Bicker Elektronik Lithium-Eisenphosphat oder Supercaps als Energiespeicher

Im Vergleich zu Lithium-Kobalt-Oxid- oder Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-basierten Lithium-Akkus bieten Lithium-Eisenphosphat-Akkus eine rund zehnfach höhere Zyklenfestigkeit mit 6000 Lade- und Entladezyklen. Auch diese Batterie-Packs sind im Temperaturbereich von –20 bis +70 °C einsetzbar.

Mit UPSI bietet Bicker Elektronik ein 12- und 24-V-DC-USV-System an, das entsprechend den Erfordernissen der jeweiligen Applikation entweder mit sicherer Lithiumeisenphosphat-Batterietechnologie als Energiespeicher arbeitet oder mit wartungsfreien Supercaps.

Modular aufgebaut, stellt das DC-USV-System UPSI von Bicker Elektronik die unterbrechungsfreie 12-V- und 24-V-DC-Stromversorgung und somit die ausfallsichere Verfügbarkeit prozessrelevanter Systeme und Komponenten sicher. Damit bietet das UPSI-System effektiven Schutz vor Stromausfällen, Flicker, Schwankungen oder Spannungseinbrüchen der DC-Stromversorgung und vermeidet so kostenintensive Anlagenstillstände und Ausfallzeiten. Kompakt ausgeführt, sind die Hutschienengeräte UPSI-1208D und UPSI-2406D mit robusten Aluminiumgehäusen versehen. Sie sind mit einem Universal-DIN-Rail-Montagesystem ausgestattet, das einen schnellen und flexiblen Einbau in Schaltschränke ermöglicht.

Ebenfalls im DIN-Rail-Gehäuse stehen als separate Energiespeicher sowohl besonders langlebige und sichere LiFePO4-Batteriezellen (Lithium-Eisenphosphat) als auch absolut wartungsfreie Supercaps (Ultrakondensatoren) zur Verfügung. Aufgrund der eingesetzten Energiespeicher-Technologien zeichnet sich das UPSI-System durch niedrige Gesamtbetriebskosten (TCO) bei gleichzeitig hoher Sicherheit und Langlebigkeit aus. Als unterbrechungsfreie DC-Stromversorgungslösung bietet das System optimalen Schutz für eine Vielzahl von Applikationen und Anwendungsfeldern, wie die Regel- und Steuerungstechnik, Automatisierung, Industrie 4.0, Motorantriebe, Sensorik, Kamera- und Sicherheitssysteme, Industrie-PCs und Gateways.

„Intelligente“ Lade- und Steuereinheiten

Bei den beiden kompakten Steuer- und Lademodulen Bicker UPSI-1208D (12 V DC) und Bicker UPSI-2406D (24 V DC) wurde für den Lade- und Entladeprozess der angeschlossenen Energypacks ein bidirektionaler Wandler (Buck-Boost) als zentrales Element implementiert, um einen sehr effizienten und sicheren Betrieb zu gewährleisten. Damit das UPSI-System flexibel mit verschiedenen Batterietechnologien einsetzbar ist, sind drei Ladeverfahren mit individueller Anpassung der Ladeschlussspannung implementiert: Constant Current, Constant Voltage und Constant Power. Über zwei Leitungen ist das Lade- und Steuermodul mit dem jeweiligen Energiespeicher verbunden. Neben der Energieübertragungsleitung (BAT PWR) werden auf der Datenleitung (BAT DATA) via I2C-Schnittstelle alle relevanten Betriebsdaten kontinuierlich überwacht und gesteuert.

Beim Wechsel des Energiespeichers, welcher sogar während des laufenden Betriebes möglich ist (Hot-Swapping), wird eine Batterietyp-ID-Authentifizierung durchgeführt, sodass automatisch die passenden Lade- und Entladeparameter an der DC-USV gesetzt werden können. Eingangsseitig sorgt die „intelligente“ Power-Sharing-Funktion dafür, dass die vorgeschaltete AC/DC-Stromversorgung nicht überdimensioniert werden muss, sondern die Eingangsleistung konstant gehalten und entsprechend angepasst auf Last und Lader verteilt wird. Bei geringer Last am Ausgang fließt damit mehr Energie in den Ladevorgang und umgekehrt.