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Batterieladegeräte
Es gibt eine ganze Reihe von unterschiedlichen Batterieladegeräten - welches gewählt wird, hängt in erster Linie davon ab, welche Batterien geladen werden sollen und welche Energiequelle zur Verfügung steht. In den meisten Fällen wird die Energie vom öffentlichen 230-V-Versorgungsnetz bezogen. Man kann sich jedoch auch eine Versorgung über ein Stromersatzaggregat vorstellen. Nachfolgend eine Übersicht über die geläufigsten Ladegerättypen:
Einfaches, ungeregeltes 230-V-Netzladegerät
Das ungeregelte Netzladegerät ist das einfachste Ladegerät auf dem Markt. Die Ladespannung ändert sich mit der Eingangsspannung und dem Ladezustand der Batterie. Das führt dazu, dass die Ladespannung manchmal zu niedrig ist, um eine ausreichende Ladung zu gewährleisten. Ein anderesmal ist die Ladespannung wiederum so hoch, dass die Batterie überladen und somit geschädigt wird. Diese Art von Ladegerät sollte niemals unbeaufsichtigt und dann auch nur gelegentlich eingesetzt werden. Ihr Einsatzzweck ist normalerweise das Laden von versehentlich entladenen Starter-Batterien im ausgebauten Zustand. Ein Einbau in Fahrzeuge ist aus Sicherheitsgründen abzulehnen!
Bei ungeregelten Ladegeräten besteht die Gefahr einer Überladung.
Geregeltes 230-V-Netzladegerät
Die Regelung eines solchen Batterieladegerätes verhindert ein Überladen der Batterie. Ein geregeltes Ladegerät kann auch mal über längere Zeit unbeaufsichtigt an die Batterien angeschlossen bleiben. Die Ausführung der Regelung unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Es ist jedoch fast üblich, aus Sicherheitsgründen und zum Zwecke der einfacheren Konstruktion, die Ladespannung relativ niedrig zu begrenzen, um ein Überladen unter allen Umständen auszuschließen. Das allerdings führt dazu, dass die Batterien niemals richtig vollgeladen werden, vor allem nicht in einer relevanten Zeit. Sinkt die Netzspannung gar unter einen bestimmten Wert ab, wird die Batterie gar nicht mehr geladen.
Diese Ladegeräte werden mit einer auf den jeweiligen Zweck abgestimmten Regelung eingesetzt für: Freizeitbatterien, Traktions-Batterien und stationäre Batterien. Aufgrund der oft geringen Leistung sind sie nicht zur Ladung von Batterien mit gleichzeitigen Verbrauchern geeignet.
Spannungsabfall durch zu lange Ladekabel führt zu verhungerten (sulfatierten) Batterien.
Primärgetaktete LEAB ABC- und LPC-Ladegeräte
Elektronische Ladegeräte mit einer exakt definierbaren Ladekennlinie bieten eine schnelle, wirtschaftliche und zuverlässige Batterieladung. Eine Überladung der Batterien findet nicht statt. Abweichungen der Eingangsspannungen in Frequenz und Phase haben keinen Einfluss auf das Verhalten des Ladegerätes. Die Eingangsspannung kann in einem weiten Bereich variieren - dennoch steht am Ausgang die korrekte Spannung beim vollen Ladestrom zur Verfügung. Aufgrund der geringen Restwelligkeit des Ausgangsstroms, also nur wenig Wechselstromanteile, die dem Gleichstrom überlagert sind, sind diese Ladegeräte besonders auch zur Ladung von Gelbatterien geeignet.
LEAB ABC- und LPC-Ladegeräte zeichnen sich durch ein vergleichbar geringes Gewicht und Volumen, geringe Wärmeentwicklung und das fehlende Netzbrummen aus. So sind sie als frei montierte und als fahrzeugmontierte Ladegeräte gleichermaßen geeignet. LEAB ABC- und LPC-Ladegeräte sind für alle Batterietypen geeignet.
