Lithium-Batterien verzeihen keine Fehler. Werden sie über ihre Spannungsgrenze hinaus belastet, sinkt die Zyklenlebensdauer. Wird es zu viel, kommt es zu Hitze, Aufblähung und im schlimmsten Fall zu einem Brand. Stellen Sie sich nun vor, eine ganze Flotte aus AGVs und AMRs automatisch zu laden – ohne dass ein Mensch die Ladekennlinie überwacht und den Prozess bei Abweichungen stoppt.
Genau das übernimmt der Ladealgorithmus in einem industriellen kabellosen Ladegerät. Die Methode, die jedes industrielle Stromversorgungssystem von ONEPOINTECH vorsieht, ist Konstantstrom / Konstantspannung (CC-CV). Sowohl unser LS300-A60-3kW-System als auch das LC180-A30-1.5kW-System führen im Datenblatt „Ladeverfahren: Konstantstrom und Konstantspannung“ auf.
In diesem Leitfaden erklären wir, was das tatsächlich bedeutet, warum es diese Methode gibt, wie sie in einer realen kabellosen Ladesitzung abläuft und was Sie an Ihrer Batterie prüfen sollten, bevor Sie ein Ladegerät spezifizieren.
Was bedeutet Laden mit CC-CV
CC-CV ist eine zweiphasige Ladekennlinie. Sie ist die standardmäßige und sichere Methode, um Lithium- und die meisten anderen wiederaufladbaren Batterien zu laden, und sie sieht wie folgt aus:
| Phase | Was das Ladegerät tut | Was die Batterie tut | Warum es sie gibt |
|---|---|---|---|
| 1. Konstantstrom (CC) | Liefert einen festen Strom (z. B. 60A beim LS300-A60) | Die Spannung steigt, während sich der Akku füllt | Schnellladung – liefert den Großteil der Energie in kürzester Zeit |
| 2. Konstantspannung (CV) | Hält die Spannung am chemiespezifischen Sollwert (z. B. 58V) | Der Strom nimmt ab, wenn sich die Zellen dem vollen Ladezustand nähern | Nachladung – verhindert Überladung und Zellstress |
| 3. Ladevorgang abgeschlossen | Stoppt, sobald der Strom den Schwellenwert unterschreitet (oder das BMS meldet, dass der Vorgang abgeschlossen ist) | Der Akku verbleibt voll geladen | Keine Erhaltungsladung, keine Batterieschäden |
Ein hilfreiches Bild: das Befüllen einer Tasse. Konstantstrom bedeutet, der Wasserhahn ist ganz geöffnet, solange die Tasse noch fast leer ist. Konstantspannung bedeutet, der Zufluss wird auf ein Rinnsal gedrosselt, sobald sich das Wasser dem Rand nähert, damit nichts überläuft. Das Ladegerät weiß, wann es umschalten muss, weil es Batteriespannung und -strom an seinem Ausgang in Echtzeit misst.
Warum Lithium-Batterien diese Kennlinie benötigen
Lithium-Zellen besitzen ein enges sicheres Betriebsfenster. Jede Zellchemie hat eine feste obere Spannungsgrenze – bei LiFePO4-Akkus liegt diese typischerweise bei 58V für eine 16S-Anordnung, bei Li-ion bei etwa 4.2V pro Zelle. Wenn ein Ladegerät diese Grenze ignoriert, geschehen zwei Dinge:
- Überladung: Wird die Spannung über den Sollwert hinaus getrieben, kommt es im Inneren der Zelle zu Lithium-Plating und Dendritenwachstum. Das verringert die Kapazität dauerhaft und kann im schlimmsten Fall einen internen Kurzschluss verursachen – ein Brandrisiko.
- Stress und Wärme: Wird in der falschen Phase Strom eingeprägt, erhitzen sich die Zellen und der Alterungsprozess beschleunigt sich. Flottenbatterien sind teuer – jeder verlorene Zyklus kostet echtes Geld.
Deshalb hat das BMS (Batteriemanagementsystem) immer die Kontrolle. Das Ladegerät legt die Spannung nicht selbst fest – es wartet auf einen Ladebefehl und die Sollspannung vom BMS des Fahrzeugs und führt dann die CC-CV-Kennlinie entsprechend aus. Wenn sich Ladegerät und Batterie nicht auf dieselbe Kennlinie einigen, sollten sie nicht miteinander verbunden werden.
Wie CC-CV in einer kabellosen Ladesitzung abläuft
Kabelloses Laden ersetzt lediglich die physische Verbindung. Der Algorithmus läuft auf der Empfängerseite identisch ab und misst die tatsächliche Spannung und den Strom am Ausgang. Hier ist die tatsächliche Ladesteuerung aus den Datenblättern von LS300-A60 und LC180-A30:
- Die Empfängerspule dockt auf die Sendespule auf.
- Ladegerät und Fahrzeug bauen eine 2.4G-Kommunikationsverbindung auf und erkennen einander (die Mehrmaschinenerkennung ist beim LC180 in unter 10 Sekunden abgeschlossen).
