Welche Batterien kann Ihr kabelloses Ladegerät laden? Li-ion, LiFePO4, LTO & Blei-Säure

Kann ein kabelloses Ladegerät „eine Batterie“ laden?

Ja—aber nicht jedes kabellose Ladesystem ist mit jeder Batterie kompatibel.

Die eigentliche Frage ist, ob die Ladeanforderungen der Batterie mit den Nenn-Lasttypen, dem Ausgangsspannungsbereich, der Strombelastbarkeit und der Steuerkonfiguration des kabellosen Ladesystems übereinstimmen.

Bei Industriefahrzeugen wie AGVs, AMRs, unbemannten Gabelstaplern und mobilen Robotern sollte die Batteriekompatibilität niemals allein anhand der Nennspannung bestimmt werden. Eine Batterie mit der Kennzeichnung „24 V“, „48 V“ oder „lithium“ kann je nach Chemie, Serienkonfiguration, Batteriemanagementsystem und Herstellerspezifikation sehr unterschiedliche Ladeanforderungen haben.

In diesem Leitfaden vergleichen wir zwei industrielle kabellose Ladesysteme von ONEPOINTECH:

• LS300-A60 — bis zu 3 kW
• LC180-A30 — bis zu 1,5 kW

Wir erklären, welche Batterietypen jedes System unterstützen soll, was die Spannungsbereiche bedeuten und was Sie prüfen sollten, bevor Sie ein kabelloses Ladesystem in Ihr Fahrzeug integrieren.

Die kurze Antwort: Batteriekompatibilität ist mehr als Chemie und Spannung

Ein kabelloses Ladesystem überträgt Energie ohne physische Ladekontakte, doch die Batterie auf der Empfängerseite hat dennoch spezifische Ladeanforderungen.

Bevor Sie ein kabelloses Ladegerät auswählen, sollten Sie Folgendes prüfen:

• Batteriechemie
• Serienkonfiguration der Batterie
• Maximal zulässige Ladespannung
• Maximal zulässiger Ladestrom
• Erforderlicher Ladealgorithmus
• Batteriemanagement- oder Schutzsystem
• Kommunikations- und Steuerungsanforderungen
• Ladespezifikationen des Batterieherstellers

Dies ist besonders wichtig, weil verschiedene Batteriechemien unterschiedliche Ladekennlinien und Methoden der Ladeabschaltung erfordern können.

Lithium-Ionen- und LiFePO4-Batteriesysteme werden üblicherweise mit dem Ladeverfahren Konstantstrom/Konstantspannung geladen. Andere Batterietypen können andere Ladephasen, Spannungsanforderungen, Stromgrenzen oder Methoden der Ladeabschaltung aufweisen.

Aus diesem Grund sollte die Kompatibilität als eine technische Entscheidung auf Systemebene betrachtet werden — nicht nur als Frage danach, ob die Batterie „24 V“, „48 V“ oder „lithium“ genannt wird.

LC180-A30 vs. LS300-A60: Batteriekompatibilität auf einen Blick

Spezifikation	LC180-A30	LS300-A60
Maximale Leistung	1,5 kW	3 kW
Ladeverfahren	Konstantstrom / Konstantspannung	Konstantstrom / Konstantspannung
Ausgangsspannungsbereich	18–60 V	42–58 V
Nennausgangsspannung	24 V / 36 V / 48 V	58 V
Maximaler Ausgangsstrom	30 A	60 A
Aufgeführte Lasttypen	Li-ion, Blei-Säure, LTO, LiFePO4, NiCd und andere Batterietypen	Lithium-Batterie
Produktbeschreibung	Kabelloses Ladesystem für Industriefahrzeuge	Ausgelegt für Lithium- und LiFePO4-Batterien

Der LC180-A30 bietet den größeren Spannungsbereich und führt in seiner Lasttypen-Spezifikation ausdrücklich mehrere Batteriechemien auf.

Der LS300-A60 ist in erster Linie für Lithium-Batterieanwendungen ausgelegt und bietet innerhalb eines engeren Ausgangsspannungsbereichs eine höhere Ladeleistung und einen höheren Strom.

