Netzgeräte mit Energierückspeisung für den Test alternativer Antriebskonzepte
Netzgeräte als Batterie-Ersatz
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Netzgeräte als Batterie-Ersatz
Bei den rückspeisefähigen Netzgeräten liegt ein besonderes Augenmerk auf der Realisierung der Umschaltung zwischen Netzgeräte- und Rückspeisebetrieb. Um einen automatischen Prüfablauf zu ermöglichen, ist hier eine besondere Intelligenz des Netzgerätes erforderlich. Dabei muss das Netzgerätesystem eigenständig erkennen können, in welchem Betriebszustand sich der angeschlossene Verbraucher befindet, d.h., ob der Verbraucher Energie benötigt oder zurückliefert. Die Erkennung muss sehr schnell und mit minimaler Toleranzschwelle erfolgen. Eine komplexe Auswerte-Elektronik am Netzgeräteausgang trägt diesen besonderen Gegebenheiten Rechnung.
Des weiteren sind die Anforderungen an die galvanische Trennung zwischen den verschiedenen Komponenten (Netzgerät, Verbraucher, Rückspeisung, Steuerung) zu beachten und im Gerätedesign entsprechend zu verwirklichen. Nur so ist ein unter allen Betriebszuständen zuverlässiger und fehlerfreier Betrieb sichergestellt.
Für eine effiziente Energierückspeisung in das entsprechende Versorgungsnetz sind außerdem die besonderen Parameter für die Umwandlung der DC- in eine AC-Spannung zu beachten. Die Einspeisung der Energie in das örtliche Stromnetz unterliegt besonderen Bedingungen. Deren Einhaltung muss unter allen Betriebszuständen sichergestellt sein.
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Waren bisher vorrangig die Automobilhersteller und Zulieferer von Kfz-Komponenten Hauptanwender von Präzisionsnetzgeräten als Batterie-Ersatz, so findet dieses Gerätespektrum in jüngerer Zeit auch zunehmend Anwendung im Bereich neuer Technologien. Aber auch Hersteller von Flurförderfahrzeugen und alle Unternehmen, die sich mit dem Thema neue und alternative Energien befassen, benötigen vermehrt solche Geräte. In all diesen Bereichen ist es üblich und notwendig, Verbraucher mit Batterie-Spannung zu betreiben. Die Netzgeräte ersetzen dann im Prüfablauf Batterien, da diese aus Umweltsicht bedenklich sind. Viele dieser Verbraucher benötigen aber zwischenzeitlich nicht nur Energie (Bild 1), sondern liefern, je nach Betriebszustand, auch Energie zurück. Daher kommen zunehmend rückspeisefähige Netzgerätesysteme zum Einsatz. Die Netzgeräte arbeiten in diesen Anwendungen in gewisser Weise als eigenständige Hybrid-Einheit und wandeln die vom Verbraucher erzeugte DC-Spannung in Wechselspannung um. Diese Energie wird dann von den Geräten in das Stromnetz zurückgespeist und steht anderen Verbrauchern zu Verfügung (Bild 2).
Klassische Anwendungen im Bereich Batterie-Ersatz und Batterie-Simulation erfordern robuste und hochpräzise Netzgerätelösungen. „State of the Art“ sind in diesem Bereich Stromversorgungen nach dem Prinzip der Linearregler. Anwendung finden sie zum Beispiel in Anlasserprüfständen, Motorenprüfständen, UV-Simulation oder in Prüfständen für Komponententests. Aber nicht nur Prüfstände in den Entwicklungs- und Qualitätslabors werden damit ausgestattet, auch Testeinrichtungen in Fertigungslinien für Komponenten und Baugruppen, bis hin zu kompletten Fahrzeugen, sind damit ausgerüstet.
Gerade unter erschwerten Umgebungsbedingungen, wie sie beispielsweise in einer Klimakammer herrschen, lassen sich lineargeregelte Geräte durch ihren robusten Aufbau und die hohe Präzision problemlos einsetzen und haben sich dort seit vielen Jahren bewährt. Auch für Anforderungen in EMV-sensibler Umgebung (EMV-Messkammern) sind diese Geräte problemlose Energielieferanten.
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