Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.
— |
ladegeraet [2010/04/27 14:31] (aktuell) |
||
---|---|---|---|
Zeile 1: | Zeile 1: | ||
+ | **[[Start]] | [[Elektrik]] | [[Technik]] | [[CityEl Umbauten]]** | ||
+ | **__Artikel der [[Kategorie Ladetechnik]].__** | ||
+ | |||
+ | ====== Ladegerät: Allgemeines für unsere Zwecke ====== | ||
+ | |||
+ | Verändert aus: http:// | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ===== Anforderungen ===== | ||
+ | |||
+ | Um die Batterien aus der Netzwechselspannung zu laden benötigt man ein Ladegerät. | ||
+ | Anforderungen an ein Ladegerät für ein Elektrostraßenfahrzeug: | ||
+ | |||
+ | * hoher Wirkungsgrad | ||
+ | * Ladevorgang entsprechend einer Ladekennlinie | ||
+ | * temperaturkompensiert | ||
+ | * Anschluß an das normale 230 Volt Haushaltsnetz möglich | ||
+ | * möglichst wenig Rückwirkung ins Stromnetz | ||
+ | * maximale Energieentnahme - damit cos phi 1 Stromentnahme (Power factor correction PFC) | ||
+ | * möglichst wenig Störstrahlung | ||
+ | * klein | ||
+ | * leicht | ||
+ | * rüttelfest | ||
+ | * feuchtigkeitsunempfindlich | ||
+ | * .. na und preisgünstig solle es auch sein | ||
+ | |||
+ | Moderne Ladegeräte sind Schaltnetzteile, | ||
+ | |||
+ | ===== Ladegerättypen: | ||
+ | |||
+ | Gesteuerte Brücke direkt ab Netz. | ||
+ | |||
+ | Diese Art von Ladegerät hat den minimalsten Bauteileaufwand. Die Nachteile sind die starken Rückwirkungen (durch den Phasenanschnitt) ins Netz sowie keine Potentialtrennung zum Netz. Dieses Ladegerät ist nur möglich, wenn die ganze Fahrzeugelektrik schutzisoliert ist, und keine Ladeströme größer dem Netzstrom verlangt werden. - Nicht praktikabel - | ||
+ | |||
+ | ==== Transformator mit Gleichrichtung ==== | ||
+ | |||
+ | Bei einfachen Batterieladegeräten für den Heimbedarf wird ein Gleichrichter einem relativ " | ||
+ | Transformator mit Zweipunktregelung | ||
+ | |||
+ | Dieses Ladegerät funktioniert im Prinzip wie das vorige mit dem Unterschied, | ||
+ | |||
+ | ==== Transformator mit gesteuerter Brücke ==== | ||
+ | |||
+ | Durch eine gesteuerte Gleichrichterschaltung bekommt man eine Möglichkeit die Ausgangsspannung und damit den Ausgangsstrom einzustellen, | ||
+ | |||
+ | ==== Primärgetaktete Ladegeräte ==== | ||
+ | Zivan NG1 {{ http:// | ||
+ | |||
+ | Primärgetaktete Ladegeräte vereinen maximalen Wirkungsgrad mit minimalem Gewicht. In Computernetzteilen hat diese Bauform schon lange Einzug gehalten. Bei diesen Ladegeräten wird die Netzwechselspannung zunächst gleichgerichtet und danach wieder über einen Zerhacker mit hoher Frequenz in einen Wechselstrom umgewandelt. Dieser hochfrequente Strom läßt sich mit einem relativ kleinen und leichten Übertrager (Transformator) mit sehr guten Wirkungsgraden in eine niedrigere Wechselspannung umwandeln. Auf der Sekundärseite wird der Wechselstrom dann wieder gleichgerichtet. Eine Steuerung der Ausgangsspannung ist mit dem Taktverhältnis des Zerhackers möglich. Bei diesen Ladegeräten gibt es verschiedene Schaltungsmöglichkeiten: | ||
+ | |||
+ | * Sperrwandler (DAUG1) | ||
+ | * Gegentaktwandler (Hypercon) | ||
+ | * Durchflußwandler (BRUSA) | ||