LC180-A30: Ein kabelloses Ladesystem für mehrere Chemien

Der LC180-A30 ist ein industrielles kabelloses Ladesystem, das für Anwendungen wie die folgenden ausgelegt ist:

• AGVs
• AMRs
• Unbemannte Gabelstapler
• Mobile Roboter
• Andere industrielle Elektrofahrzeuge

Das System liefert bis zu 1,5 kW Ausgangsleistung, einen Ausgangsspannungsbereich von 18–60 V und einen maximalen Ausgangsstrom von 30 A.

Sein Datenblatt führt ausdrücklich die folgenden Lasttypen auf:

• Li-ion
• Blei-Säure
• LTO
• LiFePO4
• NiCd
• Andere Batterietypen

Da der LC180-A30 mehrere Batterietypen unterstützt, müssen die Ladeparameter an das tatsächlich verwendete Batteriesystem angepasst werden.

Das System sollte daher entsprechend den vom Batteriehersteller freigegebenen Ladeanforderungen integriert werden und nicht unter der Annahme, dass jede unterstützte Batteriechemie exakt dieselbe Ladekennlinie verwendet.

Welche Batterien kann der LC180-A30 laden?

Li-ion-Batterien

Der LC180-A30 führt Li-ion-Batterien als unterstützten Lasttyp auf.

„Lithium-Ionen“ ist ein weit gefasster Begriff, und verschiedene Lithium-Batteriepakete können sich in Folgendem unterscheiden:

• Zellchemie
• Serienkonfiguration
• Maximale Ladespannung
• Maximaler Ladestrom
• BMS-Anforderungen

Aus diesem Grund sollte die tatsächliche maximale Ladespannung der Batterie gegen den Ausgangsbereich von 18–60 V des LC180-A30 geprüft werden.

Wählen Sie das Ladegerät nicht allein anhand des Nennspannungs-Labels einer Batterie aus.

LiFePO4-Batterien

LiFePO4 ist ebenfalls als unterstützter Lasttyp für den LC180-A30 aufgeführt.

LiFePO4-Batterien werden wegen Eigenschaften wie den folgenden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt:

• Lange Zyklenlebensdauer
• Gute thermische Stabilität
• Hohe Robustheit

Eine Batterie, die als „48-V-LiFePO4-Batterie“ beschrieben wird, kann jedoch unterschiedliche Serienkonfigurationen und maximale Ladespannungen aufweisen.

Die Nennspannung allein sagt zum Beispiel nicht aus, ob die erforderliche Ladespannung der Batterie innerhalb des Ausgangsbereichs von 18–60 V des LC180-A30 liegt.

Prüfen Sie stets:

1. Die Serienkonfiguration der Batterie
2. Die vom Hersteller angegebene maximale Ladespannung
3. Den zulässigen Ladestrom
4. Die Lade- und Schutzanforderungen der Batterie

LTO-Batterien

Das Datenblatt des LC180-A30 führt LTO-Batterien ebenfalls als unterstützten Lasttyp auf.

LTO bzw. die Lithium-Titanat-Batterietechnologie ist für hohe Leistungsfähigkeit und lange Zyklenlebensdauer bekannt und kann für bestimmte industrielle Anwendungen mit hoher Auslastung geeignet sein.

LTO-Batteriesysteme können andere Nennspannungen und Zellkonfigurationen verwenden als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.

Der breite Ausgangsbereich von 18–60 V des LC180-A30 bietet Flexibilität über verschiedene industrielle Batteriekonfigurationen hinweg, doch die tatsächlichen Ladeanforderungen der Batterie müssen vor der Integration weiterhin verifiziert werden.

Das Ladesystem sollte entsprechend den vom Batteriehersteller freigegebenen Spannungs- und Stromspezifikationen konfiguriert werden.

Blei-Säure-Batterien

Blei-Säure-Batterien sind ebenfalls als unterstützter Lasttyp für den LC180-A30 aufgeführt.

