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Bickler Elektronik Robuste DC-USV mit wartungsfreien Longlife-Supercaps

| Redakteur: Carmen Kural

Für den sicheren Schutz vor Stromausfall, Flicker und Spannungsschwankungen stellt Bicker Elektronik zwei neue unterbrechungsfreie Stromversorgungen für den Einsatz unter extremen Umgebungsbedingungen vor.

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Robuste DC-USV Einheiten mit Schutzklasse IP67.
Robuste DC-USV Einheiten mit Schutzklasse IP67.
(Bild: Bickle Elektronik)

Die Outdoor-DC-USV-Einheiten UPSI-1208IP-23UW mit 12VDC-Ausgang (8A) und die UPSI-2406IP-24UW mit 24VDC-Ausgang (5,42A), sind laut Bicker Elektronik staub- und wasserdicht nach Schutzart IP67. Das Aluminiumgehäuse enthalte die komplette DC-USV-Steuerungs- und Ladeelektronik sowie die wartungsfreien Longlife-Supercap-Energiespeicher. Das Schaltungsdesign und die Qualität der verwendeten Bauteile des Systems erlaube den lüfterlosen 24/7-Dauerbetrieb im Temperaturbereich von -20 bis 70 °C.

Typische Einsatzgebiete der UPSI-IP-2-Serie sind laut Hersteller unter anderem Schwerindustrie, Petrochemie, Tunnel- und Bergbau, Sicherheits- und Gebäudetechnik, Offshore/Onshore-Energie, Kommunikation, Nutz- und Sonderfahrzeuge, Flurförderzeuge, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Chemie, Landwirtschaft, Medizin- und Labortechnik. Die USV-Systeme gewährleisten die unterbrechungsfreie und sichere DC-Stromversorgung von sensitiven und prozessrelevanten Steuerungs- und Regelmodulen, Embedded-Computern, Aktoren, Sensoren, Motorantriebe, wie es heißt.

Wartungsfreie Supercap-Energiespeicher-Technik

Im Gegensatz zu Batterien, die Energie über den Umweg einer chemischen Reaktion speichern, basieren Ultrakondensatoren (Supercaps) auf elektrophysikalischen Prinzipien des Doppelschicht-Kondensators und seien innerhalb kürzester Zeit geladen und einsatzbereit. Des Weiteren sollen sie in einem weiten Betriebstemperaturbereich arbeiten und mit einer hohen Strombelastbarkeit, Leistungsdichte und Zuverlässigkeit überzeugen. Aufgrund der hohen Zyklenfestigkeit (>500.000 Lade- und Entladezyklen) würden Energiespeicher mit Supercaps eine besonders lange Lebensdauer haben und seien praktisch wartungsfrei. Für die versorgte Applikation bedeute dies eine Erhöhung der langjährigen Verfügbarkeit bei gleichzeitiger Minimierung des Wartungsaufwandes.

Eingangsseitig verfügen beide DC-USV-Systeme über einen DC/DC-Wandler mit Ultra-Weitbereichseingang von 7 bis 36 VDC (UPSI-1208IP-23UW) beziehungsweise 8 bis 36 VDC (UPSI-2406IP-24UW). Zur Unterdrückung netzseitiger elektromagnetischer Störungen ist dem Wandler ein zusätzliches EMV-Filter-Modul vorgeschaltet.

Intelligente DC-USV-Steuerungs- und Ladeelektronik

Die µC-gesteuerte Systemelektronik des integrierten USV-Moduls stelle im Normalbetrieb die netzseitig gespeiste Nominalspannung am Ausgang zur Verfügung, lade die Superkondensatoren und überwache die Spannungsschwellen am Eingang. Bei Unterschreitung der definierten Spannungsschwelle schalte das System innerhalb von Sekundenbruchteilen auf den USV-Backup-Betrieb um und stelle am Ausgang eine unterbrechungsfreie und geregelte Spannungsversorgung für 12VDC beziehungsweise 24VDC-Verbraucher sicher. Die intelligente Verteilung der Ladeströme (PowerSharing) sorgt dem Hersteller zufolge dafür, dass die Eingangsleistung konstant gehalten und entsprechend angepasst auf die versorgte Last und den Supercap-Lader verteilt wird. Bei geringerer Last am Ausgang fließe somit mehr Energie in den Supercap-Lader und umgekehrt.

Die Mindestlast-Erkennung überwacht im USV-Backup-Betrieb die aus dem Energiespeicher zu versorgende Ausgangslast. Unterschreitet die Last am Ausgang einen bestimmten Grenzwert, werden die Longlife-Supercaps automatisch von der Lade- und Steuereinheit getrennt, sodass der Energiespeicher nicht unnötig von der DC-USV-Elektronik entleert wird, so Bicker.

Reboot-Funktion für autarke Systeme

Mittels der integrierten Reboot-Funktion lasse sich der automatische Neustart eines versorgten Computersystems aktivieren. So könnten autarke IPC oder Embedded-Box-PC-Systeme nach einem Stromausfall kontrolliert heruntergefahren und anschließend wieder selbstständig gestartet werden.

Zur Einstellung und Vorprogrammierung der USV-Parameter sowie dem Energiespeicher-Monitoring steht die USV-Software „UPSI HID Configuration“ zum kostenlosen Download beim jeweiligen Produkt auf www.bicker.de bereit. Für die Datenkommunikation mit Steuerungen oder PC-basierten Systemen verfüg die UPSI-IP-2-Serie über eine integrierte USB-Kommunikationsschnittstelle. Zusätzlich ermögliche ein umfangreicher Befehlssatz das direkte Auslesen von Sensorwerten und das Setzen von Parametern. Das offene Kommunikationsprotokoll biete Systementwicklern individuelle Möglichkeiten der Anbindung an das eigene System.

Robustes Aluminium-Gehäuse

Ein robustes Aluminiumgehäuse mit Druckausgleichselement schützt Elektronik und Energiespeicher gegen mechanische Einwirkungen, wie das Unternehmen mitteilt. Die abgedichteten Gehäuseelemente und Anschlüsse seien resistent gegen Wasser, Eis, Öl und Staub gemäß Schutzart IP67. Für die schnelle und sichere Befestigung sind bereits Montagewinkel mit Bohrungen am Gehäuse angebracht.

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