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PWM Laderegler

Ein PWM Regler kann/sollte nur genommen werden wenn die Modulspannung zur Batteriesystemspannung passt.

  • bei 12V Batterie ⇔ PV Module mit 18V Mpp (36 Zellen)
  • bei 24V Batterie ⇔ PV Module mit 36V Mpp (72 Zellen)

Wozu brauche ich einen Laderegler?

Ein Laderegler oder eine Ladeschaltung hat die Aufgab, das Ladeverfahren zum Aufladen von Akkumulatoren technisch umzusetzen. Diese Verfahren sind zum Teil genormt. Die elektronische Baugruppe Laderegler kann an folgenden Orten untergebracht sein:

  • in einem Ladegerät

  • externes Ladegerät für akkubetriebene Geräte

  • Ladegerät zum Einlegen oder Anschließen der Akkumulatoren

  • in einem akkubetriebenen Gerät (zum Beispiel Mobiltelefon, Laptop)

  • am Akkumulator selbst (z.B. externer USB-Akku)

  • am Akkumulator und einem Energie-Managementsystem für Anlagen zur Eigenversorgung mit Elektrizität und Wärme

Aufbau und Funktion

Die verschiedenen Akkumulatortypen benötigen auch verschiedene Ladeverfahren. Das wird in aktuellen Konzepten durch Leistungselektronik erreicht, während ältere Laderegler in Kraftfahrzeugen mit Gleichstromlichtmaschine auch elektromechanisch arbeiteten. Sie hatten Schaltspulen, ähnlich wie Relais, außerdem Schaltkontakte, von denen einer den Akku bei stehender Lichtmaschine trennte (Rückstromschalter) und der andere durch laufendes Ein- und Ausschalten den Erregerstrom der Lichtmaschine steuerte.

Aufgaben des Ladereglers bzw. einer Ladeschaltung sind:

  • Verhindern des Überladens, beispielsweise beim Bleiakkumulator und beim Lithium-Ionen-Akkumulator durch die Begrenzung der Ladespannung
  • Begrenzung des Ladestromes, teilweise abhängig vom Ladezustand und/oder der Temperatur

Aufwändigere Laderegler benutzen teilweise mehrere Parameter zur Ladungssteuerung:

  • Temperatur
  • Spannung
  • Kapazität
  • Zeit
  • Ladestrom

Komplexe Laderegler lassen sich mit einem Mikroprozessor oder einem speziellen Lade-IC realisieren. Jene Ladeschaltkreise beinhalten alle Steuer- und Schutzfunktionen, die für den jeweiligen Akkumulatortyp erforderlich sind, teilweise benötigen sie keine externen leistungselektronischen Bauelemente. Sie besitzen teilweise Eingänge zur Auswertung von zum Beispiel in Lithiumakkus eingebauten Temperatursensoren. Solche Regler sind teilweise 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.

In Lithium-Ionen-Akkumulatoren sind teilweise elektronische Schaltungen integriert, die deren Ladeschlussspannung und Tiefentladespannung überwachen. Sie werden meist nicht als Laderegler bezeichnet und sollen auch nicht als alleinige Regelglieder verwendet werden. Sie dienen dem Schutz des Akkus vor Zerstörung.

 

Solaranlage Links / Quellen:

  • https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Laderegler&oldid=143981915