Batterielader

Übersicht der Batterielader

Funktion der Batterieladegeräte

Die Batterieladegeräte sind zum Auf- bzw. Erhaltungsladen von kleineren Batteriesystemen entwickelt worden. Der Mikroprozessor überwacht und steuert den 3-stufigen Ladevorgang. Zudem ermöglicht die voll digitale Steuerung eine aktive Powerfaktorkorrektur (PFC). Dadurch ist auch bei schlechtem Stromnetz (230V AC) immer die optimale Ladeleistung sichergestellt. Die eingesetzte Hochfrequenztechnologie ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad, bei einem sehr geringen Gewicht.
Das Ladegerät ist mit einer automatischen Netzspannungserkennung ausgestattet. Im Bereich von 100V AC – 240V AC, 50Hz oder 60 Hz, kann der Batterielader an jedem Netz in der ganzen Welt angeschlossen werden.
Das Aluminiumgehäuse schützt die Elektronik gegen äußere Einflüsse und garantiert einen zuverlässigen Betrieb.

Häufig gestellte Fragen zu Batterieladern

Wie groß muss ein Batterielader bei einer Batteriekapazität von 200 Ah und einer Startbatterie von 100 Ah sein?
Bei der Kalkulation des Batterieladers wird die Kapazität der Startbatterie normalerweise nicht berücksichtigt, da diese nur zum Starten des Motors eingesetzt und deshalb gewöhnlich nur teilweise, wenn überhaupt, entladen wird. Wenn Sie unterwegs sind, lädt die Lichtmaschine des Fahrzeugs die Startbatterie wieder auf, und wenn sie ans Netz angeschlossen ist, wird sie über den zweiten bzw. den Slave-Ausgang des Batterieladers geladen. Als Regel gilt, dass eine Ladekapazität von 25 % der Batteriekapazität ausreicht, um die Batterie schnell und sicher zu laden und gleichzeitig das Bord-System zu betreiben. Bei einer Batterie von 200 Ah wäre zum Beispiel ein Batterielader von 50 Ampere angemessen.

Sind 10% der Batteriekapazität als Ladekapazität ausreichend?
Bestimmt nicht, denn die 10%-Regel stammt aus einer Zeit, in der die Batterielader noch keine Strom- und Spannungsregulierung hatten und die Batterien durch einen zu hohen Strom überlastet werden konnten. Unsere Batterielader haben eine perfekte Strom-/Spannungsregulierung und sind zudem mit einem Temperatursensor ausgestattet, durch den die Spannung entsprechend der Temperatur der Batterie reguliert wird. Wir empfehlen eine Ladekapazität, die 25% der Batteriekapazität entspricht. Bei Gel-Batterien ist es sogar möglich, 50% der Batteriekapazität zu nutzen.

Kann der Batterielader im Winter angeschlossen bleiben?
Ja, der Batterielader kann den ganzen Winter über problemlos angeschlossen bleiben. Dies ist sogar besser für die Batterien, da sie dann in einem optimalen Zustand gehalten werden und zum Wiederaufladen nicht mit nach Hause genommen werden müssen. Die dreistufige Lademethode (für die meisten Batterielader) sorgt alle zwölf Tage für einen Absorptionszyklus, so dass die Batterien aktiv bleiben.

Kann man bei begrenztem Netzstrom trotzdem einen recht großen Batterielader verwenden?
Ja. Unsere Batterielader und Combis sind mit der neuesten Elektronik ausgestattet, durch die ihr Stromverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Batterieladern um etwa 40% reduziert wird. Die Stromaufnahme von 12-Volt-Batterieladern wird bei 230-Volt-Modellen im Folgenden zusammengefasst. Das spezifizierte Stromniveau bezieht sich auf den Betrieb bei maximaler Kapazität. Bei 120-Volt-Ausführungen wird der Wert verdoppelt. Jeder Batterielader mit einem Ladestrom von mehr als 15 Ampere (12 Volt) kann mit einem Fernbedienungspanel ausgestattet werden. Dies ermöglicht die Reduzierung des Ausgangsstroms, so dass der Batterielader noch weniger Netzstrom zieht und die Netzstromsicherung nicht ausgelöst wird.

Kann man den Batterielader im Motorraum installieren?
Ja. Unsere Batterielader können einfach im Motorraum installiert werden, da höhere Temperaturen keine negativen Auswirkungen auf den Stromausgang haben. Falls die Umgebungstemperatur zu hoch ist, wird der Ausgangsstrom automatisch reduziert, so dass der Batterielader nicht beschädigt wird.

