Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Andreas Mühlbauer,

Schutz vor Anlagenstillstand und Datenverlust

Die zuverlässige und ausfallsichere DC-Stromversorgung von Embedded-IPCs, Steuerungen, Motorantrieben, Sensorik, Mess-, Regel- und Sicherheitstechnik ist in vernetzten und hochtechnologisierten Systemen von grundlegender Bedeutung.

Die USV UPSI-2406DP1. © Bicker

Das neue DC-USV-Modul UPSI-2406DP1 mit integrierter Lithium-Ionen-Batterie von Bicker überbrückt Stromausfälle, Spannungseinbrüche und Flicker in der 24VDC-Stromversorgung. Durch die Optimierung der Leistungselektronik lassen sich DC-Lasten von bis zu 100 Watt sicher überbrücken.

Die DC-Notstromversorgung im robusten DIN-Rail-Gehäuse ist geeignet für den langjährigen Dauerbetrieb in Schaltschrankanwendungen und dezentralen autarken Lösungen für Industrie 4.0, Automation, Robotik, Bildverarbeitung, Medizin- und Labortechnik, Transportation, Prozess- und Sicherheitstechnik, Verkehrsüberwachung, Energie, Kommunikation, Vending, Zahlungssysteme / POS, und vieles mehr.

In Bezug auf die Systemintegration und Wirtschaftlichkeit (TCO) lassen sich mit Lithium-Ionen-Zellen, im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien, Energiespeicher mit einer Platz- und Gewichtseinsparung von bis zu 75 Prozent realisieren. Lithium ist das leichteste Metall des Periodensystems und besitzt ideale elektrochemische Eigenschaften für die Bereitstellung hoher spezifischer Energiedichten (Wh/kg). Vielfach größer als bei Blei-Säure-Batterien ist ebenfalls die Anzahl der Ladezyklen (Cycle Life ≥500 bei UPSI-2406DP1), die realisierbare Entladetiefe DoD (Depth of Discharge) sowie eine bis zu fünfmal längere Lebensdauer unter vergleichbaren Einsatzbedingungen.

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Die Systemelektronik des UPSI-2406DP1 stellt im Normalbetrieb die netzseitig gespeiste Nominalspannung am Ausgang zur Verfügung, lädt den Li-Ion-Batteriepack und überwacht die Spannungsschwellen am Eingang. Bei Unterschreitung der definierten Spannungsschwelle schaltet das System innerhalb von Sekundenbruchteilen auf den USV-Backup-Betrieb um und stellt am Ausgang eine unterbrechungsfreie und geregelte Spannungsversorgung für den angeschlossenen 24VDC-Verbraucher sicher. Mit einer Kapazität von 2.5 Ah / 37 Wh liefert die interne Lithium-Ionen-Batterie genügend Energie für die Überbrückung einer Last von 96 Watt für rund 15 Minuten bzw. einer Last von 25 Watt für 60 Minuten.

Die intelligente Verteilung der Ladeströme (PowerSharing) sorgt dafür, dass die vorgeschaltete AC/DC-Stromversorgung nicht überdimensioniert werden muss, sondern die Eingangsleistung konstant gehalten und entsprechend angepasst auf Last und Li-Ion-Batterielader verteilt wird. Bei geringer Last am Ausgang fließt mehr Energie in den Lader und umgekehrt.

Das Batteriemanagement-System verhindert durch eine entsprechende Deaktivierung der Batterie die schleichende Entladung des integrierten Batteriepacks bei ausgeschalteter UPSI-2406DP1. Durch die Reduktion des BMS-Eigenstromverbrauchs auf ein Minimum erhöht sich somit auch entscheidend die Sicherheit und Lagerfähigkeit der DC-USV.

Alle Ein- und Ausgänge sind an der Frontseite des UPSI-2406DP1 angeordnet. Hierzu zählen neben den Anschlüssen für Eingangs- und Ausgangsspannung mit Status-LED, ein Relais-Kontakt (PowerFail), eine RS232-Kommunikationsschnittstelle sowie eine USB-Schnittstelle. Das kompakte und hochwertige Aluminiumgehäuse (63 x 120 x 100 mm) ist mit einem rückseitigen DIN-Rail-Halter für die flexible und schnelle Hutschienen-Montage ausgestattet.

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