Test Ladegeräte

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Auf dieser Seite werden die mit den Ladegeräten durchgeführten Tests vorgestellt. Sie finden hier auch alle Testreaultate der Ladegeräte in Tabellen und Diagrammen zusammengestellt. Die einzelnen Ladegeräte werden nach Klassen geordnet in Langsam-   Normal-   Schnell-   Express-   Lader jeweils auf einer Unterseite vorgestellt. Dort finden sie je eine kurze Charakterisierung und die Erwähnung von Besonderheiten. Die Testresultate werden nicht mehr wiederholt, dagegen sind einzelne Tests mit Messkurven für besonders interessierte Leser dokumentiert.

Testresultate

Mit jedem Ladegerä wurden verschiedene normale Ladungen der zugehörigen Akkus durchgeführt und zudem eine von Messungen durchgeführt sowie die Daten der Hersteller zusammengestellt.

Weitere nur durch die Ladegeräte bestimmte Ladeeigenschaften sind den Vorstellungen der einzelnen Ladegeräte beigefügt:

• Oszillogramme des Ladestromes wo dieser impulsförmig verläuft.
  
• Verlauf von Spannung, Strom, Temeratur an den Akkus sowie des Netzstromes während der Ladung leerer identischer Akkus.
  
• Verlauf von Spannung, Strom, Temeratur an den Akkus sowie des Netzstromes während der Ladung von Akkus mit unterschiedlichem Ladezustend 0, 33, 66, 100% voll. Dieser Test ist nur sinnvoll bei Schnell- und Express- Ladern mit automatischer Einzelplatz - Abschaltung und zeigt unerbittlich, wie gut diese funktioniert.

Normale Ladung mit den Ladegeräten

In jedem Ladegerät wurden die im Set damit gelieferten Akkus (4 Stück) je einer Volladung und einer Topladung unterzogen und anschliessend mit einer Entladung die Vollkapazität und die Topkapazität bestimmt. Das folgende Diagramm zeigt neben diesen beiden Ladegerät- und Akku- speziefischen Eigenschaften zusätzlich die nur Akku speziefische Nennkapazität und Referenzkapazität.

Die zu erwartenden Reihenfolge Referenz- > Top- > Voll- Kapazität wird von wenigen Ausnahme abgesehen durch die Messwerten bestätigt. Wo die Referenzkapazität gegenüber der Nennkapazität liegt, hängt davon ab, ob der Hersteller mehr der Ehrlichkeit oder mehr der Magie der grossen Zahlen huldigt.

Generell kann man sagen, je näher alle vier Werte beeinander liegen, desto besser die Qualität von Ladegerät und Akkus. Dies trifft besonders zu für Duracell 1h, Energizer 1h, SwissCharger und Varta "blau" Normallader (alphabetische Reihenfolge).

Daten der Ladegeräte

In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften und Daten (nach Herstellerangaben) bzw. eigenen Messungen (Grösse und Gewicht) für alle getesteten Ladegeräte zusammengestellt. Die Bedeutung der einzelnen Spalten wird anschliessend erklärt.

Die Spalten der vorausgehenden Tabelle haben die folgenden Bedeutungen:

• Klasse: Die Klasse zu welcher das Ladegerät gehört (L=Laangsam, N=Normal, S=Schnell, E=Express.
• Art: Bauform des Ladegerätes als Einzel- (E) oder Paar- (P) Lader.
• andere Akkus
• AAA: Anzahl der mit dem Ladegerät auch ladbaren Akkus der (kleineren) Grösse AAA.
• 9V: Anzahl der mit dem Ladegerät ebenfalls ladbaren 9V Blockakkus.
• Gewicht in Gramm (einschliesslich Netzkabel wo vorhanden)
• Lader: Das Gewicht des Ladegerätes
• Adapter: Das Gewicht des Adapters (falls vorhanden)
• Grösse: Die Abmessungen Ladegerätes des in mm (bei Geräten mit Direktanschluss ohne Netzstecker).
• Anschluss
• Art: Bauform des Ladegerätes bezüglich Netzanschluss, direkt (D) oder <über separaten Adapter (A), eventuell mit NetzKabel (K).
• U: Zulässiger Bereich der Netzspannung (50/60Hz AC).
• tnenn: Nennladezeit in Stunden für die im Set mitgelieferten bzw. empfohlenen Akkus.
• Inenn: Nenn-Ladestrom in mA.

Messungen an Ladegeräten

Die folgende Tabelle zeigt die Resultate einer Reihe von an den Ladegeräten vorgenommenen Messungen. Die Bedeutung der Spalten wird anschliessend erklärt.

