Lademethode

primäre Ladeverfahren für wiederaufladbare Akkus

Konstantstrom-Ladeverfahren（CC:Constantstrom Current）

Konstantstromladen ist eine Methode zum kontinuierlichen Laden einer wiederaufladbaren Batterie mit einem konstanten Strom, um Überstrom-Ladezustände zu vermeiden.
（Es gibt auch die Möglichkeit, mit einem niedrigen konstanten Strom zu laden oder den Strom stufenweise zu variieren, um eine Überspannungsladung zu vermeiden）

Kostantspannungs-Ladeverfahren（CV:Constant Voltage）

Konstantspannungsladen ist eine Methode zum Laden mit konstanter Spannung, um ein Überladen zu verhindern.
Der Ladestrom ist zunächst hoch und nimmt dann allmählich ab.
（Es gibt auch eine Methode, bei der die Spannung zunächst niedrig ist und dann allmählich erhöht wird, um einen übermäßigen Temperaturanstieg im Akku zu vermeiden）

Laden mit konstanter Leistung（CP:Constant Power）

Eine konstante Lademethode, die durch einen hohen Anfangsstrom bei niedriger Spannung und einen abnehmenden Strom bei allmählicher Erhöhung der Spannung gekennzeichnet ist.

CCCV-Ladeverfahren (constant current constant voltage)（CCCV:Constant Current , Constant Voltage）

Das CCCV-Ladeverfahren ist eine typische Methode zum Laden von wiederaufladbaren Batterien wie Lithium-Ionen-Batterien.
Der Betrieb wechselt zwischen CC-Laden, bei dem mit konstantem Strom geladen wird, und CV-Laden, bei dem mit konstanter Spannung geladen wird, je nach Spannung der wiederaufladbaren Batterie.
Dies ist eine der Methoden, die in ROHM-Ladekontroll-ICs verwendet werden.

Ladezustand	Methode der Ladungskontrolle	Batteriezustand
① Vorladen	●Start des Ladevorgangs →Laden mit kleinem Strom	●Batteriekapazität und Spannung sind niedrig ●Die Widerstandskomponente der Batterie ist groß und verhindert das Laden mit hohem Strom
② CC-Ladeverfahren	●Laden mit konstantem Strom (CC) bei dem eingestellten Stromwert	●Die Widerstandskomponente nimmt mit steigender Batteriespannung ab, so dass die Batterie mit höherem Strom geladen werden kann
③ CV-Ladeverfahren	●Umschalten auf Konstantspannungsladung (CV) bei eingestellten Spannungswert	●Die angegebene Ladespannung wurde erreicht, aber die Batteriespannung ist aufgrund der internen Impedanz niedrig. Der Ladestrom nimmt ab, wenn die interne Batteriespannung steigt.
④ Ladevorgang abgeschlossen	●Wenn der Ladestrom den eingestellten Endwert erreicht, wird der Ladevorgang für eine bestimmte Zeit fortgesetzt und dann gestoppt.	●Abschluss des Ladevorgangs mit minimaler Auswirkung auf die Batteriespannung aufgrund der internen Impedanz →vollständig aufgeladen

Ladezustand	Methode der Ladungskontrolle	Batteriezustand
① Aufladung	●Beginn des Aufladens →Der Ladevorgang beginnt, wenn die Batterie auf den voreingestellten Ladespannungswert reduziert ist.	●Die Batteriekapazität wird durch den Gebrauch reduziert und die Spannung sinkt
② CC-Ladeverfahren	●Konstantstrom (CC)-Ladeverfahren mit voreingestellten Spannungswert	●Die Batteriespannung steigt, die Widerstandskomponente sinkt, so dass die Batterie mit höherem Strom geladen werden kann
③ CV-Ladeverfahren	●Umschalten auf Konstantspannungsladung (CV) bei voreingestellten Spannungswert	●Die voreingestellte Ladespannung wurde erreicht, aber die Batteriespannung ist noch niedrig
④ Ladevorgang abgeschlossen	●Der Ladevorgang endet, wenn die Batteriespannung ansteigt und der voreingestellte Endstromwert erreicht ist	●vollständig aufgeladen

Die Spannung von wiederaufladbaren Batterien erhöht sich, wenn sie geladen werden. Eine zu hohe Spannung kann jedoch zu Schäden führen.
Das CCCV-Ladeverfahren sorgt für eine längere Batterielebensdauer und mehr Sicherheit, indem sie je nach Batteriestatus zwischen dem CC-Ladeverfahren zur Vermeidung von Überstrom und dem CV-Ladeverfahren zur Vermeidung von Überspannungen umschaltet.

CPCV-Laden / Laden mit konstanter Leistung und konstanter Spannung（CPCV:Constant Power , Constant Voltage）

In der Anfangsphase des Ladevorgangs, wenn die Batteriespannung niedrig ist, wird mit konstanter Leistung geladen, und wenn die Batterie fast voll geladen ist, wird auf CV-Ladung umgeschaltet, um Überspannungen zu vermeiden.
Im Gegensatz zur Konstantstrom-Ladung kann das Laden mit konstanter Leistung mit einem höheren Strom durchgeführt werden, um die Leistung anzupassen und die Ladeeffizienz zu erhöhen.

Pulsladeverfahren

Eine Lademethode, die die Sulfatierung verhindert, indem der Ladestrom mit winzigen Impulsen (Frequenz) versehen wird.
Bei der Verwendung von Blei-Säure-Batterien wird ein Teil des Elektrolyten, die so genannte Sulfatierung, zu kristallisiertem Blei, das den Strom nicht leitet und sich auf der negativen Elektrodenseite ansammelt.
Somit verringert sich der Wirkungsgrad, da die Speicherkapazität abnimmt und der Innenwiderstand zunimmt.
In solchen Fällen ist das Pulsladeverfahren wirksam, da sie diese kristallinen Feststoffe erfolgreich aufbrechen kann.

Erhaltungsladung

Eine Methode zur kontinuierlichen Aufladung der Batterie mit einem kleinen Strom.
Die Ladezeit ist zwar länger, aber der Vorteil ist, dass die Batterie nicht beeinträchtigt wird, auch wenn im vollgeladenen Zustand weiterhin ein kleiner Strom fließt.
Sie eignen sich daher ideal zum Aufladen von Blei-Säure-Batterien, die eine hohe natürliche Entladungsrate haben, sowie von Batterien für Notstromaggregate, die nicht ständig in Betrieb sind.

Es gibt eine Vielzahl von Methoden bzw. Kombinationen von Ladeverfahren zum Laden von wiederaufladbaren Batterien, einschließlich der oben genannten.
Die Aufgabe des Ladekontroll-ICs besteht darin, den Ladestrom, die Spannung und die Leistungseinstellungen zu steuern, um eine optimale Ladung entsprechend den Batterieeigenschaften zu erreichen.