Mähroboter mit Ladestation

Mähroboter Ladestation: So funktioniert sie

Mähroboter mit Begrenzungskabel haben eine Ladestation, an der sie sich zwischenzeitlich immer wieder aufladen, um weiter mähen zu können. Doch wie funktioniert diese eigentlich? Ich werde es dir hier in allen Details erklären.

Wie funktioniert die Mähroboter Ladestation? Die Ladestation des Mähroboters wird am Rand der Arbeitsfläche aufgestellt. Sie erfüllt drei verschiedene Aufgaben: Das Senden von Steuersignalen entlang der Schleifenkabel, senden von Funksignalen mit kurzer Reichweite an den Mähroboter zur Orientierung, sowie das Laden des Akkus des Mähroboters.

Doch wie genau funktionieren diese Funktionen und was ist ihre Aufgabe? In den nächsten Abschnitten erfährst du alles ganz genau.

Wie funktioniert die Ladestation?

Die Ladestation ist quasi die Steuerzentrale deiner Mähroboter-Installation. Hier wird das Begrenzungskabel, sowie manchmal auch eines oder mehrere Suchkabel angeschlossen, die quer durch deinen Rasen verlaufen.

Sie dienen dem Mähroboter zur Navigation im Garten, so dass er ihn einerseits nicht ausversehen verlässt und sich andererseits schneller zurechtfindet. Vor allen Dingen kann der Mähroboter mit ihnen auch schneller zur Ladestation zurückfinden. Außerdem lassen sich auf den Schleifenkabeln bei manchen Modellen Fernstartpunkte einrichten.

Die Hauptaufgabe der Ladestation ist es aber natürlich, deinen Mähroboter regelmäßig aufzuladen. Daher ist sie selbst an den Strom angeschlossen. Wenn der Mähroboter merkt, dass sich sein Akku langsam dem Ende zuneigt, meist ab etwa 20 % Akkuladung, macht er sich auf den Weg zurück zu Ladestation.

Er fährt dann selbstständig zurück zur Ladestation und park dort automatisch ein. Auf der Grundplatte der Ladestation, oder manchmal auch an einer seitlichen Konstruktion, befinden sich Ladekontakte, auf die der Mähroboter auffährt – er merkt selbst, ob er richtig verbunden ist und korrigiert seine Parkstellung bei bedarf.

Über die Ladekontakte wird der Rasenroboter wieder voll aufgeladen. Ist er dann wieder voll aufgeladen, kann er den Mähvorgang fortsetzen, sofern es in seinem Zeitplan vorgesehen ist. Ansonsten bleibt er in der Ladestation geparkt, bis wieder zeitplanmäßig mähen muss.

Außerdem ist die Ladestation mit LEDs ausgestattet, die dich über den Zustand des kompletten Systems informieren. Ist z. B. das Begrenzungskabel beschädigt, wird dies durch eine (meist blau blinkende) LED angezeigt.

Die Ladestation sendet Steuersignale durch die Schleifenkabel

Eine der wichtigsten Aufgaben der Ladestation ist das Senden von Steuersignalen durch die Schleifenkabel. Bei den Schleifenkabeln handelt es sich um zwei baugleiche Kabel, die aber jeweils eine etwas andere Funktion haben, nämlich das Begrenzungskabel und das Suchkabel.

Das Begrenzungskabel ist ein Kabel, das an der Ladestation angeschlossen wird und einmal um deine komplette Mähfläche läuft, um den Mähroboter daran zu hindern, die Mähfläche zu verlassen. Dabei wird jeweils der Anfang und das Ende des Kabels an der Ladestation angeschlossen. Das Kabel selbst verläuft entweder unterirdisch in etwa 5 bis 20 cm, oder direkt auf dem Rasen. Da es schnell einwächst, ist es auch dann meist nicht zu sehen.

Die Ladestation sendet dabei durch dieses Kabel ein Steuersignal, ein schwacher Strom der um das Begrenzungskabel herum ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld hat auf der linken und rechten Seite des Kabels jeweils eine genau entgegen gesetzte Polung zur anderen Seite.

