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Versorgen & Verbinden

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Im Notfall gut versorgt

Text: Stefan Wagner, Wago Kontakttechnik Fotos: demerzel21; Wago
Sie springt immer dann ein, wenn das Netz schlapp macht: Die unterbrechungsfreie Stromversorgung. Ob der Notbetrieb zuverlässig funktioniert, steht und fällt mit dem technischen Zustand der eingesetzten Akkumodule.

Im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Prozesstechnik und Gebäudeautomation gibt es viele Komponenten, die keine Netzunterbrechung dulden. Im Gegensatz zu IT-Anwendungen wird zur Versorgung von Industrie-PCs, SPSen oder Bedien-Panels eine Gleichspannung von 24 VDC verwendet.

Klassischerweise wird die USV genutzt, um das Betriebssystem ordnungsgemäß herunterzufahren und aktuelle Zustände, Positionen oder Rezepturen vor dem drohenden Datenverlust zu speichern. Mit entsprechender Ausstattung lassen sich diese Informationen an einen Leitrechner oder einen Servicetechniker übermitteln. Ein USV-System muss zu jeder Zeit funktionieren. Das kann nur durch Steuerung und Überwachung des Lade- und Entladevorgangs erreicht werden. Darüber hinaus ist ein Monitoring des Energiespeichers auf Ladezustand, Temperatur und Betriebsdauer sinnvoll.

Regelmäßige Belastungsprobe

Die bloße Überwachung der Akkuspannung reicht nicht aus. Erst bei einer zyklischen probeweisen Belastung außerhalb des Pufferbetriebs zeigt sich, ob der Energiespeicher eine ausreichende Spannung bereitstellen kann.

Da eine Standard-USV dem Betreiber in der Regel keine Informationen über die Alterung der Akkus gibt, muss für eine regelmäßige Wartung gesorgt werden. Sicherer und komfortabler für den Betreiber ist ein automatisiert erstelltes Frühwarnsignal bei sinkender Restlebenserwartung.

Die gesammelten Daten aus dem Akku müssen an die Lade- und Kontrolleinheit übermittelt werden, wo die Auswertung erfolgt. Eine kombinierte Lösung, bestehend aus einphasigem Netzgerät mit Weitbereichseingang sowie integrierter Lade- und Kontrolleinheit für Blei-, Blei/Gel- oder Blei/Vlies-Akkus, bietet Wago mit Epsitron Classic Power (787-1675). In Verbindung mit den Blei/Vlies-Akkumodulen der Serie 787 stehen gepufferte 24 VDC / 5 A bereit - und die Funktion Battery Control.

Battery-Control-Technik

Bei der Battery-Control-Technik sorgt ein im Akku-Modul integrierter Mikrocontroller für die Überwachung von Temperatur und Lebensdauer. In Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur wird nicht nur die Restlebenserwartung berechnet, sondern zudem die Ladeschlussspannung in der Erhaltungsladungsphase geregelt und so die Lebensdauer der Akkumodule erhöht. Durch Übermittlung dieser Daten in Verbindung mit dem Akkutyp ist die im Netzgerät integrierte Lade- und Kontrolleinheit in der Lage, die Ladekennlinie optimal auf den Akku und die Umgebungsbedingungen anzupassen. Gleichzeitig ist es möglich, umfangreiche Zustands- und Diagnosemeldungen abzusetzen.

Festgelegte Pufferzeiten lassen sich über die Bedienelemente des Moduls Epsitron Classic Power (787-1675) direkt vor Ort einstellen. Darüber hinaus ist über die RS232-Schnittstelle der sogenannte PC-Modus konfigurierbar, der für ein deterministisches Verhalten bei der Abschaltung eines Industrie-PCs, einer SPS oder einer anderweitigen Steuerung sorgt. Hierbei kann die Verzögerungszeit bis zum Shut-down-Signal, die Zeit zum Herunterfahren des Betriebssystems und die Leerlaufzeit individuell einstellgestellt werden. Auf diese Weise hat der Betreiber volle Sicherheit, was die Stabilität der DC-Versorgung und die Verfügbarkeit der Pufferfunktion anbelangt.

Die Battery-Control-Technik ist bereits vielfach im Einsatz und bietet durch den Datenaustausch zwischen den Akkumodulen und der Lade- und Kontrolleinheit entscheidende Vorteile: Sie erkennt automatisch die angeschlossenen Akkumodule, ermöglicht eine zuverlässige Frühwarnung bei sinkender Restlebenserwartung und sorgt durch das temperaturgeführte Akkumanagement für eine größtmögliche Lebensdauer der Energie-speicher.

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