Dragă prieten al Electrisium,

în acest articol vom prezenta o soluție pentru un UPS hibrid și vom descrie funcțiile acestuia. Multe dintre aplicațiile de astăzi necesită o sursă de alimentare neîntreruptibilă (UPS) pentru rezervă, siguranță sau din multe alte motive.

 

De ce este cu adevărat necesară o sursă de alimentare tampon pe termen lung de curent mare?

Consumatorii cu infrastructură critică, cum ar fi sisteme de alarmă de incendiu, sisteme de avertizare ale instalațiilor de gaz, sisteme de iluminare de alarmă și semnalizare, sisteme de extracție a fumului și căldurii, stații electrice de transfer de rețea și multe alte infrastructuri critice ar trebui să utilizeze un sistem UPS de curent continuu cu o sursă de energie sigură și pe termen lung.

Cu o astfel de alimentare tampon pe termen lung, se întâmplă adesea în practică că, după un timp lung de descărcare a bateriei cu o sarcină foarte scăzută, este necesar un curent mare pe termen scurt la sfârșit. O baterie deja puternic îmbătrânită sau descărcată nu ar putea furniza un astfel de curent și se defectează. Un nou „UPS Hibrid” poate remedia o astfel de situație și va furniza, de asemenea, curentul ridicat necesar.

Schneider Elektrotechnik GmbH este compania cu specializarea potrivită atunci când vine vorba de furnizarea de sisteme UPS adecvate în dulapuri sau cutii cu montaj pe perete. Indiferent de timpul de tamponare, fie că sunt necesare doar câteva minute sau câteva ore, J. Schneider Elektrotechnik GmbH oferă întotdeauna soluția UPS perfectă, având în vedere dimensiunea necesară și capacitatea bateriei.

Schneider Elektrotechnik GmbH a dezvoltat UPS-ul hibrid special pentru aplicații conform Regulilor tehnice germane de conectare pentru medie tensiune (VDE-AR-N 4110) care precizează că „dacă alimentarea auxiliară este furnizată de un sistem de baterii, aceasta trebuie să fie dimensionate astfel încât toate echipamentele de protecție, secundare și auxiliare pentru funcționarea stației electrice, inclusiv dispozitivele de contorizare și măsurare, să poată continua să funcționeze timp de cel puțin 8 ore în cazul unei căderi de tensiune de la rețea. Trei secvențe complete de comutare trebuie să fie posibile în acest timp.”

 

Pentru alimentarea tampon pe termen lung, bateria cu plumb este, în general, alegerea ca sursă de energie, atâta timp cât este vorba de procese pure de rezervă și sarcina pe baterie este constantă pe toată perioada de alimentare tampon și nu o aplicație ciclică. Cu toate acestea, devine problematic, atunci când sunt necesari curenți mai mari cel puțin temporar, de exemplu în cazul operațiunilor de comutare, curenților de pornire ai motoarelor etc., care au un impact major asupra bateriilor. În special, creșterea rezistenței lor interne (RI) prin îmbătrânire sau prin descărcare este un factor important care influențează performanța acestora.

► Creșterea RI prin îmbătrânire: Cu cât durata de viață crește, cu atât este mai mare rezistența internă a bateriei și, în plus, la temperaturi ridicate, acest proces se accelerează.

► Creșterea RI prin descărcare: Cu cât bateria este descărcată mai mult în timpul alimentarii tampon, cu atât rezistența internă crește.

 

Cum poate fi asigurată o performanță fiabilă pe o perioadă lungă de timp?

Există, desigur, opțiunea de supradimensionare a capacității calculate a bateriei, dar factorul exact de supradimensionare este greu de prezis, astfel încât chiar și așa nu este sigur că sistemul este dimensionat corespunzător. Ar fi de imaginat utilizarea unei baterii cu o capacitate mai mare, dar asta nu controlează problema creșterii rezistenței interne din cauza îmbătrânirii „normale” și, în plus, costurile de achiziție și cerințele de spațiu sunt tot în creștere. Alternativ, este de asemenea posibil să se efectueze activități de întreținere și teste regulate. Cu toate acestea, cu cât este mai mare capacitatea unui sistem, cu atât crește durata de timp a întreținerii și costurile cu personalul.

