24VDC-USV mit integrierter Li-Ion-Batterie
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 hoch technologisierten Systemen weltweit und in nahezu allen Anwendungsfeldern von grundlegender Bedeutung. Anlagenstillstände, Systemausfälle und Datenverlust können riskant und kostspielig werden. Durch den Einsatz intelligenter DC-USV-Systeme lässt sich dieses Risiko signifikant minimieren und die unterbrechungsfreie Stromversorgung und somit die Ausfallsicherheit gewährleisten.
Bild: Bicker Elektronik GmbHHierfür stellt der Stromversorgungsspezialist Bicker Elektronik eine kompakte Lösung vor: Das neue USV-Modul UPSI-2406DP1 mit integrierter Lithium-Ionen-Batterie überbrückt Stromausfälle, Spannungseinbrüche und Flicker in der 24VDC-Stromversorgung. Durch die Optimierung der Leistungselektronik lassen sich DC-Lasten von bis zu 100W sicher überbrücken. Die DC-Notstromversorgung im DIN-Rail-Gehäuse ist geeignet für den 24/7-Dauerbetrieb in Schaltschrankanwendungen und dezentralen autarken Lösungen für industrielle Automatisierung, Robotik, Bildverarbeitung, Medizin- und Labortechnik, Transportation, Prozess- und Sicherheitstechnik, Verkehrsüberwachung, Energie, Kommunikation, Vending oder Zahlungssysteme/POS.
Vorteile der Li-Ion-Technik gegenüber Bleis-Säure-Batterien
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 sehr gute 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.
Bild: Bicker Elektronik GmbHZuverlässige Überbrückung auch längerer Stromausfälle
Die Systemelektronik der 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 2.5Ah/37Wh liefert die interne Lithium-Ionen-Batterie genügend Energie für die Überbrückung einer Last von 96W für ca. 15 Minuten bzw. einer Last von 25W für ca. 60 Minuten.
Power Sharing mit intelligenter Eingangsstromerkennung
Die intelligente Verteilung der Ladeströme (Power Sharing) 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. Somit lassen sich Energieverbrauch, Platzbedarf und Kosten senken.
Bild: Bicker Elektronik GmbHSmart Battery Lock verhindert Batterie-Entladung
Das Batterie-Management-System verhindert durch eine entsprechende Deaktivierung der Batterie die schleichende Entladung des integrierten Batteriepacks bei ausgeschalteter UPSI-2406DP1. Durch die Reduktion des BMS-Eigenstromverbrauchs erhöht sich somit auch die Sicherheit und Lagerfähigkeit der DC-USV. Die integrierte Mindestlasterkennung mit Hilfe eines Lastsensors am Ausgang schaltet bei Unterschreitung des Schwellenwertes (keine Last) die DC-USV aus, um nicht unnötig Energie zu verbrauchen. Zusätzlich verfügt die UPSI-2406DP1 über einen Überstrom- und Verpolungsschutz sowie einen Tiefentladeschutz.
Vorprogrammierbar für autarken Betrieb
Zur Einstellung und Vorprogrammierung diverser Parameter des DC-USV-Systems sowie dem Echtzeit-Monitoring mit Ladezustandsanzeige steht die Management-Software HID Control Center zum kostenlosen Download bereit. Zu den einstellbaren Parametern zählen u.a. Load-Sensor (mA), Shutdown-Verzögerung, maximale Backup-Zeit, Mindestladekapazität vor Systemstart, Ignition-Timer und Restart-Delay. Die Datenanbindung an das IPC-System erfolgt über die integrierte USB-Schnittstelle.
Shutdown & Reboot-Funktion für IPC-Systeme
Bei einem Power Fail signalisiert die DC-USV über das integrierte Interface den Ausfall der Versorgungsspannung, so dass ein kontrollierter Shutdown des Computersystems eingeleitet und wertvolle Daten gesichert werden können. Die integrierte Reboot-Funktion der DC-USV leitet nach wiederkehrender Versorgungsspannung selbstständig den Neustart des versorgten IPC ein, ohne dass eine aufwendige Vorort-Intervention eines Servicemitarbeiters notwendig wäre, z.B. bei vollkommen autarken Computersystemen an unzugänglichen Standorten.
Geprüft nach IEC, UL und CSA
Für den weltweiten Einsatz verfügt das DC-USV-System UPSI-2406DP1 über internationale Sicherheitszertifizierungen: ETL/UL61010-1/-2-201, CSA/C22.2 61010-1-12/-2-201, CB Scheme IEC61010-1/-2-201. Alle Ein- und Ausgänge sind an der Frontseite der 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 (63x120x100mm) ist mit einem rückseitigen DIN-Rail-Halter für die flexible und schnelle Hutschienen-Montage ausgestattet. Neben der dreijährigen Gerätegarantie gewährleistet Bicker Elektronik eine Langzeitverfügbarkeit von mindestens 5 Jahren auf die neue DC-USV. Auf Wunsch realisieren die Entwicklungsingenieure des Anbieters kundenspezifische Sonder- und Speziallösungen und bieten zudem umfangreiche Labor- und Messdienstleistungen für komplette Kundensysteme an.
Die zuverlässige und ausfallsichere DC-Stromversorgung von Embedded-IPCs, Steuerungen, Motorantrieben, Sensorik, Mess-, Regel- und Sicherheitstechnik ist in vernetzten und hoch technologisierten Systemen weltweit und in nahezu allen Anwendungsfeldern von grundlegender Bedeutung. Anlagenstillstände, Systemausfälle und Datenverlust können riskant und kostspielig werden. Durch den Einsatz intelligenter DC-USV-Systeme lässt sich dieses Risiko signifikant minimieren und die unterbrechungsfreie Stromversorgung und somit die Ausfallsicherheit gewährleisten.
Bild: Bicker Elektronik GmbHHierfür stellt der Stromversorgungsspezialist Bicker Elektronik eine kompakte Lösung vor: Das neue USV-Modul UPSI-2406DP1 mit integrierter Lithium-Ionen-Batterie überbrückt Stromausfälle, Spannungseinbrüche und Flicker in der 24VDC-Stromversorgung. Durch die Optimierung der Leistungselektronik lassen sich DC-Lasten von bis zu 100W sicher überbrücken. Die DC-Notstromversorgung im DIN-Rail-Gehäuse ist geeignet für den 24/7-Dauerbetrieb in Schaltschrankanwendungen und dezentralen autarken Lösungen für industrielle Automatisierung, Robotik, Bildverarbeitung, Medizin- und Labortechnik, Transportation, Prozess- und Sicherheitstechnik, Verkehrsüberwachung, Energie, Kommunikation, Vending oder Zahlungssysteme/POS.
Vorteile der Li-Ion-Technik gegenüber Bleis-Säure-Batterien
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 sehr gute 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.
Bicker Elektronik GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 11 November 2020 - 29.10.20.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
