinden, wie viel es kostet, alles aufzuladen vom Gamecontroller bis zum Elektroauto.