Batterie-Lade IC  (88 Angebote unter 17 397 143 Artikeln)Zum Expertenwissen

Akkus optimal aufladen mit einem Batterie-Lade-IC

Die einfachsten Ladegeräte für Akkus verschiedener Art laden diese mit einer vorgegebenen Ladespannung auf, ohne den Ladevorgang beim Erreichen einer bestimmten Spannung, der sogenannten Ladeschlussspannung, automatisch zu beenden. Dadurch wird die Lebensdauer der Akkus nicht unerheblich verkürzt. Modernere Ladegeräte besitzen eine ausgeklügelte Ladeelektronik, welche den Ladevorgang präzise steuert und dabei die Akkuspannung ständig überwacht. Beim Erreichen der schon erwähnten Ladeschlussspannung wird der Aufladevorgang beendet und auf die sogenannte Erhaltungsladung umgeschaltet, die eine Selbstentladung des Akkus verhindern und ihn einsatzbereit halten soll. Für die Steuerung des Ladevorgangs werden spezielle integrierte Schaltungen, sogenannte Batterie-Lade-ICs, eingesetzt.

Verschiedene Ladeverfahren für unterschiedliche Akkutypen

Einfachere Ladegeräte verwenden häufig das sogenannte Konstantstrom-Ladeverfahren. Die aufzuladenden Akkus werden mit einem konstanten Ladestrom in Höhe von einem Zehntel der Akkukapazität etwa 14 Stunden lang aufgeladen. Nach Ablauf der Ladezeit wird der Ladevorgang unterbrochen (meistens manuell) oder das Ladegerät schaltet auf die sogenannte Erhaltungsladung um, welche ein Entladen des Akkus verhindern soll. Vor allem Nickel-Cadmium-Akkus wurden früher häufig mit diesem Ladeverfahren aufgeladen. Es entspricht nicht mehr dem heutigen Stand der Technik.

Beim Pulsladeverfahren wird der Akku mit Pulsen eines konstanten Ladestroms aufgeladen. Zwischen diesen Strompulsen können Messungen der Akkuspannung vorgenommen werden. Durch die zusätzliche Verwendung der Pulsweitenmodulation werden unterschiedliche Phasen des Ladevorgangs realisiert, ohne dabei die Höhe des Ladestroms zu variieren. Es werden einfach die Zeiten der Strompulse sowie der Pausen zwischen diesen verändert. Dieses Ladeverfahren wird unter anderem für Nickel-Cadmium- sowie Nickel-Metall-Hydrid-Akkus verwendet.

Das Konstantspannungs-Ladeverfahren hält die Ladespannung während des Ladevorgangs konstant, wie der Name schon vermuten lässt. Der Ladestrom sinkt mit der Zeit immer weiter, da die Spannungsdifferenz zwischen Ladegerät und Akku kleiner wird. Dieses Ladeverfahren wird bevorzugt beim Aufladen von Bleiakkus, Lithium-Ionen-Akkus oder RAM-Zellen verwendet.

Als eine Kombination der beiden zuvor genannten Ladeverfahren kann das IU-Ladeverfahren bezeichnet werden. Der Akku wird zu Beginn des Ladevorgangs zunächst mit einem konstanten Strom geladen, bis die Akkuspannung auf die sogenannte Ladeschlussspannung angestiegen ist. Nun erfolgt eine Umschaltung auf eine Spannungsregelung mit konstanter Ladespannung, durch welche der Ladestrom mit fortschreitendem Ladestand des Akkus immer weiter sinkt. Vor allem beim Aufladen von Lithium-Ionen-Akkus wird dadurch ein sehr hoher Ladestrom am Anfang des Ladevorgangs verhindert, der für diese Akkus weniger zuträglich ist.

Der Einsatz der Batterie-Lade-ICs

Neben den erwähnten Konstantspannung- sowie Konstantstrom-Ladeverfahren bieten die Batterie-Lade-ICs weitere Funktionen zum schonenden Aufladen der angeschlossenen Akkus. Dazu gehört beispielsweise die Überwachung der Akkutemperatur oder die Überwachung der Akkuspannung. Auch ein Entladen des Akkus vor dem Aufladen ist eine weitere Funktion der Batterie-Lade-ICs. Durch deren Einsatz wird ein optimales Aufladen der unterschiedlichen Akkutypen gewährleistet.