Pufferbatterie

Eine Pufferbatterie speist ein elektrisches Gerät, während die Stromversorgung durch die Hauptenergie nicht oder nicht mit der erforderlichen Leistung zur Verfügung steht. Sie ist eine Ersatzquelle, die entweder die Energieunterbrechung überbrücken, oder vor Schäden (z.B. Datenverlust) schützen soll.

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Ausführungen

Anders als der Name suggeriert, wird die Pufferbatterie nicht nur aus elektrischen Batterien aufgebaut. Häufig werden aufladbare Stromspeicher genutzt, die im Normalbetrieb von der Hauptenergie aufgeladen werden.

Batterie/Akkumulator

Eine nichtaufladbare Batterie kann besonders klein und preiswert hergestellt werden. Eine spezielle Ladeschaltung wird nicht benötigt.

Ein Akkumulator kann im Gegensatz zur Batterie wieder geladen werden, was ihn z. B. für regelmäßige kurze Ausfälle des Hauptenergielieferanten interessant macht. Nachteilig gegenüber der Batterie sind die höheren Kosten.

Kondensator

Etwa seit 1985 sind kleine Elektrolytkondensatoren hoher Kapazität (einige mF bis 1-2 F) verfügbar. Diese so genannten Doppelschicht-Kondensatoren versorgen integrierte Schaltkreise mit kleinem Leistungsbedarf einige Stunden lang.

Schwungrad

Mit einem Schwungrad wird die elektrische Energie in der Rotationsenergie einer Masse gespeichert. Zum Aufladen versetzt ein Motor das Schwungrad in Rotation, im Bedarfsfall wird der Motor als Generator betrieben, das Schwungrad dreht sich langsamer, seine Energie wird durch den Generator in elektrische Energie umgewandelt. Die gespeicherte Energie ist von der Umdrehungsgeschwindigkeit und Masse des Schwungrades abhängig. Dieses Prinzip zum Ausgleich von Spannungsschwankungen genutzt, beispielsweise im Verbund mit Windenergieanlagen.

Anwendungen

Elektronische Speicher

Bei einigen Halbleiterspeichern ("flüchtige Speicher") wie SRAM und DRAM gehen die gespeicherten Daten bei Unterbrechung der Stromversorgung verloren.

Vor der breiten Verfügbarkeit von FLASH Speichern, die die Daten auch ohne permanente Stromversorgung halten, wurden z. B. in mobilen Speichern gebufferte SRAM's oder DRAM's eingesetzt. Hier versorgt die Pufferbatterie den Speicher mit der zum Datenerhalt nötigen Energie, wenn die Hauptbatterie leer oder nicht angeschlossen ist.

Bis vor einigen Jahren wurde beim Ausschalten eines Personalcomputers die Stromversorgung komplett abgeschaltet. Um Grundeinstellungen (BIOS-settings) und die Uhrzeit nicht bei jedem Einschalten erneut setzen zu müssen, wird ein besonders sparsamer Speicher, der sogenannte CMOS-Speicher, von der CMOS-Batterie versorgt. Bis in die 1990er war diese eine nichtaufladbare Batterie, es folgten Akkumulatoren, die sich jedoch nicht durchsetzen konnten, da die Unterbringung entsprechender Ladeschaltungen auf der Hauptplatine aufwändig und kostspielig war. Moderne Pufferbatterien halten laut Herstellerangaben etwa 8 Jahre, was die Nutzungsdauer der meisten Computer weit übersteigt. Teilweise wird die Batterie auch direkt in einen Chip eingebaut und ist dann nicht separat austauschbar.

Haushalt

In vielen Geräten mit Uhrzeitfunktion (z.B. Radiowecker) sichert eine Pufferbatterie die aktuelle Uhrzeit während eines Stromausfalls.

Solaranlagen

Solarzellen können nur bei Lichteinfall Strom zur Verfügung stellen. Die Pufferbatterie speichert hier die Energie für die "dunkle Zeit". Siehe: Solarbatterie

Automobil

Neben der Starterfunktion übernimmt die Autobatterie auch Pufferfunktionen bei Stillstand des Motors. Siehe: Fahrzeugbatterie

Siehe: PCMCIA