Pentru a trata direct această problemă descrisă mai sus, J. Schneider Elektrotechnik GmbH a dezvoltat un UPS hibrid special care asigură o utilizare foarte îndelungată a bateriilor și fiabilitate maximă (fără costuri extrem de mari de personal pentru examinare).

Prin combinarea avantajelor unui încărcător de baterie din seria AKKUTEC cu monitorizarea bateriei (măsurarea RI și testul circuitului bateriei) și a unui UPS de curent continuu din seria C-TEC cu ultracondensatoare, se realizează alimentarea tampon pe termen lung cerută de VDE-AR-N 4110 și, în același timp, mai multe operațiuni de comutare sigure cu vârfuri de curent de pornire de până la 25 A sunt posibile în decursul sau la sfârșitul intervalului de timp de 8 ore al sarcinii de bază în regim tampon. Dacă AKKUTEC raportează o creștere extremă a RI, bateriile trebuie înlocuite.

Dispozitivele din seria AKKUTEC folosesc baterii ca modalitate de stocare a energiei și funcționează în modul standby în paralel. În timpul funcționării la rețea, alimentează simultan sarcina și bateria, astfel încât bateria este menținută complet încărcată. Dacă sursa principală de alimentare este întreruptă, bateria alimentează in regim tampon până când atinge limita de descărcare. Managementul bateriei integrat în dispozitivele AKKUTEC protejează bateria și face sistemul sigur și foarte disponibil.

Dispozitivele din seria C-TEC includ ultracondensatoare în interiorul carcasei lor ca modalitate de stocare a energiei. Dacă alimentarea de curent continuu este întreruptă, energia ultracondensatorului este eliberată în mod controlat. Energia este furnizată sarcinii de către ultracondensator până când acesta este descărcat. Timpul tampon depinde de starea de încărcare a condensatorului și de curentul de descărcare.

Cele două dispozitive au fost special concepute pentru a funcționa împreună pentru a asigura o alimentare optimă. Combinația dintre ele își arată avantajele în aplicații cu următoarele situații critice:

► sistemul este deja aproape de finalul descărcării;

► bateriile s-au îmbătrânit deja și valoarea RI a crescut corespunzător;

► în zona aplicației predomină temperaturi sub 10°C;

► o combinație a mai multor dintre cele de mai sus.

 

Mai multe componente pot fi adăugate ca opțiuni la UPS-ul Hibrid:

► Gateway-ul conectează printr-o rețea un UPS sau un sistem master-slave la un PC. Cu ajutorul unui software instalat, cum ar fi TECBusManager, TECControl sau paraTEC VdS, pot fi efectuate sarcini de monitorizare și parametrizare a sistemelor UPS.

► Plăcile cu siguranțe pot fi fixate pe șine C și sunt disponibile în două versiuni, cu 5 sau 10 siguranțe, fiecare siguranță fiind monitorizată separat. În cazul defectării siguranței, LED-ul corespunzător se stinge. Un mesaj semnalează o siguranță arsă către AKKUTEC.

Ce se întâmplă după cele 8 ore de alimentare tampon?

► Sistemul funcționează în regim de alimentare tampon până când bateriile ating limita de descărcare și apoi sarcina este deconectata (aceasta nu trebuie să fie mai mică de 1,8 V / celulă pentru descărcări de lungă durată cu o sarcină mică), în caz contrar bateriile sunt distruse.

► Alternativ, după timpul necesar de 8 ore, se poate efectua o oprire automată prin intermediul dispozitivului AKKUTEC. În acest caz, energia reziduală rămâne în baterii. UPS-ul hibrid poate fi activat manual prin intermediul unui buton; energia reziduală a bateriilor este suficientă pentru a reîncărca modulul cu ultracondensatoare în câteva secunde, după care comutarea prin UPS este posibilă din nou.

 

Datorită diferitelor combinații posibile de unități AKKUTEC și C-TEC P cu baterii de diferite capacități, UPS-ul hibrid poate fi proiectat special pentru aproape orice aplicație. Sistemele sunt disponibile în diferite carcase cum ar fi IP 31 sau IP 54.

 

Dacă aveți întrebări sau dacă aveți nevoie de mai multe informații, vă vom ajuta cu plăcere, deci contactați-ne.

 

Toate cele bune,

Echipa ELECTRISIUM