Konventionelle Ladegeräte verursachen oft ein störendes Netzbrummen.
Ladekennlinie
Auswahl des richtigen Ladegerätes
Die meisten Batteriehersteller empfehlen eine Ladeleistung für ihre Batterien, die zwischen 10 und 30 % der Batterienennkapazität (Ah) liegt. Aus dem Grund werden die meisten geregelten Ladegeräte für eine bestimmte Bandbreite an Batteriegrößen spezifiziert.Dies bedeutet, dass zum Beispiel ein 15-Ampere-Ladegerät für Batteriekapazitäten von 50 - 150 Ah geeignet ist .
Bei manchen Anwendungen müssen jedoch gleichzeitig während des Batterieladens Verbraucher wie Kühlschrank, Licht usw. gespeist werden. Das führt dazu, dass diese Verbraucher einen Teil der Ladeleistung abzweigen und somit die effektive Ladeleistung reduzieren. Folglich muss dieser Verbrauch beim Festlegen der Ladekapazität berücksichtigt werden, um eine ausreichende, schnelle, und dabei batterieschonende Ladung zu erreichen.
Wissenswertes über Ladetechnik und Batterien
Batterien sind Energiespeicher, die eine größere Unabhängigkeit vom Stromnetz ermöglichen. Immer kleinere und auch sparsamere elektrische und elektronische Geräte wecken den Wunsch nach Mobilität undsomit Netz-unabhängkeit bei der Nutzung. Um diese Unabhängigkeit herzustellen, muss die für die eigenen Erfordernisse geeignete Batterie gewählt und diese richtig gepflegt werden. Die entscheidende Rolle bei der Pflege der Batterie fällt dem Batterieladegerät zu.
Moderne Schaltnetzteiltechnik, wie sie heute in jedem PC-Netzteil eingesetzt wird, bietet die idealen Voraussetzungen, Batterien schnell, schonend und effektiv zu 100 %zu laden.
Konventionelle Ladetechnik mit Transformator und Gleichrichter ist nicht mehr zeitgemäß. Diese Ladegeräte sind groß und schwer, sie erzeugen viel Wärme und stören durch ein heftiges Netzbrummen. Bei einer reduzierten Eingangsspannung funktionieren diese Geräte zwar noch, jedoch nur mit deutlich verminderter Ausgangsleistung.
In einem Transformator hängt die Spannungsübersetzung zwischen Eingang und Ausgang von der Anzahl der Wicklungen ab und ist konstant. Eine Veränderung der Eingangsspannung zieht automatisch eine Änderung der Ausgangsspannung nach sich. Ebenso empfindlich reagiert ein Transformator auf Abweichungen der Netzspannung von Frequenz oder Sinusform.
Viele Hersteller geben für ihre Geräte einen Eingangsspannungsbereich an. Ob allerdings in diesem Bereich noch die volle Ausgangsleistung erreicht wird oder nicht, wird in aller Regel nicht angegeben.
Beim Laden einer Batterie ist es wichtig, dass die Ausgangsleistung immer zu 100 % verfügbar ist und dass Ladestrom und Ladespannung über den gesamten Ladezyklus die korrekten Werte einhalten. Fällt die Eingangsspannung bei einem konventionellen Ladegerät um 10 %, geht die Ladegeschwindigkeit erheblich zurück und die Batterie wird niemals zu mehr als 50 % geladen. Ein Absinken der Eingangsspannung um 20 % bedeutet effektiv keine Ladung mehr.
Ein Batterieladegerät in Schaltnetzteiltechnik wird nicht beeinflusst von Änderungen der Eingangsspannungen in Frequenz und Phasenverlauf. Es kann darüber hinaus so konstruiert werden, dass auch größere Abweichungen in der Eingangsspannung ausgeglichen werden können. Die Schaltnetzteiltechnik bedeutet in diesem Zusammenhang einen wesentlichen Fortschritt in Richtung effektiveres Laden von Batterien durch die ständige Regelung von Ladespannung und Ladestrom, unabhängig von der Netzspannung.