Akulaadur

Akulaadur ehk akulaadija on elektri- või elektroonikaseade elektriakumulaatorite laadimiseks, s.t neisse elektrienergia salvestamiseks akutüübile sobivas töörežiimis. Laadimiseks juhitakse akust läbi alalisvoolu, mis on suunalt vastupidine tühjendusvoolule. Laadimise käigus muundub akut läbiv alalisvool keemiliseks energiaks, mis salvestub aku plaatides.

Laadimisvoolu allikad

Laadimiseks vajalik elektrienergia saadakse enamasti vahelduvvoolu-elektrivõrgust, näiteks toiteadapteri kaudu. Erijuhtudel võib energiaallikaks olla ka päikesepatarei või alalispingemuundur. Kui elektritarvitisse (peamiselt mobiilseadmesse aga ka elektriautodesse) on laadimislülitus sisse ehitatud, siis on võimalik laadimisvoolu saada ka mõne elektroonikaseadme liidesest, näiteks USB-pesa.

Üldine ehitus

Vooluvõrgust toidetava laaduri peamised elemendid on järgmised:

• vahelduvpingemuundur (trafo või impulsstoitelülitus),
• alaldi ja pingestabilisaator;
• kontroller laadimisprotsessi juhtimiseks ja laadimistsükli lõpetamiseks;
• indikatsiooni- ja mõõteseadised (valgusdioodid, voltmeeter, ampermeeter).

Lihtsaim laadur koosneb pinget madaldavast trafost, alaldusdioodidest ja voolu piiravast eeltakistist. See takisti määrab kindlaks püsiva laadimisvoolu, mille väärtus amprites on enamasti 1/10 laetava aku eeldatava mahutavuse arvväärtusest ampertundides. Näiteks silindrilise AA-suuruses aku (nimimahutavus kuni 3 Ah ehk 3000 mAh) laaduri laadimisvool võib olla kuni 0,3 A ja laadimiseks kulub siis 10–15 tundi. Niisugune laadur sobib nikkel-metallhüdriidakude laadimiseks, kusjuures on võimalik nii teatav ala- kui ka ülelaadimine.

NiMH-akude elektrooniline laadur

Nüüdisaegsetes laadurites toimub toitepinge muundamine elektrooniliselt, samuti juhib laadimise kulgu spetsiaalne elektroonikalülitus või kontroller. Niisugused laadurid tagavad ka kiirlaadimisel (1–3 tundi) iga üksiku aku optimaalse laadimisrežiimi ja automaatse väljalülitamise, kui aku pinge saavutab ettenähtud väärtuse või aku temperatuur ulatub lubatava piirini.

Liitiumakude laadimisest

Liitiumioon- ja liitiumpolümeerakude eluea seisukohalt on ohtlik nii ülelaadimine kui ka sügav tühjendamine, seepärast vajavad nad spetsiaalseid liitelülitusi, mis reguleerivad laadimisvoolu ja -kestust selle järgi, kuidas aku pinge laadimise käigus muutub. Niisugused lülitused on osaliselt igasse liitiumakusse (-patareisse) või/ja toidetavasse seadmesse kontrollerina sisse ehitatud. Laadimiseks vajab akupatarei siis sobiva pinge ja võimsusega toiteadapterit. Toodetakse siiski ka laadureid mõnda tüüpi liitiumakude ja -patareide eraldi laadimiseks.

Juhtmevaba laaduri alusplaadis paiknev primaarmähis (Primary coil) indutseerib elektrivoolu laaditava seadme sekundaarmähises (Secondary coil)

Juhtmevaba laadimine

Juhtmevaba laadimise korral kandub energia laaditavale seadmele üle elektromagnetilise induktsiooni teel, seega samal induktiivsidestuse põhimõttel kui trafos primaarmähiselt sekundaarmähisele, kusjuures need mähised on teatavasti teineteisest galvaaniliselt eraldatud.

Primaarmähis paikneb lamedas laadimisaluses ja sekundaarmähis laaditavas seadmes. Selleks et energia kanduks üle tõhusalt, peavad mähised asetsema võimalikult lähestikku. Seepärast kasutatakse õhukesi lamemähiseid. Samal eesmärgil moodustatakse primaar- ja sekundaarpoolel resonantsvõnkeringid, kasutatakse piisavalt kõrge sagedusega toitevoolu ja spetsiaalset juhtimiselektroonikat. Nii on võimalik rahuldava kasuteguri juures näiteks mobiiltelefoni akule kiirlaadimisel üle kanda kuni 15-vatist võimsust.

Niisiis laadimisjuhet ei vaja laaditav seade, küll aga laadimisalus, mis saab toitevoolu kaabli kaudu aluse enda toiteadapterist või telefonilaadijast. Täielikku juhtme- ja liikumisvabadust võimaldab Qi-funktsiooniga akupank.

Juhtmevaba laadimise standardi Qi avaldas Wireless Power Consortium 2010. aastal.

Autoaku laadur krokodillnäpitsate ja 16 A võrgupistikuga

Autoakude laadurid

Autode ja muude sisepõlemismootoriga seadmete pliiakude laaduritel on enamasti ka nn käivitusabi funktsioon. Niisugune laadija võimaldab lisaks osalisele või täielikule laadimisele ka tühja aku korral otsekohe mootorit käivitada. Seade võib anda kuni 400 ampri tugevust käivituvoolu.

Vaata ka

• Elektriakumulaator