+ | |||
+ | Verschiedene Schaltnetzteile haben zwar einen sehr guten Wirkungsgrad, | ||
+ | |||
+ | Neuste Schaltnetzteile mit PFC haben eine gesteuerte Brücke als Gleichrichter am Eingang um die maximale Energie aus dem Netz zu entnehmen und gleichzeitig die Störstrahlung gering zu halten. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | ==== Motorelektronik als Ladegerät ==== | ||
+ | |||
+ | Eine sehr klevere Idee ist die Halbleiter der Motorelektronik als Ladegerät zu nutzen. Statt dem Drehstrommotor wird das Drehstriomnetz angeschlossen. Bei dieser Konstellation kann mit sehr hohen Ladeströmen geladen werden. | ||
+ | |||
+ | ===== Anschluß des Ladegerätes an das Stromnetz ===== | ||
+ | |||
+ | {{ http:// | ||
+ | ==== Stecker ==== | ||
+ | |||
+ | CEE Stecker 230V 50HzAlle Bedingungen in Bezug auf Wetterfestigkeit, | ||
+ | |||
+ | ===== Leitung ===== | ||
+ | |||
+ | Als Leitung bewährt sich z. B. eine leichte Gummischlauchleitung oder eine sogenannte Ölflexleitung (z. B. Fa. Lapp), da die Leitung täglich bewegt wird und den Wettereinflüssen ausgesetzt ist. Die Leitung sollte eine Mindestlänge von 5 Metern außerhalb des Fahrzeuges haben. Der Querschnitt der Leitung richtet sich nach der Anschlußleistung des Ladegerätes oder weiteren 230 Volt Verbrauchern im Fahrzeug wie z. B. eine 230 Volt Standheizung o.ä.. | ||
+ | |||
+ | ==== Anschluß der Leitung ==== | ||
+ | {{ http:// | ||
+ | |||
+ | * Die einfachste Möglichkeit ist es, die Anschlußleitung direkt im Innenraum an das Fahrzeug anzuschließen und die Leitung durch eine Aussparung in der Tür herauszuführen. Dies führt aber regelmäßig zu Kabelsalat an der Stelle an der das Kabel liegt. | ||
+ | * Eine schöne Lösung vom PSA Konzern Spezialstecker mit KlappeDie zweite Möglichkeit ist es, eine Steckvorrichtung an der Fahrzeugaußenhaut oder in der Stoßstange zu montieren. | ||
+ | * Die dritte Lösung ist eine automatische Kabelaufrollung wie z. B. beim Staubsauger. Durch eine Klappe am Kühlergrill kann der Stecker herausgezogen werden. (So gesehen beim Golf Citystromer). Als Losfahrschutz bei ausgerollter (eingesteckter) Leitung kann an die Klappe ein Endschalter montiert werden, der bei offener Klappe die Motorsteuerung sperrt und damit ein Losfahren verhindert. | ||
+ | |||
+ | ==== Losfahrschutz ==== | ||
+ | |||
+ | Damit das Fahrzeug nicht in Gang gesetzt werden kann während es aufgeladen wird, ist ein Losfahrschutz erforderlich. | ||
+ | |||
+ | Die einfachste Möglichkeit ist den Motorsteuerungskreis über einen Kontakt zu führen, der bei "Netz ein" öffnet und damit die Steuerung blockiert. Dies hat jedoch den einen Nachteil, daß das Fahrzeug bereits fährt, wenn das Kabel ausgesteckt ist aber noch außerhalb des Fahrzeuges liegt. | ||
+ | |||
+ | Eine weitere Möglichkeit ist eine Vorrichtung, | ||
+ | |||
+ | Die eleganteste Möglichkeit ist die im vorherigen Kapitel beschriebene " | ||
+ | |||
+ | ===== Ladekennlinien nach DIN 41772 ===== | ||
+ | |||
+ | Jeder Batterietyp muß nach einer bestimmten Ladekennlinie geladen werden. Diese Ladekennlinie setzt sich meisten aus verschieden Zeitabschnitten mit verschiedenen Ladearten zusammen. Diese Ladearten werden mit Buchstaben gekennzeichnet. | ||
