Wie wird eine Blei-Säure-Batterie und eine Ni-Cd-Batterie in einem Flugzeug geladen?

Verkehrsflugzeuge wie der Airbus A320 verwenden Nickel-Cadmium-Batterien; Beim A320 wird ein Paar Hauptbatterien mit einer Kapazität von 23 Ah verwendet.

Im Flugzeug werden die Akkus mit einer Konstantspannungsmethode aufgeladen. Wie dieser Artikel feststellt:

... sind "Konstantspannungs-Ladegeräte", die während des Ladevorgangs eine feste Spannung an die Batterie anlegen, ähnlich wie die Flugzeugelektrik im Flug. Bei einem Konstantspannungsladegerät beginnt der Ladestrom relativ hoch und fällt allmählich gegen Null ab, wenn die Batterie vollständig geladen ist.

FAA Aircraft Electrical System Handbook stellt außerdem fest:

Das Batterieladesystem in einem Flugzeug ist vom Konstantspannungstyp.

Konstantspannung, aber es geht noch mehr.

Batterien bevorzugen eine leicht komplexe Ladekurve, da sowohl Blei-Säure- als auch NiCd-Batterien in der Mitte ihres Zyklus (20–80 %) effizient geladen werden – aber am oberen Ende ihres Bereichs (80–100 %) ineffizient. In einer perfekten Welt drückt ein Ladegerät sie stark (Konstantstrom) in ihren mittleren Bereich, verjüngt sich jedoch für die Aufladung. Stand der Technik bei Blei-Säure ist die 3-stufige Aufladung.

Wenn einer Batterie Strom zugeführt wird, obwohl dies nicht der Fall sein sollte, erzeugt die Batterie viel Wärme, „kocht“ Wasser übermäßig ab, spaltet Wasser teilweise in Wasserstoff und Sauerstoff, trägt Batteriesäure (oder Alkali im Fall von NiCd) in die Batterie Batteriekasten und verkürzen die Lebensdauer des Batteriepakets, insbesondere bei Bleisäure, die bereits eine kurze Lebensdauer hat.

Schön wäre es, wenn sich Batteriespannung und -impedanz so verhalten würden, dass Konstantspannungsladung passiv die richtige Ladekurve verursacht. Kein solches Glück.

Das Laden mit konstanter Spannung ist ein Kompromiss – derselbe, den Autos herstellen – da das Ladesystem sowohl die Batterie lädt als auch das Flugzeug antreibt. Die Spannung wird für den geringsten Schaden/Hitze/Abkochen/Wasserstoff gewählt, wobei der Kompromiss zwischen langsamerem Laden als bei einem dedizierten intelligenten Ladegerät besteht.

Wenn es sich bei der Bleibatterie um eine entladene Batterie handelt, laden Sie sie so schnell wie möglich auf, da dies die Lebensdauer von Bleibatterien verkürzt, die teilweise entladen gelagert werden. Das macht einem Nickel-Cadmium-Set nichts aus, sie sind hoch belastbar und langlebig.