Der Mähroboter wiederum hat einen speziellen Sensor, mit dem er das Magnetfeld und dessen Polung wahrnehmen kann. Überschreitet er das Begrenzungskabel, misst dieser Sensor ab einem bestimmten Punkt, dass sich die Polung auf einmal umgekehrt ist, was für den Mähroboter dazu veranlasst, umzukehren.

Das Begrenzungskabel dient jedoch nicht nur dazu, den Mähroboter daran zu hindern die Mähfläche zu verlassen, sondern es kann vom Mähroboter auch genutzt werden, um zurück zur Ladestation zu finden. Dazu fährt er einfach außen am Begrenzungskabel entlang, bis er auf die Ladestation trifft.

Wenn du mehr darüber wissen willst, wie der Mähroboter die Ladestation findet, kannst du in diesem Artikel von mir alles über die verschiedenen Techniken darüber erfahren.

Willst du allgemein mehr über die Funktionsweise des Begrenzungskabels erfahren, dann schau hier.

Das Suchkabel wird ebenfalls an der Ladestation angeschlossen und auch hier sendet sie ein Steuersignal hindurch. Es verläuft jedoch nicht außen um die Mähfläche, sondern mitten durch die Mähfläche und endet dann am Begrenzungskabel. Es soll dem Mähroboter als zusätzliche Navigationshilfe dienen, zurück zur Ladestation zu finden.

Diese Aufgabe erfüllt das Suchkabel nämlich meist wesentlich effizienter als das Begrenzungskabel. Allerdings besitzen nicht alle Mähroboter ein Suchkabel. Mähroboter der Hersteller Gardena und Husqvarna decken hier den Großteil des Angebots an Mährobotern mit Suchkabel ab.

Funksignale der Ladestation an den Mähroboter

Neben den Steuersignalen, die die Ladestation durch die Schleifenkabel sendet, sendet sie außerdem Funksignale an den Mähroboter. Du kannst dabei zwischen zwei verschiedenen Signalen unterscheiden: Das Nahsignal und das Fernsignal. Diese helfen dem Mähroboter zusätzlich bei der Suche nach der Ladestation.

Das Nahsignal ist ein Funksignal, das von einer kleinen Antenne an der Platine der Ladestation ausgesendet wird. Es hat nur eine sehr kurze Reichweite von ungefähr einem Meter. Dafür ist es extrem genau. Dieses Signal dient dem Mähroboter zur zentimetergenauen Navigation in die Ladestation beim Einparken.

Kommt der Mähroboter in die Reichweite dieses Signals, während er sich auf der Suche nach der Ladestation befindet, orientiert er sich nur noch an diesem Signal und schenkt anderen Leitsignalen keine Beachtung mehr. Allerdings überschreitet er natürlich weiterhin nicht das Begrenzungskabel. Deshalb sollte dieses auch nicht vor- oder unter der Ladestation entlang verlaufen.

Das Fernsignal ist ein weiteres Funksignal, mit dem allerdings nicht alle Ladestationen ausgestattet sind. Dieses Signal hat eine größere Reichweite von bis zu 10 Metern. Es erfüllt eine sehr ähnliche Funktion zum Nahsignal.

Befindet sich der Mähroboter im Suchmodus, weil sein Akku sich dem Ende zuneigt und gelangt er dann in die Reichweite dieses Signals, fährt er dann geradewegs auf die Ladestation zu, anstatt weiter dem Begrenzungs- oder Suchkabel zu folgen.

Dies kann jedoch auch zu Problemen führen, beispielsweise wenn sich zwischen Mähroboter und Ladestation innerhalb dieser 10 Meter noch ein größeres Hindernis befindet. Daher kann die Reichweite des Fernsignals auch reduziert oder das Signal ganz abgeschalten werden.