Blei-Säure-Batterien werden weiterhin in vielen industriellen Anwendungen und älteren Fahrzeugflotten eingesetzt.

Die Ladeanforderungen von Blei-Säure-Batterien können jedoch je nach Batterietyp variieren, darunter:

• Blei-Säure (nass)
• AGM
• Gel

Blei-Säure-Batterien können je nach Herstellerspezifikation auch unterschiedliche Ladephasen oder ein anderes Wartungsverhalten erfordern.

Gehen Sie daher nicht davon aus, dass eine generische, lithiumartige Ladekennlinie auf jede Blei-Säure-Batterie angewendet werden kann.

Für die Integration in den LC180-A30 sollten die vom Batteriehersteller freigegebenen Ladeparameter verwendet werden.

NiCd-Batterien

Das Datenblatt des LC180-A30 führt NiCd-Batterien ebenfalls als unterstützten Lasttyp auf.

NiCd-Batterien werden in einigen industriellen und spezialisierten Anwendungen weiterhin eingesetzt, auch wenn sie in vielen modernen AGV- und AMR-Flotten seltener sind als Lithium-Batterien.

Batteriesysteme auf Nickelbasis können Lade- und Abschaltmethoden erfordern, die sich vom Laden von Lithium-Batterien unterscheiden.

Aus diesem Grund sollten Ingenieure den vom Batteriehersteller geforderten Ladealgorithmus, die Stromgrenze, die Abschaltmethode und die Schutzanforderungen bestätigen, bevor sie das System konfigurieren.

LS300-A60: Kabelloses Hochleistungsladen für Lithium-Batterieanwendungen

Der LS300-A60 ist für industrielle kabellose Ladeanwendungen mit höherer Leistung ausgelegt.

Das System bietet:

• Bis zu 3 kW maximale Leistung
• Ausgangsbereich von 42–58 V
• 58 V Nennausgangsspannung
• Bis zu 60 A Ausgangsstrom

Laut Produktbeschreibung ist der LS300-A60 dafür ausgelegt, kabelloses Laden für folgende Batterien bereitzustellen:

• Lithium-Batterien
• Lithium-Eisenphosphat-Batterien

Das technische Datenblatt führt als Lasttyp auf:

• Lithium-Batterie

Der LS300-A60 ist daher für Lithium-Batterieanwendungen gedacht und nicht als universelles Ladegerät für mehrere Chemien.

Warum die Batteriespannung wichtiger ist als das Etikett „48 V“

Einer der häufigsten Fehler bei der Auswahl eines Industrieladegeräts ist der alleinige Vergleich der Nennspannung der Batterien.

Zwei Batterien können beispielsweise beide als „48-V-Batterien“ vermarktet werden und dennoch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen:

• Zellzahlen
• Nennspannungen
• Maximale Ladespannungen
• BMS-Einstellungen

Der LS300-A60 hat einen Ausgangsbereich von 42–58 V.

Die entscheidende Frage lautet daher nicht einfach:

„Ist meine Batterie eine 48-V-Batterie?“

Die richtige Frage lautet:

„Welche maximale Ladespannung gibt der Batteriehersteller vor, und liegt sie innerhalb des unterstützten Ausgangsbereichs des LS300-A60?“

Damit ein Lithium-Batteriesystem für die Integration in den LS300-A60 in Betracht gezogen werden kann, sollten Ingenieure Folgendes prüfen:

• Die erforderliche Ladespannung liegt innerhalb von 42–58 V
• Der erforderliche Ladestrom ist mit dem System kompatibel
• Die Batteriechemie ist für den LS300-A60 geeignet
• Die Batterie verfügt über das erforderliche Schutzsystem
• Die Anforderungen an Ladekommunikation und -steuerung sind kompatibel

LS300-A60: Batterieschutzanforderungen

Die Dokumentation des LS300-A60 warnt ausdrücklich davor, dass das System für Lithium-Batterieanwendungen vorgesehen ist und andere Batterietypen Sicherheitsrisiken darstellen können.

