Ganz einfach gesagt läd ein Windrad einen Akku immer dann, wenn die aktuelle Generatorspannung größer als die Batteriespannung ist. Je nachdem wie weit geladen der Akku ist, ist auch dessen Spannung höher oder niedriger. Die Ladespannung eines Akkus ist also nicht immer gleich.
Stellt man sich ein Windrad bei Windstille vor, steht auch die Generatorwelle still, am Generator wird keine elektrische Spannung aufgebaut und es fließt kein Ladestrom. Der Akku ist aber in der regel nie ganz leer, sonst ist er unrettbar beschädigt. So würde der Generator wie ein Motor betrieben, wenn man die Stromflußrichtung nicht durch eine Diode oder einen Gleichricheter so festlegt, das Strom zwar vom Generator zum Akku aber nicht umgekehrt fließen kann.
Nun beginnt, ein leichtes Lüftchen zu wehen. Die Generatorwelle dreht sich, durch das drehende Magnetfeld wird eine Kraft auf die Elektronen in den Generatorspulen ausgeübt, die sich dadurch am Minuspol des Generators ansammeln. Dabei arbeitet der Generator stehts gegen die Anziehungskraft zwischen den positiv geladenen Protonen am Pluspol und der negativ geladenen Elektronen am Minuspol. Der Spannungsunterschied lässt sich also nicht über die Zeit ansammeln, sondern muss durch eine Generatordrehzahl erreicht werden, die diese Anziehungskraft überwindet. Durch die unterschiedliche Menge Elektronen an Plus- und Minuspol bildet sich eine elektrische Spannung. Diese ist jedoch noch nicht ausreichend groß, um einen Strom gegen die bestehende Akkuspannung fließen zu lassen.
Der Wind frischt jetzt auf. Die Generatorwelle dreht nun deutlich schneller und es haben sich ein so großer Elektronenunterschied gebildet, dass die Spannung nun oberhalb der Akkuspannung liegt. Die Elektronen fließen nun vom Minuspol des Generators durch den Akku zum Pluspol des Generators und laden den Akku dabei auf. Es fließt also ein Ladestrom. In der Regel steigt die Generatorspannung nun nicht oder nur in Geringem Maße weiter an, da die Elektronen ja von den Polen abfließen und sich nicht weiter ansammeln.
Weht der Wind nun eine Weile stetig, hat die Spannung des Akkus das Maximum, das der Hersteller vorgibt erreicht. Bleiakkus beginnen nun zu gasen. In gerigem Umfang ist das sogar erwünscht, um Korosionsprozesse umzukehren, aber in der Regel muss der Akku nun vom Generator getrennt werden. Bei kleinen Windrädern ist die Gefahr, einen großen Akku durch Überladung zu zerstören, recht gering. Wenn man den Ladestand regelmäßig überprüft, kann diese Spannung durchaus von Hand erfolgen. In der Regel möchte man aber, dass das automatisch geschieht und verwendet dazu einen Laderegler. Für Windräder ist da häufig ein einfacher Überspannungsschutz mehr als ausreichend. Dabei darf das Windrad aber nicht einfach vom allen elektrischen Verbrauchern, in diesem Fall dem Akku getrennt werden, so dass es nicht mehr belastet wird. Es würde dann ungebremst im Leerlauf frei drehen und sich gegebenenfalls durch die auftretenden Fliehkräfte selbst zerlegen. Bei vollem Akku muss das Windrad also an eine Ersatzlast, das kann ein Hochlastwiderstand oder Tauchsieder sein, angeschlossen werden. Glühlampen sind als Ersatzlast wenig geeignet. Diese können durchbrennen und in diesem Fall ist das Windrad dann wieder unbelastet.
Stellt man sich ein Windrad bei Windstille vor, steht auch die Generatorwelle still, am Generator wird keine elektrische Spannung aufgebaut und es fließt kein Ladestrom. Der Akku ist aber in der regel nie ganz leer, sonst ist er unrettbar beschädigt. So würde der Generator wie ein Motor betrieben, wenn man die Stromflußrichtung nicht durch eine Diode oder einen Gleichricheter so festlegt, das Strom zwar vom Generator zum Akku aber nicht umgekehrt fließen kann.
Nun beginnt, ein leichtes Lüftchen zu wehen. Die Generatorwelle dreht sich, durch das drehende Magnetfeld wird eine Kraft auf die Elektronen in den Generatorspulen ausgeübt, die sich dadurch am Minuspol des Generators ansammeln. Dabei arbeitet der Generator stehts gegen die Anziehungskraft zwischen den positiv geladenen Protonen am Pluspol und der negativ geladenen Elektronen am Minuspol. Der Spannungsunterschied lässt sich also nicht über die Zeit ansammeln, sondern muss durch eine Generatordrehzahl erreicht werden, die diese Anziehungskraft überwindet. Durch die unterschiedliche Menge Elektronen an Plus- und Minuspol bildet sich eine elektrische Spannung. Diese ist jedoch noch nicht ausreichend groß, um einen Strom gegen die bestehende Akkuspannung fließen zu lassen.
Der Wind frischt jetzt auf. Die Generatorwelle dreht nun deutlich schneller und es haben sich ein so großer Elektronenunterschied gebildet, dass die Spannung nun oberhalb der Akkuspannung liegt. Die Elektronen fließen nun vom Minuspol des Generators durch den Akku zum Pluspol des Generators und laden den Akku dabei auf. Es fließt also ein Ladestrom. In der Regel steigt die Generatorspannung nun nicht oder nur in Geringem Maße weiter an, da die Elektronen ja von den Polen abfließen und sich nicht weiter ansammeln.
Weht der Wind nun eine Weile stetig, hat die Spannung des Akkus das Maximum, das der Hersteller vorgibt erreicht. Bleiakkus beginnen nun zu gasen. In gerigem Umfang ist das sogar erwünscht, um Korosionsprozesse umzukehren, aber in der Regel muss der Akku nun vom Generator getrennt werden. Bei kleinen Windrädern ist die Gefahr, einen großen Akku durch Überladung zu zerstören, recht gering. Wenn man den Ladestand regelmäßig überprüft, kann diese Spannung durchaus von Hand erfolgen. In der Regel möchte man aber, dass das automatisch geschieht und verwendet dazu einen Laderegler. Für Windräder ist da häufig ein einfacher Überspannungsschutz mehr als ausreichend. Dabei darf das Windrad aber nicht einfach vom allen elektrischen Verbrauchern, in diesem Fall dem Akku getrennt werden, so dass es nicht mehr belastet wird. Es würde dann ungebremst im Leerlauf frei drehen und sich gegebenenfalls durch die auftretenden Fliehkräfte selbst zerlegen. Bei vollem Akku muss das Windrad also an eine Ersatzlast, das kann ein Hochlastwiderstand oder Tauchsieder sein, angeschlossen werden. Glühlampen sind als Ersatzlast wenig geeignet. Diese können durchbrennen und in diesem Fall ist das Windrad dann wieder unbelastet.