Auf einfachen Rasenflächen mit einem rechtwinkligen Grundriss und keinen größeren Hindernissen im Garten kann das Fernsignal jedoch auf voller Stärke belassen werden. Der Mähroboter findet mit seiner Hilfe schneller zur Ladestation.

Das Aufladen des Mähroboters durch die Ladestation

Während die oben genannten Funktionen die Navigation des Mähroboter unterstützen oder überhaupt erst ermöglichen, ist die eigentliche und namensgebende Hauptfunktion der Ladestation natürlich, den Mähroboter aufzuladen.

Sobald der Mähroboter erkennt, dass sein Akku nicht mehr genug Ladung hat, begibt er sich zurück zur Ladestation. Dabei wählt er aus einer Reihe von Suchfunktionen aus, beispielsweise indem er einfach per Zufall durch die Gegend fährt, bis er in die Reichte des Funksignals der Ladestation gelangt, oder per Suche über das Begrenzungs- oder Suchkabel.

Mit dem oben beschriebenen Nahsignal kann er dann zentimetergenau auf die Ladestation auffahren. Auf ihr befinden sich Ladekontakte, über die der Mähroboter sich mit der Ladestation verbindet. So wird der Mähroboter dann aufgeladen. Ist er voll aufgeladen, fährt er entweder mit dem Mähen fort, oder bleibt in der Ladestation geparkt, bis der Zeitplan einen neuen Mähvorgang vorsieht.

Anzeigen von Problemen durch die LEDs

Die Ladestation verfügt außerdem über diverse LEDs, die dir Informationen über das komplette Mähroboter System anzeigen. Grüne, blaue, manchmal auch gelbe LEDs leuchten dabei entweder durchgehend oder blinken und zeigen dir so an, ob alles in Ordnung ist, oder irgendetwas nicht richtig funktioniert.

Ist beispielsweise das Begrenzungs- oder das Suchkabel nicht richtig angeschlossen, erfährst du das durch eine blau bzw. gelb blinkende LED. Blinkt die LED rot, ist meist das Signal der Ladestationsantenne unterbrochen.

Eine komplette Aufschlüsselung der verschiedenen LED Signale der Ladestationen verschiedene gängiger Hersteller findest du hier: Bedeutung der LED-Signale an der Mähroboter Ladestation.

Verwandte Fragen

Wie findet der Mähroboter die Ladestation? Für die Ortung der Ladestation durch dem Mähroboter stehen diesem verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, aus denen er nach einem Prioritätssystem eine auswählt und bei einem Scheitern auf die nächste ausweichen kann.

Er kann versuchen, die Ladestation direkt zu finden, indem er per Zufall durch den Garten fährt. In komplexeren Gärten sucht er zunächst nach dem Begrenzungskabel und folgt diesem bis zur Ladestation. Beim Suchkabel geht er analog vor.

Gelangt er in die Reichweite des Funksignals der Ladestation, nutzt er dieses zur Navigation.

Auch interessant: So findet der Mähroboter zurück zur Ladestation

Wo sollte die Ladestation aufgestellt werden? Die Ladestation sollte innerhalb der Rasenfläche am Rand positioniert werden. Dabei sollte vor der Ladestation in einem Radius von 3 Metern eine eben, freie Fläche, idealerweise ohne Steigung gegeben sein.

Zudem sollte sich in nicht mehr als 10 Metern Entfernung eine geeignete Steckdose befinden, da das Ladekabel nur diese Länge aufweist. Der Standort sollte schattig und auf keinen Fall der prallen Sonne ausgesetzt sein.

Auch interessant: Ladestation des Mähroboters installieren: So wird’s gemacht

Matthias

Matthias Müller ist einer der Gründer dieses Blogs. Er beschäftigt sich leidenschaftlich gern mit allen Themen rund um Automatisierung, Robotik und Zukunftstechnologien. Gleichzeitig ist er ein großer Naturliebhaber und daher fasziniert von dem ungewöhnlichen Zusammenspiel aus Robotern und Natur.

März 22, 2019

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