Zweispannungsnetz mit USV

Um das 36-V-Bordnetz beispielsweise in Hybridbussen oder Lokomotiven zu unterstützen, hat Syko ein Batterie-Lademanagement-System mit USV entwickelt.

Im Normalfall wird aus einem Dreiphasennetz (400 V/50 Hz) über einen Transformator mit anschließender Gleichrichtung eine Zwischenkreisspannung von 110 V erzeugt. Bei Ausfall des Netzes wird als Notversorgung mittels Schütz auf die 110-V-Batterie umgeschaltet. Für eine Leistung von 4,5 kW auf der 36-V-Seite kommen drei Abwärtswandler zum Einsatz. Deren Leistungsausgänge werden über das Bord-Lademanagement geregelt parallel geschaltet, sodass die Konverter des Typs »QSR« des Herstellers einen auf mindestens 3 Prozent gleichen Strom liefern.

Bei einer Umgebungstemperatur -40 °C bis +70 °C und mit Derating bis +85 °C arbeitet diese Wandlerkaskade im Eingangsspannungsbereich von 45 V bis 154 V plus Surge und liefert in Summe einen Ausgangsstrom vom 3 x 35 A bei 42 V Ladeschlussspannung. Dies entspricht einer verfügbaren Gesamtleistung von 4,5 kW. Damit das Batterielademanagement erfüllt wird, werden die Einzelströme (35 A) erfasst und mit der Batterietemperatur verrechnet, um eine optimale Ladeschlussspannung zur Erhöhung der Batterielebensdauer zu erreichen. Weiterhin wird die Batterie insoweit behandelt, dass der Ladestrom in die Batterie auf 10 bis 25 Prozent der Batteriekapazität begrenzt wird.

Diese Funktionen mit ihren Grenzwerten werden mittels Laptop-Bedienoberfläche digital vorgeben, und Syko arbeitet, daran ein prozessorbestimmtes »intelligentes« Batterie/Bordnetzlademanagement unter Einbeziehung der Steuer- und Regelfunktionen zu liefern.