Kann man Batterien separat laden?
Die meisten unserer Batterielader verfügen über einen zusätzlichen Ausgang für die Startbatterie und versorgen diese
mit einer echten 3-Stufen-Niedrigstromladung. Eine Reihe von Modellen ist sogar mit drei Ausgängen ausgestattet,
so dass drei Batteriebänke unabhängig voneinander geladen werden können. Es ist natürlich auch möglich, mehrere
Batteriebänke über eine Batterie-Trenndiode zu laden, auch bekannt als Diodensplitter. Der in der Batterie-Trenndiode
entstehende Spannungsverlust wird durch die Einstellung des Batterieladers (Jumper- oder Dip-Schalter-Einstellungen)
oder den Anschluss von Plus- und Minus-Spannungs-Messkabeln ausgeglichen.

Kann der Batterielader an dieselbe Batterie-Trenndiode angeschlossen werden wie die Lichtmaschine?
Dies ist zwar möglich, besser und praktischer ist jedoch die Installation von zwei separaten Batterie-Trenndioden. Wenn dies problematisch sein sollte, kann die Batterie-Trenndiode für beide verwendet werden. Achten Sie in einem solchen Fall jedoch darauf, dass die Batterie-Trenndiode leistungsstark genug ist, um den Batterielader und den Wechselstrom gleichzeitig abzuwickeln.

Wie stark müssen die Kabel zwischen dem Batterielader und der Batterie sein?
Legen Sie bei der Berechnung der erforderlichen Stärke dieser Kabel einen Durchmesser von 1 mm2 für jeweils 3 Ampere zugrunde. Ein Batterielader von 50 Ampere zum Beispiel benötigt demzufolge ein Kabel von 50:3, also 16,6 mm2: In diesem Fall sollte die nächste Standardgröße, also 16 mm2, gewählt werden. Diese Regel gilt, wenn der Abstand zwischen dem Batterielader und dem Wechselrichter höchstens drei Meter beträgt. Bei größeren Abständen benötigen Sie entweder ein stärkeres Kabel oder müssen ein Spannungs-Messkabel anschließen.

Was ist die maximal zulässige Distanz zwischen Batterielader und Batterien?
Im Allgemeinen sind drei Meter die maximale Länge bei der zuvor beschriebenen Rechenmethode. Es ist auch eine Kabellänge von sechs Metern möglich, doch dann müssen stärkere Kabel verwendet werden. In dem oben genannten Beispiel sind Kabel mit einem Durchmesser von 25 mm2 am besten, wenn der Abstand zwischen dem Batterielader nund den Batterien bis zu 10 m beträgt.

Wie lange dauert es, bis die Batterien wieder vollständig geladen sind?
Die Ladezeit einer Batterie hängt direkt vom Verhältnis der Batterie zur Ladekapazität ab. Weitere wichtige Faktoren, die sich auf die Dauer einer vollständigen Wiederaufladung einer leeren Batterie auswirken, sind der Batterietyp und der Stromverbrauch der potentiellen Endgeräte. Als Faustregel gilt: Teilen Sie die Batteriekapazität durch die maximale Ladekapazität und addieren Sie vier Stunden hinzu. Diese vier Stunden sind die sogenannte Nachladezeit, in der die Batterie festlegt, wie viel Strom notwendig ist, damit sie wieder vollständig geladen ist. Bei dieser Regel wird natürlich nicht der Stromverbrauch anderer angeschlossener Geräte berücksichtigt. Wenn Lasten, wie zum Beispiel ein Kühlschrank oder die Beleuchtung, angeschlossen sind, muss deren Stromverbrauch von der verfügbaren Ladekapazität abgezogen werden.

Beispiel:
Nehmen Sie eine leere Batterie von 200 Ah, einen Batterielader von 50 Ampere und eine angeschlossene Last, die 10 Ampere verbraucht. Die Ladezeit würde sich in diesem Fall auf etwa 200/(50-10) = 5 Std. belaufen bzw. auf 9 Std. einschließlich der vier Stunden Nachladezeit . Wenn die Batterien nur zur Hälfte geladen werden, würde die Wiederaufladezeit 100/(50-10) = 2,5 + 4 Std., also 6,5 Std. insgesamt betragen. Bei Gel- oder AGM-Batterien ist die Nachladezeit etwa zwei Stunden kürzer. Deshalb ist der Wiederaufladevorgang bei diesen Batterien schneller als bei herkömmlichen Batterien.

