Batteriebetriebene Geräte wie Handys, Smartphones, Notebooks, Netbooks oder PDAs arbeiten mit wiederaufladbaren Akkus, die nach einer bestimmten Entladung wieder aufgeladen werden müssen. Dafür gibt es AC-Adapter, Ladegeräte mit Anschlussklemmen und Akkuladegeräte in die Mobilgeräte oder die Akkus zum Aufladen eingesteckt werden können.
Ladegeräte sind mehr oder weniger kompakte Einheiten, die aus der Netzspannung oder einer Gleichspannung, wie der von Autobatterien, eine Lade-Gleichspannung erzeugen. Sie bestehen aus einem Transformator, der die Netzspannung in eine niedrigere Wechselspannung transformiert. Diese wird mit einem Gleichrichter in eine niedrige Gleichspannung gewandelt, in der nachgeschalteten Siebschaltung geglättet und mit einer Regelschaltung konstant gehalten.
AC-Adapter enthalten gerätespezifische Ladegeräte, wobei das zu ladende Mobilgerät über einen Stecker angeschlossen wird. Viele Hersteller benutzen eigene Stecker und tragen dadurch zur Inkompatibilität der AC-Adapter bei. Um diese Inkompatibilitäten bei den Steckern zu verhindern, haben mehrere namhafte Firmen unter Federführung der EU-Kommission den Micro-USB-Stecker als Ladestecker für AC-Adapter für Handys etabliert und ihre Geräte mit diesem Stecker ausgestattet.
Ladeverfahren von Ladegeräten
Bei den Akku-Ladegeräten richtet sich der entnehmbare Ladestrom nach den Geräte-Akkus, da diese unterschiedliche Ladebedingungen haben: NiCd-Akkus haben andere Ladebedingungen als NiMH-Akkus oder Lithium-Ionen-Akkus. Zu den unterschiedlichen Ladebedingungen gehören der Ladestrom und die Ladezeit, außerdem sollten einige Akkus mit konstantem Strom, andere intervallmäßig aufgeladen werden. Ein Überladen sollte auf jeden Fall verhindert werden, da dadurch eine Überhitzung entsteht, die die Akku- Lebensdauer wesentlich verkürzt.
Neben einfachen Akku-Ladegeräten, die einen konstanten Ladestrom liefern, gibt es elektronische, mit Regelschaltungen ausgestatte Ladegeräte und darüber hinaus intelligente, Mikroprozessor-Ladegeräte, die Smart Battery Charger ( SBC). Ladegeräte arbeiten mit den unterschiedlichsten Ladeverfahren. Sie werden von elektronischen Regelschaltungen und Batteriemanagementsystemen gesteuert und können die Akkus mit Konstantstrom - Konstantstrom-Ladeverfahren - oder Konstantspannung - Konstantspannungs-Ladeverfahren - laden.
Es gibt auch kombinierte Ladeverfahren die mit Konstantstrom beginnen und dann auf Konstantspannung umschalten, wie das IU-Ladeverfahren. Sie erkennen den Ladezustand, so dass sie eine Überladung und Überhitzung verhindern. Überladungen können durch die Begrenzung der Ladezeit, die kontinuierliche Kontrolle der Ladespannung, des Ladestroms und der Akkutemperatur verhindert werden. Bei der Ladespannungsüberwachung wird der Ladestrom dann unterbrochen, wenn die Änderung der Ladespannunng, das Delta-U, einen bestimmten Wert unterschreitet. Andere Ladegeräte arbeiten mit definierten Ladekurven für den Strom und die Ladespannung und wieder andere entladen die Akkus vor jedem neuen Ladezyklus.
Neben der kabelgebundenen Aufladung gibt es auch Systeme für die drahtlose Energieübertragung. Hierfür stehen Ladematten, bekannt als Powermat oder Power- Pad, die auf induktiver Kopplung basieren, und Airnergy, eine Energieübertragung auf Funkbasis, zur Verfügung.