Das Handbuch legt außerdem fest, dass nur Batteriepakete verwendet werden sollten, die ein Batteriemanagementsystem und den erforderlichen Schutz enthalten.

Aus diesem Grund sollte der LS300-A60 nicht als universelles Ladegerät für folgende Batterietypen betrachtet werden:

• Blei-Säure-Batterien
• NiCd-Batterien
• Andere Batteriechemien

es sei denn, der Hersteller hat die Anwendung ausdrücklich freigegeben.

Wie das kabellose Ladesystem das Laden steuert

Sowohl der LC180-A30 als auch der LS300-A60 sind laut Spezifikation für das Laden mit Konstantstrom und Konstantspannung ausgelegt.

Batteriekompatibilität sollte jedoch nicht so verstanden werden, dass jede Batteriechemie automatisch dasselbe Ladeverhalten aufweist.

Das kabellose Ladesystem muss entsprechend den Anforderungen der angeschlossenen Batterie konfiguriert und integriert werden.

Je nach Systemarchitektur kann die Ladesteuerung folgende Elemente umfassen:

• Das Batteriemanagementsystem
• Den Fahrzeug-Controller
• Die CAN-Kommunikation
• Die RS485-Kommunikation
• Konfigurierte Ladeparameter
• Vom Hersteller freigegebene Ladegrenzwerte

Der LC180-A30 unterstützt die CAN- und RS485-Kommunikation und bietet einen Ausgangsbereich von 18–60 V.

Der LS300-A60 unterstützt ebenfalls die CAN- und RS485-Kommunikation.

Beim LS300-A60 umfasst die im Handbuch beschriebene Ladesteuerlogik die Kommunikation zwischen Sender und Empfänger sowie einen ladebereiten Standby-Zustand. Das System kann über die CAN-Kommunikation einen Ladebefehl von der Fahrzeugseite empfangen.

Das Handbuch stellt außerdem fest, dass die Parameter für Ausgangsspannung und Ausgangsstrom an die tatsächlichen Batterielastparameter angepasst werden sollten, wenn sich die Batteriekonfiguration des Kunden ändert.

Eine typische Ladesequenz des LS300-A60

Gemäß der Ladesteuerlogik des LS300-A60:

1. Die Empfangsspule gelangt in den wirksamen Kopplungsbereich der Sendespule.
2. Zwischen Sender und Empfänger wird eine Kommunikationsverbindung aufgebaut.
3. Das System wechselt in einen ladebereiten Standby-Zustand.
4. Das System wartet auf einen Ladebefehl vom Gerät des Anwenders.
5. Das Laden beginnt, sobald die erforderlichen Bedingungen erfüllt sind.
6. Es wird mit Konstantstrom geladen.
7. Sobald die Ladespannung den konfigurierten Spannungswert erreicht, schaltet das System auf Konstantspannungsladung um.
8. Der Ladevorgang wird gemäß der Ladesteuerlogik des Systems abgeschlossen.

Das Handbuch des LS300-A60 weist außerdem darauf hin, dass das System über die CAN-Kommunikation Ladebefehle von der Fahrzeugseite empfangen kann.

Da exakte Ladespannung und Ladestrom zur tatsächlichen Batteriekonfiguration passen müssen, sollten Änderungen der Batterielastparameter in der Systemkonfiguration berücksichtigt werden.

Was müssen Sie prüfen, bevor Sie eine Batterie anschließen?

Bevor Sie eines der beiden kabellosen Ladesysteme integrieren, prüfen Sie Folgendes.

1. Batteriechemie bestätigen

Bestätigen Sie zunächst, dass die Batteriechemie vom ausgewählten kabellosen Ladesystem unterstützt wird.

Vom LC180-A30 aufgeführte Lasttypen:

• Li-ion
• Blei-Säure
• LTO
• LiFePO4
• NiCd
• Andere Batterietypen

Vorgesehene Anwendungen des LS300-A60:

• Lithium-Batterien
• Lithium-Eisenphosphat-Batterien

Für jede Batteriechemie, die in der Dokumentation nicht ausdrücklich aufgeführt ist, sollten Sie vor dem Anschließen des Systems die Kompatibilität mit dem Hersteller bestätigen.

