Ladeprofil

Ladeprofil bezeichnet in der Elektrotechnik und Akku-Technologie die zeitliche Verteilung von Strom, Spannung und Leistungsparametern beim Laden einer Batterie. Es beschreibt, wie Energie systematisch in den Akku eingeführt wird und wie sich der Ladezustand im Verlauf der Ladung entwickelt. Wichtige Parameter sind Ladestrom, Ladespannung, Ladeleistung, Ziel-SoC, Temperaturgrenzen, Ladepausen und Stoppkriterien.

Typische Ladeprofile für Lithium-Ionen- oder Lithium-Eisenphosphat-Zellen folgen dem CC-CV-Verfahren: Zunächst wird konstant Strom (CC-Phase) bis zur maximalen Zellenspannung erreicht; danach bleibt die Spannung konstant (CV-Phase), während der Strom allmählich abnimmt, bis ein Abschlussstrom erreicht ist. Je nach Chemie, Temperatur und Hersteller können zusätzliche Phasen hinzukommen, etwa Vorwärmen oder Temperaturbegrenzungen. Ladeprofile werden auch im Labor getestet, um Alterungsverhalten und Zuverlässigkeit zu bewerten.

Für Elektrofahrzeuge und stationäre Energiespeicher werden spezifische Ladeprofile durch Normen und Kommunikationsstandards definiert oder von BMS und Ladegeräten angepasst. Unterschiedliche Formate unterscheiden sich durch maximale Spannungen, Ströme und Abfolgen, etwa bei AC-Ladeeinrichtungen versus DC-Schnellladung. Die Ladeinfrastruktur, Netzzustand und Batteriestrategie beeinflussen, wie ein Profil umgesetzt wird.

Die Wahl des Ladeprofils beeinflusst Lebensdauer, Wärmeentwicklung, Ladezeit und Effizienz. Aggressive Ladeprofile mit hohen Strömen können die Zyklenlebensdauer verkürzen; schonendere Profile verlängern die Nutzungsdauer, gehen aber zulasten der Ladezeit. Moderne Batteriemanagementsysteme überwachen Temperatur, Spannung und Strom und regeln das Profil dynamisch, um Sicherheit und Lebensdauer zu optimieren.