+ | |||
+ | I = Konstantstromladung | ||
+ | |||
+ | U = Konstantspannungsladung | ||
+ | |||
+ | W = Ladung mit konstanter Leistung | ||
+ | |||
+ | o = autmatische Änderung der Ladekennlinie | ||
+ | |||
+ | a = manuelle Änderung der Ladekennlinie | ||
+ | |||
+ | Ladekennlinie Typ I bedeutet daß mit konstantem Strom, U mit konstanter Spannung und W bedeutet, daß mit konstanter Leistung geladen wird. Das angehängte a bedeutet daß der Ladevorgang nach einer bestimmten Zeit oder nach einem anderen Kriterium zu beenden ist. Wenn zwei gleiche Grundformen im Ladeablauf nacheinander gehängt weden, und dabei die geregelte Größe geändert wird, so kennzeichnet dies ein o. | ||
+ | |||
+ | ==== I Kennline (CC = constant current) ==== | ||
+ | |||
+ | Bei dieser Kennlinie wird mit konstantem Strom geladen... das kann aber nicht ewig so gehen - irgendwann ist voll. | ||
+ | Ia Kennlinie | ||
+ | |||
+ | Bei dieser Kennlinie wird mit konstantem Strom bis zu einem bestimmten Zeitpunkt geladen, z. B. bis zur Erwärmung des Akkus. | ||
+ | |||
+ | NC Batterien | ||
+ | |||
+ | ==== U Kennlinie (CV= constant voltage) ==== | ||
+ | |||
+ | Es wird mit konstanter Spannung geladen. Der Ladestrom stellt sich je nach Innenwiderstand des Akkus sowie nach Gegenspannung der Akkuzellen ein. Meistens begrenzt aber das Ladegerät den maximalen Ladestrom, so daß es ich letztlich doch um eine IU Kennlinien handelt | ||
+ | |||
+ | ==== IU Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Die Batterie wird zuerst mit dem maximal eingestelltem Strom, bis zu einer Ladegrenzspannung geladen. An dieser Stelle reduziert sich der Strom soweit, daß die Spannung nicht weiter steigt. Zuletzt fließt nur noch ein Erhaltungsladungsstrom. | ||
+ | |||
+ | Bei Erreichen des " | ||
+ | |||
+ | -Blei-Gel-Batterien | ||
+ | |||
+ | -Blei Flies Batterien | ||
+ | |||
+ | -NC Batterien | ||
+ | |||
+ | -(Blei-Säure-Batterien) möglich aber nicht sinnvoll, da keine genügende Säuredurchmischung entsteht. | ||
+ | |||
+ | ==== Wa Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Es wird mit konstanter Leistung geladen, bei steigender Batteriespannung geht der Ladestrom zurück. Anwendung bei Autobatterieladegeräten für den Heimbereich. | ||
+ | |||
+ | -Blei Säure, Blei Gel bei gelegentlichem Aufladen | ||
+ | |||
+ | ==== WoWa-Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Ladung erst mit hoher Anfangsleistung, | ||
+ | |||
+ | ==== IoIa-Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Ladung erst mit hohem Anfangsladestrom, | ||
+ | |||
+ | -NC Batterien. | ||
+ | |||
+ | ==== IUIa-Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Ladung mit konstantem Strom, danach mit Konstantspannung, | ||
+ | |||
+ | -Blei-Säure-Batterien | ||
+ | |||
+ | ==== IUoU-Kennlinie ==== | ||
+ | |||
+ | Zuerst Ladung mit konstantem Strom bis zur Gasungsspannung, | ||
+ | |||
+ | -Blei-Säure-Batterien | ||
+ | |||
+ | -Blei-Gel-Batterien (maximale Ladespannung beachten) | ||
+ | |||
+ | © ralf.wagner@ralfwagner.de 1990-2002 | ||
+ | |||
+ | ====== Links ====== |