2. Maximale Ladespannung prüfen

Verlassen Sie sich nicht allein auf die Nennspannung der Batterie.

Ermitteln Sie stattdessen die Angaben des Batterieherstellers zu:

Maximal zulässige Ladespannung

Vergleichen Sie diese anschließend mit dem Ausgangsbereich des Ladegeräts.

LC180-A30

Ausgangsbereich: 18–60 V

LS300-A60

Ausgangsbereich: 42–58 V

Die erforderliche Ladespannung der Batterie muss mit dem verfügbaren Ausgangsbereich kompatibel sein.

3. Maximalen Ladestrom prüfen

Das Ladegerät muss außerdem auf den zulässigen Ladestrom der Batterie abgestimmt sein.

LC180-A30

• Maximaler Ausgangsstrom: 30 A

LS300-A60

• Maximaler Ausgangsstrom: 60 A

Ein Ladegerät mit höherer Leistung ist nicht automatisch besser.

Die Batterie und ihr Schutzsystem müssen in der Lage sein, den konfigurierten Ladestrom sicher aufzunehmen.

4. Ladeanforderungen der Batterie prüfen

Verschiedene Batteriesysteme können unterschiedliche Anforderungen stellen:

• Spannungsgrenzen beim Laden
• Stromgrenzen
• Ladephasen
• Temperaturgrenzen
• Methoden der Ladeabschaltung

Befolgen Sie stets die Ladespezifikationen des Batterieherstellers.

Gehen Sie nicht davon aus, dass eine Ladekennlinie, die für eine Batteriechemie geeignet ist, automatisch auch für eine andere geeignet ist.

5. Batterieschutzsystem prüfen

Bei Lithium-Batterieanwendungen ist ein geeignetes Batteriemanagement- und Schutzsystem entscheidend.

Das Handbuch des LS300-A60 verlangt ausdrücklich ein Batteriepaket, das ein Batteriemanagementsystem und den erforderlichen Schutz enthält.

Beim LC180-A30 und bei anderen Batteriechemien sollte die Schutz- und Steuerarchitektur entsprechend dem jeweiligen Batteriesystem und den Herstelleranforderungen geprüft werden.

6. Kommunikations- und Steuerungsanforderungen prüfen

Beide Systeme unterstützen Kommunikationsschnittstellen einschließlich CAN und RS485.

Vor der Integration sollten Ingenieure Folgendes bestätigen:

• Die Anforderungen an die CAN-Kommunikation
• Die Ladebefehle
• Die Kompatibilität mit Batterie- oder Fahrzeug-Controller
• Die erforderlichen Spannungs- und Stromparameter
• Etwaige Konfigurationsanforderungen des Host-Computers

Die Kommunikation sollte im Rahmen der vollständigen Fahrzeugintegration getestet werden.

7. Ausgangspolarität niemals umkehren

Beide Systeme warnen davor, die Gleichstrom-Ausgangsverbindung zu verpolen.

Die positiven und negativen Batterieanschlüsse müssen korrekt verbunden werden.

Eine falsche Polarität kann das Ladesystem oder die Batterie beschädigen.

Das Handbuch des LS300-A60 warnt außerdem davor, die Batterie während des Betriebs unter Spannung zu stecken oder zu ziehen.

Checkliste zur Batteriekompatibilität

Bevor Sie ein industrielles kabelloses Ladegerät kaufen oder integrieren, bestätigen Sie alle folgenden Punkte:

Batteriekompatibilität

• Die Batteriechemie ist für das ausgewählte System aufgeführt oder freigegeben.
• Die maximale Ladespannung der Batterie liegt innerhalb des Ausgangsbereichs des Ladegeräts.
• Der konfigurierte Ladestrom überschreitet nicht den zulässigen Ladestrom der Batterie.
• Der vom Batteriehersteller geforderte Ladealgorithmus wird von der Systemkonfiguration unterstützt.
• Das Batterieschutzsystem erfüllt die Anforderungen der Anwendung.
• Die Anforderungen an CAN-, RS485- oder sonstige Kommunikation wurden verifiziert.
• Die Ladeparameter wurden für die tatsächliche Batterie konfiguriert.
• Die Polarität des Gleichstromausgangs ist korrekt.
• Spulenabstand und -ausrichtung entsprechen den Systemspezifikationen.
• Im Kopplungsbereich befinden sich keine leitfähigen oder unsicheren Gegenstände.