Was bedeutet Spannungsmessung?
Unabhängig von seinem Durchmesser weist jedes Kabel einen gewissen Widerstand auf, durch den eine bestimmte Menge an Spannung zwischen dem Batterielader und den Batterien verloren geht. Dieser Spannungsverlust hängt von dem Kabeldurchmesser und dem Batterieladerstrom ab. Ein Batterielader misst die Spannung gewöhnlich an den Ausgangsklemmen. Diese Ausgangsspannung abzüglich des Spannungsverlustes während der Leitung wird Batteriespannung genannt und ist ganz offensichtlich niedriger als die an den Ausgangsklemmen gemessene Ausgangsspannung. Ein übermäßiger Spannungsverlust in den Kabeln kann dazu führen, dass der Batterielader zu schnell in die Nachladephase gelangt, wodurch sich die Ladezeit verlängert. Um den Spannungsverlust während der Leitung auszugleichen, müssen zwischen dem Batterielader und den Batterien Messkabel angeschlossen werden. Diese dünnen Drähte gewährleisten, dass der Batterielader die Spannung direkt am Plus- und Minuspol der Batterie und nicht an den Ausgangsklemmen des Batterieladers misst. Der Spannungsverlust während der Leitung wird dann ausgeglichen und die Batterien werden schnell und effizient geladen. Auch der Spannungsabfall bei einer herkömmlichen Batterie-Trenndiode kann zum Beispiel auf diese Weise einfach ausgeglichen werden.

Was versteht man unter der Dreistufen-Ladetechnik?
Unsere Dreistufen-Ladetechnik ist der schnellste und sicherste Weg, um Gel-, AGM und offene Nasszellenbatterien zu laden. Die Ladekennlinie besteht aus den folgenden Phasen:

Phase 1: BULK- oder Hauptladephase
In der Hauptladephase liefert der Batterielader den maximalen Strom und die Batteriespannung steigt. Die Dauer dieser Phase hängt von der Batteriekapazität, der Kapazität des Batterieladers und von jeglichen Endgeräten ab, die während des Ladevorgangs an die Batterie angeschlossen sind. Je größer die Batterie, desto länger dauert dieser Vorgang, je größer der Batterielader, desto kürzer dauert er. Wenn ein Endgerät, wie ein Kühlschrank, angeschlossen ist, muss dieser auch von dem Batterielader betrieben werden, wodurch der Ladestrom für die Batterien verringert und die für den Ladevorgang erforderliche Zeit erhöht wird.

Phase 2: Absorptions- oder Nachladephase
Die Nachladephase beginnt, sobald die Batterie ihre maximale Spannung erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt ist die Batterie etwa zu 80% geladen, und die Ladespannung nimmt langsam wieder ab. Bei 20°C beträgt die maximale Spannung 14,4 Volt für eine 12-Volt-Batterie und das Doppelte für eine 24-Volt-Batterie. Die Nachladephase dauert durchschnittlich drei oder vier Stunden, je nach Batterietyp und dem Umfang, in dem die Batterie zu Beginn geladen wurde. Während dieser Phase wird die Batterie zu 100% geladen.

Phase 3: Float- oder Erhaltungsphase
Sobald die Batterie am Ende der Nachladephase vollständig geladen ist, schaltet der Batterielader um in die Wartungsphase. Die Batterie befindet sich unter Wartungsspannung, bleibt also weiterhin vollständig geladen und befindet sich in einem optimalen Zustand, wobei bestehende Endgeräte ebenfalls betrieben werden. Der Batterielader verbleibt solange in diesem Stadium, bis die Batteriespannung aufgrund einer größeren Last fällt oder der Batterielader aufgrund der Beseitigung des Netzstromanschlusses abgetrennt wird.

Wozu dient der Temperatursensor?
Die Verwendung der richtigen Ladespannung ist für das Laden einer Batterie äußerst wichtig. Doch die korrekte Ladespannung ist nicht immer gleich: kalte Batterien benötigen eine etwas höhere Spannung für die vollständige Ladung und umgekehrt benötigen wärmere Batterien eine niedrigere Ladespannung, um eine Überladung zu verhindern. Unsere Batterielader sind auf eine Batterietemperatur von 25°C voreingestellt, wobei jede Abweichung automatisch korrigiert wird. Wenn der Temperatursensor an den Batterielader angeschlossen wird, variiert die Ausgangsspannung um 30 mV pro °C bei einem 12-Volt-System und um 60 mV pro °C bei einem 24-Volt-System. Dies entspricht den Empfehlungen der meisten Batteriehersteller. Bei einer Temperatur von 15°C zum Beispiel beträgt die maximale Ladespannung für ein 12-Volt-System 14,55 Volt, bei 30°C sind es 14,1 Volt (die entsprechenden Werte für ein 24-Volt-System sind 29,1 und 28,2 Volt). Die Spannung wird nicht mehr erhöht, sobald die Temperatur unter 12°C fällt, damit das Bord-System vor übermäßiger Spannung geschützt wird. Demgegenüber wird die Ladespannung bei über 50°C auf 12 oder 24 Volt reduziert, um die Batterie vor Überladung bei dieser extrem hohen Temperatur zu schützen. Der Anschluss eines Temperatursensors gewährleistet, dass die Batterie schnell und sicher mit der richtigen Spannung geladen wird. Durch die zunehmende Anzahl an stromverbrauchenden Endgeräten an Bord ist ein gut konstruiertes Gleichstrom- Ladesystem von entscheidender Bedeutung.

