Modulare DC USV-Systeme für die unterbrechungsfreie Stromversorgung

Verschiedenste Applikationen und Anwendungsfelder wie die Regel- und Steuerungstechnik, die Automatisierung rund um Industrie 4.0, Motorantriebe und Sensorik ebenso wie Kamera- und Sicherheitssysteme, Industrie-PCs oder Gateways benötigen alle einen Schutz vor Anlagenstillständen und Ausfallzeiten. Diesen bietet die unterbrechungsfreie DC-Stromversorgungslösung des UPSI-Systems, das sich aufgrund der eingesetzten Technologien durch niedrige Gesamtbetriebskosten sowie eine hohe Sicherheit und Langlebigkeit auszeichnet

Die UPSI-Serie ist als Open-Frame- oder DIN-Rail-Version und mit zwei unterschiedlichen separaten Energiespeichersystemen verfügbar:

• Wartungsfreie Supercaps für kurze und mittlere Überbrückungszeiten: Hocheffizient und besonders langlebig mit mehr als 500.000 Lade- und Entladezyklen, innerhalb kürzester Zeit geladen und einsatzbereit. Energiespeicher mit Supercaps überzeugen mit einer hohen Strombelastbarkeit, Leistungsdichte und Zuverlässigkeit.
• Langlebige Lithium-Eisenphosphat Batteriezellen (LiFePO4) für längere Überbrückungszeiten: Hohe Energiedichte und erhöhte Sicherheit sowie eine hohe Zyklenfestigkeit mit 6.000 Lade- und Entladezyklen. Inklusive integriertes Hochleistungs-Batterie-Management-System (BMS), das den kompletten Lade- und Entladevorgang jeder Lithium-Ionen Batteriezelle überwacht und eine gleichmäßige Ladung aller Zellen gewährleistet.

Ein bidirektionaler Wandler (Buck-Boost) sorgt beim Lade- und Entladeprozess der angeschlossenen Energypacks für einen sehr effizienten und sicheren Betrieb. Für den flexiblen Einsatz verschiedener Batterietechnologien sind drei Ladeverfahren mit individueller Anpassung der Ladeschlussspannung implementiert: Constant Current, Constant Voltage und Constant Power. Das Lade- und Steuermodul ist über zwei Leitungen mit dem jeweiligen Energiespeicher verbunden. Dieser lässt sich sogar während des laufenden Betriebs wechseln (Hot-Swapping). Die intelligente PowerSharing-Funktion sorgt eingangsseitig dafür, dass die vorgeschaltete AC/DC-Stromversorgung nicht überdimensioniert werden muss.

Zur Schonung der Zellen wird nach einer definierten Zeit der Lade-MOSFET bei Ladeschluss deaktiviert. Der Entlade-MOSFET bleibt weiterhin aktiv, sodass eine Entladung jederzeit möglich ist. Bei detektierter Entladung (USV-Betrieb nach Stromausfall) wird der zuvor deaktivierte Lade-MOSFET unmittelbar wieder zugeschaltet, damit der Stromfluss über die Body-Diode nur wenige Mikrosekunden dauert und der Lader in den regulären Betriebsmodus zurückkehrt.

Überwacht im Backup-Betrieb (Batteriemodus) die aus dem Energiespeicher zu versorgende Ausgangslast. Unterschreitet die Last am Ausgang einen bestimmten Grenzwert, wird dieser automatisch von der Lade- und Steuereinheit getrennt, sodass er nicht unnötig von der DC-USV-Elektronik entleert wird.

Leitet bei PC-basierten Steuerungen und Computersystemen nach einem Shutdown und wiederkehrender Versorgungsspannung selbstständig den Neustart des PC-Systems ein. Zudem lässt sich der getrennte Energiespeicher manuell aktivieren und damit das System etwa für eine Diagnose initial aus der Batterie heraus starten.

Für die Datenkommunikation mit Steuerungen oder PC-basierten Systemen stehen USB- und RS232-Schnittstellen zur Verfügung. Mithilfe der HID-Battery-Parameter Software lassen sich Einstellungen an der DC-USV komfortabel vornehmen.

Bei Schukat electronic bieten wir neben den UPSI DC USV-Systemen mit externen Energiespeichern von Bicker Elektronik auch Systeme mit integriertem Energiespeicher in Form von Supercaps und LiFePO4-Batteriezellen als DIN-Rail-Variante an.

Zudem berät unser technisches Vertriebsteam bei kundenspezifischen Fragen rund um das Thema Stromversorgung sowie darüber hinaus.