Die Spalten der Tabelle haben die folgenden Bedeutungen:

• Akkus: Die Kapazität der mit dem Ladegerät im Set gelieferten Akkus.
• Zeit: Die vom Ladegerät für die Volladung leerer Akkus benötigte Zeit.
• Strom: Der vom Ladegerät gelieferte Ladestrom (je Akku).
• Tmax: Die maximal während der Ladung aufgetretene Akku Temperatur.
• Inetz: Der vom Ladegerät während der Ladung von 4 Akkus aufgenommene Netzstrom (230V Netz).
• Enetz: Die vom Ladegerät für die Ladung von 4 Akkus vom Netz bezogene Energie.
• Ierhalt: Der nach beendeter Ladung vom Ladegerät gelieferte Erhaltungs- Ladestrom.
• tm/tn: Verhältnis von gemessener Ladezeit zu in den Daten versprochener Ladezeit in Prozent.
• Im/In: Verhältnis von gemessener Lastromes zu dem in den Daten versprochenen Ladestrom in Prozent.
• Eta: Gesamter Wirkungsgrad als Verhältnis zwischen bei der Entladung entnehmbarer Energie zu bei der Ladung dem Netz entnommenen Energie in Prozent.

Ladungs- und Erhaltungsstrom sind bei Schnell- und Expressladern sehr oft Impulsströme. Die angegebenen Werte sind Mittelwerte (DC-Komponenten).

Als Gesamtwirkungsgrad Eta ergibt sich gemittelt über alle Ladegeräte im Test ein Wert von 21%. Dies scheint auf den ersten Blick sehr wenig zu sein, heisst dies doch, dass fast 80% der vom Netz bezogenen Energie verloren gehen. Auf den zweiten Blick ist es jedoch durchaus vernünftig, wenn man berücksichtigt dass Verluste in Ladeelektronik, Spannungswandlung und chemischer Umwandlung einfach unumgänglich sind. Ein prinzipiell durchaus möglicher höherer Wirkungsgrad würde die Ladungsgeräte verteuern. Ein nachlässig nur schon einen Tag unnütz am Netz eingesteckt gelassenes Ladegerät verschleudert mehr Energie als fü eine Ladung notwendig ist!

Leerlauf Stromaufnahme und Leistungsverbrauch

Die Ladegeräte und auch (wo vorhanden) nur die Adapter brauchen Strom wenn sie leer (ohne eingelegte Akkus) am Netz angeschlossen sind. Deshalb soll man sie immer ausstecken wenn sie nicht benützt werden. Der Stromverbrauch ist zwar gering, aber bekanntlich macht auch Kleinvieh Mist, mit der Zeit zählt es eben doch, - vor allem, wenn man berücksichtigt, wie viele Ladegeräte allein in der Schweiz vorhanden sind.

Die folgende Graphik zeigt den Stromverbrauch (untere Skala In[mA]) und Leistungsverbrauch (obere Skala Pn[W]) von Adapter und Ladegeräten im Leerlauf:

Testanlage

Alle Ladegeräte wurden mit den jeweils im Set mitgelieferten oder dazu empfohlenen Akkus getestet. Die folgende Figur zeigt die Architektur der Messchaltung für den Ladertest:

Dazu sind folgende Punkte zu erwähnen:

• Die Nummerierung der Akkus erfolgt im Ladegerät immer aufsteigend von rechts nach links mit 1 bis 4.
• Zwischen den negativen Anschlusskontakt des Ladegerätes und den neg. Pol der Batterie wird jeweils ein dünner Print (0.5mm) mit 5mOhm Shuntwiderstand eingeschoben. Der Spannungsabfall über diesem ist proportional zum Ladestrom. Er wird mittels je einem präzissen Instrumentations-Verstärker (INA) differentiell gemessen.
• Zwischen den positiven Anschlusskontakt des Ladegeräts und den Pluspol wird ein Blechstreifen eingeschoben um die Spannung zu messen. Alle 4 Ströme und Spannungen werden einen 8-Kanal Analog-Digital Wandler (ADC) am 1. PC gemessen und registriert.
• Alle 4 Spannungen werden relativ zum negativen Anschluss des Ladegerätes für Akku 1 gemessen (0V). Dies ist nicht ideal da in vielen Ladegeräten intern 2 oder sogar alle 4 Akkus in Serie geschaltet werden. In den Messdiagrammen werden in diesem Fall nicht die einzelnen Akkuspannungen sondern die Spannungen der 4 positiven Pole gegenüber dem negativen von Akku 1 dargestelt.
• An jedem Akku wird mittels Isolierband ein Temperatursensor befestigt. Mit einem 5. Sensor wird die Umgebungstemperatur gemessen (Tamb). Alle 5 Temperaturen und der vom 230V Netz aufgenommene Strom werden über einen 8-Kanal Analog-Digital Wandler (ADC) am 2. PC gemessen und registriert.

Das folgende Bild zeigt ein Ladegerät (Voltcraft) während der Messung. Links ist der Print mit den Instrumentationsverstärkern der Strommessung, rechts das Anschlusskabel der Temperatursensoren zu sehen, oben über dem Lader der Temperatursensor für die Umgebungstemperatur (gelb). Die Akkus sind mit Temperatursensoren, Strommessshunts am Minusol und Spannungs-Messkontakten am Pluspol versehen.