Laderegler

Laderegler haben allgemein die Aufgabe, das Ladeverfahren zum Aufladen von Akkumulatoren technisch umzusetzen. Diese Verfahren sind zum Teil genormt.

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Die verschiedenen Akkumulatortypen benötigen auch verschiedene Ladeverfahren. Dies wird in aktuellen Konzepten durch Leistungselektronik erreicht, während ältere Laderegler auch auf elektromechanischem Wege arbeiteten. Sie haben Schaltspulen, ähnlich wie Relais außerdem Schaltkontakte, die zum Teil erhebliche Ladeströme zu schalten haben. Hauptaufgabe des Ladereglers ist dabei, das Überladen der Akkus zu verhindern. Dies kann im einfachsten Fall (beispielsweise beim Bleiakku) durch eine Begrenzung der Ladespannung erfolgen.

Aufwändigere Laderegler benutzen teilweise mehrere Parameter zur Ladungssteuerung:

• Temperatur
• Spannung
• Kapazität
• Zeit
• Ladestrom

Komplexe Laderegler lassen sich durch Einsatz eines Mikroprozessors realisieren. Sie sind z. B. in der Lage, den angeschlossen Akku zu erkennen, eventuelle Fehler zu diagnostizieren und die Lade-Parameter dementsprechend anzupassen. So kann beispielsweise nach dem Ende des eigentlichen Aufladevorganges in einen Erhaltungsladungsmodus umgeschaltet werden, um die Selbstentladung des angeschlossenen Akkus auszugleichen und so eine Lagerung ohne Ladungsverlust zu ermöglichen.

Laderegler in Fahrzeugen

Fahrzeuge besitzen üblicherweise einen Bleiakkumulator, der im Konstantspannungs-Verfahren geladen wird. Die Ausgangsspannung des Generators hängt stark von dessen Antriebsdrehzahl und der angeschlossenen Last ab; daher ist es notwendig, zur Vermeidung von zu hoher oder zu niedriger Spannung einen Laderegler einzusetzen.

Abhängig vom verwendeten Generatortyp kommen zwei verschiedene Arten des Ladereglers zum Einsatz:

• Bei Generatoren (der so genannten Lichtmaschine) mit elektromagnetischer Erregung hängt der Ausgangsstrom außer von der Drehzahl und der angeschlossenen Last auch direkt vom Strom in der Erregerwicklung ab. Bei dieser Generator-Bauart lässt sich die Laderegelung durch Beeinflussung des Erregerstroms realisieren. Der Regler steuert dabei den Strom in der Erregungswicklung so, dass bei beispielsweise steigender Last oder fallender Drehzahl der Erregerstrom erhöht und somit die Ausgangsspannung konstant gehalten wird.

Diese Ausführung ist am gebräuchlichsten.

Vorteil dieses Verfahrens ist, dass nur der kleinere Erregerstrom des Generators vom Laderegler beeinflusst werden muss. Gegenüber der Regelung auf der Ausgangsseite des Generators ist daher die Belastung des Reglers geringer, was insbesondere bei älteren, elektromechanisch arbeitenden Exemplaren wichtig war, um den Verschleiß möglichst klein zu halten.

• Bei Wechselstrom- oder Drehstrom-Generatoren mit Permanentmagnet-Erregung wird der Ausgangsstrom des Generators so geregelt, dass sich die gewünschte Ladespannung am Akku einstellt. Dies geschieht üblicherweise durch Thyristoren, die den Ladestrom je nach Ladereglerkonzept entweder zeitweise unterbrechen oder die den Generator zeitweise kurzschließen, um den (mittleren) Ladestrom zur Batterie zu verringern. Die Thyristoren sind dabei gleichzeitig Bestandteil des Gleichrichters, der für die nötige Umwandlung des Wechsel- oder Drehstroms am Ausgang des Generators in Gleichstrom sorgt.

Siehe auch

• Ladegerät
• Balancer