LC180-A30 oder LS300-A60: Welches passt zu Ihrer Batterie?

Wählen Sie den LC180-A30, wenn Ihre Anwendung Folgendes erfordert:

• Kabelloses Laden mit bis zu 1,5 kW
• Eine Ausgangsspannungsfähigkeit von 18–60 V
• Einen Ausgangsstrom von bis zu 30 A
• Ein System, das ausdrücklich mehrere Batterie-Lasttypen aufführt, darunter Li-ion, LiFePO4, LTO, Blei-Säure und NiCd

Wählen Sie den LS300-A60, wenn Ihre Anwendung Folgendes erfordert:

• Kabelloses Laden mit bis zu 3 kW
• Einen höheren Ladestrom von bis zu 60 A
• Eine Lithium-Batterieanwendung
• Eine kompatible Ladespannung innerhalb des Ausgangsbereichs von 42–58 V
• Ein geschütztes Lithium-Batteriesystem mit dem erforderlichen BMS und Sicherheitsschutz

Die endgültige Auswahl sollte stets auf den tatsächlichen Ladespezifikationen der Batterie beruhen — nicht nur auf ihrer Nennspannung oder dem Namen der Chemie.

Fazit

Ein kabelloses Ladegerät kann nicht allein deshalb ausgewählt werden, weil eine Batterie mit „24 V“, „48 V“ oder „lithium“ gekennzeichnet ist.

Die Batteriekompatibilität hängt vom gesamten Ladesystem ab.

Beim LC180-A30 führt das Datenblatt ausdrücklich Li-ion, LiFePO4, LTO, Blei-Säure, NiCd und andere Batterietypen auf, mit einem Ausgangsbereich von 18–60 V und einem Ausgangsstrom von bis zu 30 A.

Beim LS300-A60 ist das System für Lithium-Batterieanwendungen ausgelegt, einschließlich Lithium- und Lithium-Eisenphosphat-Batterien, mit einem Ausgangsbereich von 42–58 V und einem Ausgangsstrom von bis zu 60 A.

Vor der Integration prüfen Sie:

• Die Batteriechemie
• Die Serienkonfiguration
• Die maximale Ladespannung
• Den maximal zulässigen Ladestrom
• Das erforderliche Ladeverhalten
• Das Batterieschutzsystem
• Die Kommunikationsanforderungen

Der sicherste Ansatz ist es stets, die Batteriespezifikationen bereitzustellen, bevor Sie das Ladesystem auswählen.

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• Die Batteriechemie
• Die Nennspannung der Batterie
• Die Serienkonfiguration
• Die maximale Ladespannung
• Die Batteriekapazität
• Den maximalen Ladestrom
• Details zu BMS bzw. Batterieschutz
• Die Kommunikationsanforderungen des Fahrzeugs

Unser Engineering-Team kann Ihnen helfen einzuschätzen, welches kabellose Ladesystem für Ihre Anwendung geeignet ist, darunter:

• Kabelloses Ladesystem LS300-A60 mit 3 kW
• Kabelloses Ladesystem LC180-A30 mit 1,5 kW
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Kontaktieren Sie ONEPOINTECH mit Ihren Batteriespezifikationen und Ladeanforderungen, bevor Sie ein System kaufen oder integrieren.

Wichtig: Die endgültige Batteriekompatibilität sollte stets anhand der Spezifikationen des Batterieherstellers und der neuesten technischen Dokumentation des kabellosen Ladesystems bestätigt werden.