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Dauertest-Systeme

Energierückspeisung verbessert Ökobilanz

2. Juni 2014, 13:19 Uhr | Hubert Kreis

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Die Energie geht zurück ins Netz

Die aufgenommene Energie wird nicht in Wärme umgesetzt, sondern potenzialgetrennt in einen gemeinsamen DC-Zwischenkreis mit einer Spannung von 560 V eingespeist. Eine Rückspeiseeinheit liefert die Energie von bis zu 16 angeschlossenen Stromsenken CS960 wieder in das 400-V-Drehstromnetz zurück. Gegenüber einer in jedes Stromsenkenmodul direkt integrierten Rückspeisung ist dies erheblich kostengünstiger und zuverlässiger.

Zudem ermöglicht dies einen Wirkungsgrad von bis zu 98,5 % für die DC/AC-Wandlung. Die Stromsenkenmodule sind über CAN-Bus miteinander verbunden; über ein integriertes CAN-Bus/Ethernet-Gateway erfolgt die Anbindung an den PC. Auf Basis dieser Stromsenkenmodule wurden zwei modular aufgebaute Testsysteme für unterschiedliche Anwendungsbereiche entwickelt.

Burn-in-Testschrank TS8

Das Testsystem TS8 ist ein kompletter Testschrank speziell für den Burn-in-Test von DC-Stromversorgungen (Bild 2).

Mit acht Stromsenkenmodulen CS960 bietet er in vier separat temperaturgeregelten Testkammern Platz für den Test von bis zu 128 Prüflingen (Tabelle). Die Temperatur der Testkammern lässt sich zwischen 25 und 70 °C einstellen.

Parameter	Kennwert
Anzahl der Lastkanäle	128
Testleistung gesamt	8 kW
Anzahl der Stromsenkenmodule je Schrank	8
Testkammern
Anzahl der Testkammern	4
Prüflinge je Kammer	bis 32
Testleistung je Testkammer	max. 1920 W
Abmessungen (Kammer 1, 2 bzw. 3,4)	0,75 (B)x0,32 / 0,28 (H)x0,60 (T) m³
Temperatureinstellbereich	25...70°C
Stromsenken CS960	16
Anzahl der Kanäle je Stromsenkenmodul	16
Leistung je Kanal max.	60 W
Gesamtleistung je Senkeneinschub	960 W
Eingangsspannung	3,3...60 V
Laststrom je Kanal	0...5,0 A
Einstellgenauigkeit I_ist	1% vom Messbereich
Überwachungsgenauigkeit U_ist	1,5% vom Messbereich

Technische Daten des Burn-in-Testsystems TS8

Die Kontaktierung der Prüflinge einschließlich der primärseitigen Netzstromversorgung erfolgt über Universalstecker im hinteren Teil der Testkammern. Durch objektspezifische Kabeladapter kann rasch auf andere Testobjekte umgerüstet werden. Der komplette Testzyklus wird durch eine leistungsfähige PC-Steuer-Software gemanagt. Dabei können unterschiedliche zeitabhängige Lastprofile, die Testdauer und Einschalt-Ausschaltzyklen vorgegeben werden. Bei der Konzeption des Systems wurde besonders auf eine einfache Bedienung und Diagnose geachtet, so dass es auch durch ungeschultes Personal bedient werden kann. Zur Konfiguration muss nur der zu testende Gerätetyp ausgewählt werden, die Stromsenken werden dann automatisch mit einem vorab konfigurierten Parametersatz aus einer Datenbank geladen. Im Betrieb wird der Zustand aller Prüflinge auf verschiedenen Ansichtsebenen grafisch dargestellt. Die erste Ansichtsebene erstreckt sich über das gesamte Testfeld (Schrankansicht). Wird an einem der Stromsenkenmodule ein Fehler signalisiert, kann auf die nächst tiefere Ebene gewechselt werden, welche alle Kanäle eines Stromsenkenmodules zeigt (Modulansicht). In der Kanalansicht sind dann alle Fehler- und Statusmeldungen, die Testparameter sowie Soll- und Istwerte des betroffenen Kanals zu sehen. Die Position eines durchgefallenen Gerätes im Testfeld des Schrankes wird grafisch dargestellt, damit es leicht lokalisiert werden kann. In einem Logfile werden sämtliche Fehler und Ereignisse während des Testablaufes dokumentiert. Eine überschlägige Rechnung zeigt, dass unter der Annahme einer Vollbestückung des Testschrankes und einer jährlichen Nutzung von 4300 Stunden pro Jahr rund 30.000 kWh bzw. 6000 Euro bei den Stromkosten eingespart werden können.

Testsystem TS4

Das Testsystem TS4 ist ein Tisch- bzw. Einbaugerät ohne Testkammern für die Prüflinge mit der halben Anzahl von elektronischen Lastkanälen. Damit eignet sich das Gerät für alle Anwendungen wie z.B. Brennstoffzellen, aber auch für den Burn-in-Test von Netzgeräten in externen Klimaschränken.

Das Gerät ist rückseitig mit einem Steckfeld mit 4-mm-Buchsen zum Anschluss der Prüflinge ausgestattet. Bei Bedarf kann eine Slave-Einheit mit weiteren 64 Lastkanälen über zwei rückseitige Steckverbindungen mit dem Master-Gerät verbunden werden. Die Einbindung in übergeordnete Testsysteme wird durch diskrete Eingänge erleichtert, über die sich vordefinierte Lastprofile abrufen lassen.