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ENZYKLOPÄDIE: Batterie-LadeverfahrenEnzyklopädie
ENZYKLOPÄDIE: Batterie-Ladeverfahren
Die Batterie-Ladeverfahren werden durch den zeitlichen Verlauf von Strom und Spannung charakterisiert. Bei zusammengesetzten Kennlinien entspricht die Reihenfolge der Kurzzeichen dem Ablauf des Ladeverfahrens. Die nachfolgende Beschreibung von Kennlinien umfasst die gebräuchlichsten Ladeverfahren für Fahrzeug-Antriebsbatterien. Beim Einsatz wartungsfreier Batterien in Gel- oder Vlies-Technologie verwendet man Ladegeräte mit geregelten Ladestromkennlinien, für die jeder Hersteller individuelle Ladevorschriften definiert. Grundforderung ist, dass vom Batteriehersteller vorgeschriebene Grenzwerte im Bereich der Gasung einzuhalten sind. ↑ Elektrolytumwälzung

Die Formen und Kurzzeichen der Kennlinien für die gegenwärtig eingesetzten Stromrichter sind in DIN 41772 wie folgt festgelegt:

I = Konstantstrom-Kennlinie
U = Konstantspannung-Kennlinie
W = fallende Kennlinie
o = automatische Umschaltung von einer zur
anderen Kennlinie
a = selbsttätige Ausschaltung

► Laden mit I- beziehungsweise Ia-Kennlinie

Während der gesamten Ladezeit wird der Strom konstant gehalten und am Schluss des Ladens von Hand (I-Kennlinie) oder automatisch (Ia-Kennlinie) abgeschaltet. Da die Stromstärken die für das Laden in der Gasphase festgelegten Werte nicht übersteigen dürfen, erfordert dieses Verfahren zur Vollladung längere Ladezeiten. Es wird bei Inbetriebsetzungsladungen angewendet.

► Laden mit W- beziehungsweise Wa-Kennlinie

Durch die beim Laden ansteigende Batteriespannung fällt der Ladestrom bis auf einen Beharrungswert ab, der zum Ende des Ladens erreicht wird. Das Abschalten erfolgt von Hand (W-Kennlinie) oder automatisch (Wa-Kennlinie). Anwendung bei der Einzelladung von Fahrzeugbatterien aller Art. Ladezeit neun bis 14 Stunden.

► Laden mit WoW- beziehungsweise WoWa-Kennlinie

Im ersten Teilabschnitt wird mit erhöhtem Strom geladen. Bei Erreichen der Gasungsspannung (2,4 Volt je Zelle) wird automatisch auf niedrigere Stromwerte geschaltet. Durch diese Ladeart wird die Ladezeit verkürzt. Die Ströme im zweiten W-Teil dürfen die zulässigen Werte nicht überschreiten. Anwendung bei der Einzelladung von Fahrzeugbatterien aller Art, jedoch mit verkürzter Ladezeit.

► Laden mit IU-Kennlinie

Im ersten Abschnitt des Ladens wird die Stromstärke konstant gehalten, wobei die Klemmenspannung ansteigt. Wird die Gasungsspannung von 2,4 Volt erreicht, findet automatisch eine kontaktlose Umschaltung auf konstante Spannung statt. Der Ladestrom sinkt danach stetig ab und erreicht einen Beharrungswert, bei dem die Batterien ohne Schaden über drei Tage unter Ladung bleiben können.

► Laden mit IUIa-Kennlinie

Mit dieser Kennlinie wird die kürzeste Ladezeit bis zur Volladung erreicht. Im ersten Abschnitt wird mit konstantem Strom bis zum Erreichen der Gasungsspannung von 2,4 Volt geladen. Danach wird kontaktlos auf konstante Spannung umgeschaltet, bei der im zweiten Ladeabschnitt die Stromstärke abfällt. Nach Erreichen eines bestimmten Wertes, der die zulässigen Stromstärken nicht überschreiten darf, wird wieder auf konstante Stromstärke geschaltet, die bis zur Volladung beibehalten wird. Die Abschaltung nach Volladung findet automatisch statt. Anwendung bei der Einzelladung von Fahrzeugantriebsbatterien aller Art, wie unter WoWa beschrieben, mit einer erreichbaren Ladezeit von unter sieben Stunden.

► Hochfrequenz-Ladetechnik

Hochfrequenzladegeräte ersetzen zunehmend die bislang üblichen Transformatoren-Ladegeräte. Die Netzfrequenz wird zum Beispiel von 50 Hertz auf 50 Kilohertz erhöht, wodurch der Transformator deutlich kleiner und leichter ausfallen kann. Ein Vorteil von Hochfrequenzladetechnik sind also kleine und leichte Ladegeräte, die sich besonders als Einbauladegeräte eignen. Abgesehen davon lässt der gleichmäßige Ladestrom die Temperatur während des Ladens geringer ansteigen, was die Batterielebensdauer verlängert. Meist sind solche Geräte auch mit modernen Ladekennlinien ausgerüstet, die die Batterie (je nach Technologie) schonen.

Entscheidend ist zudem der hohe Wirkungsgrad von über 90 Prozent, den man mit Hochfrequenzladegeräten erreichen kann. Ein weiterer Vorteil liegt in deren hoher Toleranz bei schwankenden Eingangsspannungen, sodass die Netzschwankungen das Ladeergebnis nicht beeinflussen können.
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