- Das System wechselt in einen „ladebereiten“ Standby-Zustand und wartet auf einen CAN-Befehl vom Fahrzeug – kein externes Start-Signal erforderlich, das Fahrzeug dockt einfach auf.
- Nach dem Befehl startet das Laden mit Konstantstrom. Das Ladegerät fährt den Strom hoch und speist ihn ein (die Stromanstiegszeit liegt beim LC180 unter 20 Sekunden), während die Batteriespannung ansteigt.
- Sobald die Spannung den Sollwert erreicht, schaltet das Ladegerät auf Konstantspannung um. Der Strom nimmt ab, während sich der Akku füllt.
- Der Ladevorgang ist abgeschlossen, der Lüfter stoppt und das Fahrzeug kann losfahren.
Während der gesamten Sitzung sendet das Ladegerät einen CAN-Frame mit Ausgangsspannung, Strom, Temperatur und Kopplungsgrad, sodass das Flottensystem in Echtzeit sieht, was gerade passiert. Zudem führt es einen automatischen Selbststart durch – in dem Moment, in dem ein Fahrzeug in Reichweite ist, ist es bereit, ohne Tastendruck.
Warum das für das Zwischenladen (Opportunity Charging) wichtig ist
Die meisten AGV- und AMR-Flotten laden nicht in einer einzigen langen Sitzung von leer auf voll. Sie docken während natürlicher Stopps zehn oder fünfzehn Minuten an – beim Be- und Entladen, beim Warten, beim Kommissionieren. Das ist Zwischenladen, und genau dafür ist kabelloses Laden gemacht.
Kurze Sitzungen finden überwiegend in der schnellen Konstantstrom-Phase statt, in der die Batterie pro Minute die meiste Energie zurückgewinnt. Da Lithium Teilzyklen gut verkraftet, kann der Akku in einem Arbeitsbereich (etwa 20–80%) fahren, statt immer 100% erreichen zu müssen. Das Ladegerät startet und stoppt automatisch, wenn die Fahrzeuge an- und abdocken – ganz ohne menschliches Zutun und ohne Stecker, der sich abnutzen könnte.
Für Flotten bedeutet das praktisch kleinere Batterien, höhere Verfügbarkeit und eine Ladekennlinie, die diese teuren Akkus jahrelang gesund hält – ganz ohne dass jemand den Ladevorgang überwachen muss.
Was Sie an Ihrer Batterie prüfen sollten, bevor Sie ein Ladegerät spezifizieren
CC-CV funktioniert nur, wenn Ladegerät und Batterie zusammenpassen. Bevor Sie Ladegeräte vergleichen, notieren Sie diese fünf Punkte:
- Batteriechemie und Zellenzahl – sie bestimmen die Zielspannung. Das Ausgangsfenster des Ladegeräts muss sie abdecken: Unser LS300-A60 liefert 42–58V, der LC180-A30 deckt 18–60V ab (kompatibel mit 24V-, 36V- und 48V-Systemen).
- BMS-Kommunikationsprotokoll – spricht Ihr BMS CAN (oder RS485), und kann das Ladegerät dessen Ladebefehl und Sollspannung empfangen? Beide unsere Systeme unterstützen CAN/RS485.
- Maximaler Ladestrom gegenüber der C-Rate der Batterie – das Ladegerät darf die BMS-Grenze niemals überschreiten. Der LS300 passt 10–60A an; der LC180 liefert bis zu 30A.
- Teilzyklus-Verhalten – wenn Sie Zwischenladen planen, vergewissern Sie sich, dass das Ladegerät wiederholt starten, stoppen und neu starten kann, ohne dass eine vollständige Entladung erforderlich ist.
- Ausgangswelligkeit (Ripple) – eine saubere Gleichspannungsausgabe schützt die Batteriegesundheit. Unsere Stromversorgungssysteme spezifizieren die Welligkeit eng (etwa ±3.5% beim LS300, rund ±1% Spannungswelligkeit beim LC180).
Fazit
CC-CV-Laden ist die unscheinbare Ingenieursleistung, die industrielle Batteriepakete sicher und langlebig macht. In einem kabellosen System läuft sie automatisch ab – das Fahrzeug dockt an, das Ladegerät erkennt es, folgt der BMS-Kennlinie und meldet sich über CAN zurück – ganz ohne menschliches Zutun.
Wenn Sie ein kabelloses Ladegerät für eine AGV-, AMR- oder Gabelstaplerflotte dimensionieren, senden Sie ONEPOINTECH Ihre Batteriedaten: Chemie, Zellenzahl, Kapazität, maximaler Ladestrom, BMS-Kommunikationsprotokoll, Luftspalt und angestrebte Ladezeit. Wir finden für Sie das passende 3kW-System wie den LS300-A60, ein 1.5kW-System wie den LC180-A30 oder eine Sonderlösung, die zu Ihrem Spannungsfenster und Ihrer Ladekennlinie passt.
Sie benötigen eine Empfehlung? Schreiben Sie an info@onepointech.com mit Ihren Batteriedaten und Ihrem Betriebszyklus – unser Ingenieurteam hilft Ihnen, die passende kabellose Ladelösung auszuwählen.