Können mehrere Batterielader parallel geschaltet werden?
Unsere Batterielader liefern für die 24-Volt-Bordsysteme Strom und können zur Erhöhung der Kapazität einfach parallel geschaltet werden. Dies ist in der Tat oft die einzige Möglichkeit, 12- oder 24-Volt-Systeme mit dem 120, 230 oder 230/380 Volt-Netzstromanschluss zu versorgen. Sollten Sie einen Ladestrom von mehr als 100 Ampere für ein 24-Volt- System oder 80 Ampere für ein 12-Volt-System benötigen, können Sie ebenfalls verschiedene Batterielader parallel schalten. Für ein paralleles System mit zahlreichen Batterieladern ist keine spezielle Ausstattung erforderlich. Es kann genauso installiert werden wie ein einzelner Batterielader, nur dass jeder einzelne Lader über eigene Kabel verfügt, die zur Batterie oder zur Gleichstromverteilung führen. Die Verkabelung für den Spannungsausgleich wird für jeden Batterielader ebenfalls separat angeschlossen; denken Sie daran, dass die Messkabel zum Ausgleich des Spannungsverlustes an die Hauptsicherung auf der Systemseite angeschlossen werden. Dies verhindert eine zu hohe Ausgangsspannung des Batterieladers im Falle einer defekten Sicherung. Temperatursensoren müssen separat von jedem Batterielader an die Batterie angeschlossen werden, die voraussichtlich die höchste Temperatur erreichen wird. Wenn die Lader und Sensoren ordnungsgemäß verbunden sind, wird der erforderliche Ladestrom gleichmäßig über die angeschlossenen Batterielader verteilt. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass einer der Batterielader früher in die Nachladephase schaltet als die anderen. Dieses Phänomen, das durch die Toleranzspannen bei der Einstellung verursacht wird und keine Auswirkungen auf die Ladezeit und den Betrieb des Batterieladers hat, ist jedoch völlig normal. Wenn Sie mehrere Batterielader parallel anschließen, empfehlen wir, dass das Modell, der Typ und die Ladekapazität identisch sind. Wenn zum Beispiel ein 100-Ampere-Lader parallel mit einem 50-Ampere-Lader geschaltet wird, wird der Ladestrom nicht gleichmäßig über beide verteilt. Dies hat zwar keine Auswirkung auf den Ladevorgang und ist auch nicht schädlich für die Batterielader, es ist jedoch effizienter, in solchen Fällen zwei Batterielader mit jeweils 75 Ampere zu installieren.

Das individuelle Laden mehrerer Batterien
Eine Installation, die aus zwei oder mehreren parallel angeschlossenen Batterien besteht, muss häufig eine zweite Batterie laden. In diesem Fall kann einer der Batterielader mit einer Batterie-Trenndiode ausgestattet werden.

Parallel zur Lichtmaschine
Ein Batterielader kann zum Beispiel auch parallel mit der Lichtmaschine des Fahrzeugmotors angeschlossen werden. Dies ist grundsätzlich kein Problem. Beim Anschluss eines Drehzählers an die Lichtmaschine kann es sein, dass die alte Lichtmaschine ihre Arbeit während der letzten Phase des Ladevorgangs vorübergehend unterbricht. Dieses Phänomen wird durch Unterschiede in der Ladespannung des Batterieladers und der Lichtmaschine hervorgerufen und hat keine Folgen für die Lichtmaschine oder den Ladevorgang.

Das Laden der Batterien mit begrenztem Netzstrom
Der verfügbare Netzstromanschluss ist manchmal zu schwach, wenn mehrere Batterielader parallel installiert werden. Zur Vermeidung einer Überlastung des Netzstromanschlusses ist der Anschluss von nur einem Batterielader am besten. Zwar wird hierdurch mehr Zeit für den Ladevorgang benötigt, doch Sie unterbrechen Ihre Fahrt ja normalerweise mindestens für eine Nacht. Mehr als ein Batterielader kann betrieben werden, während der Generator läuft, da dieser gewöhnlich eine höhere Ausgangsleistung liefert. Deshalb verursachen zwei oder mehr Batterielader keine Überlastung des Netzstromanschlusses.