Notstromversorgung mit LiFePO4-Hochleistungsbatteriepack 24V DC-USV-Lösung für Industrie, Medizin und smarte Infrastruktur

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Bicker Elektronik GmbH

FAULHABER SA

Bicker Elektronik stellt eine modular integrierbare DC-USV-Lösung für sicherheitskritische Systeme in der Industrie, Medizintechnik und smarter Infrastruktur vor. Die 24VDC Notstromversorgung mit CE-zertifiziertem LiFePO4-Batteriepack gewährleistet bei Stromausfall, Spannungseinbruch oder Flicker den ausfallsicheren Betrieb und vermeidet somit Systemausfälle und Datenverlust.

Bei der Entwicklung der unterbrechungsfreien Stromversorgung «Made in Germany» standen Sicherheit, Robustheit und Langlebigkeit im Mittelpunkt. Die DC-USV-Lösung besteht aus der Lade- und Steuereinheit Bicker UPSI-2406 sowie dem leistungsstarken LiFePO4-Batteriepack Bicker BP-LFP-1375S (99Wh). Diese gewährleistet den zuverlässigen Schutz von Embedded IPCs, Mess-, Regel- und Steuerungstechnik, Sensoren, Aktoren, Kameras, Sicherheitstechnik und vielen weiteren kritischen Applikationen. Die USV-Management-Software «UPScom» mit benutzerfreundlicher Oberfläche für intuitive Konfiguration und Monitoring steht kostenlos zum Download zur Verfügung.

Hochleistungs-Batteriepack BP-LFP-1375S mit Sicherheitszertifizierung IEC 62133-2

Der leistungsstarke und CE-zertifizierte BP-LFP-1375S (99Wh) überzeugt mit einer besonders stabilen Batteriechemie, einer langen Lebensdauer von mindestens zehn Jahren und bis zu 6000 Vollzyklen. Bicker Elektronik setzt für die am Stammsitz in Donauwörth entwickelten und produzierten Energiespeicher bewusst auf die besonders sichere Lithium-Eisenphosphat-Technologie. Diese Technologie minimiert das Risiko eines thermischen Durchgehens (Thermal Runaway) nahezu vollständig. Der BP-LFP-1375S bietet mit einem Arbeitstemperaturbereich von -20 bis +55°C eine zuverlässige Energiequelle, auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen. Der 10-Jahres-Batteriepack verfügt sowohl über Sicherheitszertifizierung IEC 62133-2 als auch über das UN 38.3 Transport-Zertifikat.

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Batterie-Management-System für Sicherheit und Effizienz

Das Batterie-Management-System (BMS) sorgt für die Überwachung und Steuerung des Lade- und Entladeprozesses jeder einzelnen Zelle und optimiert so die Lebensdauer und Sicherheit des Batteriepacks. Zudem gewährleistet die Cell-Balancing-Funktion eine gleichmäßige Verteilung der Ladeenergie auf alle Zellen, um die volle Kapazität des Packs konstant verfügbar zu halten. Dank der implementierten System-Present-Funktion bleibt der Ausgang des Batteriepacks (BAT-PWR) so lange deaktiviert (Ausgangsspannung = 0 V) bis dieser mit der DC-USV-Steuereinheit über den Kommunikationsstecker (BAT-DATA) verbunden und freigeschaltet wird. Diese Sicherheits- und Stromsparfunktion erhöht die Lagerfähigkeit des (geladenen) Batteriepacks.

Intelligente Steuerung und Monitoring mit der UPSI-2406

Die UPSI-2406 Lade- und Steuereinheit ermöglicht eine flexible Integration der DC-USV-Lösung in bestehende Systeme. Über eine I2C-Schnittstelle werden kontinuierlich alle relevanten Betriebsdaten des Batteriepacks überwacht und gesteuert. Eine intelligente PowerSharing-Funktion sorgt dafür, dass die verfügbare Eingangsleistung je nach Lastanforderung und Ladezustand des Batteriepacks dynamisch verteilt wird. Bei Stromausfällen oder Spannungseinbrüchen übernimmt die UPSI-2406 innerhalb von Mikrosekunden die unterbrechungsfreie Versorgung der Last aus dem Energiespeicher. Darüber hinaus überwacht die Mindestlast-Erkennung, ob die Last am Ausgang im Batteriebetrieb einen definierten Grenzwert überschreitet. Wird dieser unterschritten, trennt die UPSI-2406 den Energiespeicher automatisch von der Ladeeinheit, um eine unnötige Entladung zu vermeiden. Neben USB- und RS232-Schnittstellen zur Datenkommunikation verfügt die UPSI-2406 auch über einen Relaiskontakt.

Software «UPScom» für umfassendes USV-Management

Die neue USV-Management-Software «UPScom» ermöglicht es Nutzern, alle relevanten Systemparameter der DC-USV-Lösung bequem zu überwachen und anzupassen. Die Software ist kostenlos für Windows und Linux verfügbar und erlaubt die einfache Einrichtung sowie das Echtzeit-Monitoring des gesamten DC-USV-Systems. Zu den Funktionen gehören unter anderem die Konfiguration der Ladeparameter, die Überwachung der Restkapazität sowie die Möglichkeit, bei einem Stromausfall die angeschlossenen Geräte kontrolliert herunterzufahren. Das responsive Web-UI ermöglicht den Zugriff auf das System über moderne Web-Browser und unterstützt sowohl x86- als auch ARM-64-basierte Systeme.

«Shutdown & Reboot»-Funktion für autarke Embedded-IPC-Systeme

Im Falle eines Stromausfalls bietet die UPSI-2406 mit integriertem USB- oder RS232-Interface die Möglichkeit, den Ausfall der Stromversorgung zu signalisieren und einen kontrollierten Shutdown des angeschlossenen IPC-Systems einzuleiten. So können wertvolle Daten gesichert werden, bevor das System herunterfährt. Die «Shutdown & Reboot»-Funktion ermöglicht zudem einen automatisierten Neustart des Systems, sobald die Stromversorgung wiederhergestellt ist – ideal für autonome Embedded-Computersysteme an schwer zugänglichen Standorten.

Niedrigere Gesamtbetriebskosten im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien

Obwohl Blei-Säure-, Gel- oder AGM-Akkumulatoren anfänglich günstiger erscheinen, bieten hochwertige Lithium-Eisenphosphat-Zellen eine vielfach längere Lebensdauer und Zyklenfestigkeit. Blei-Säure-Batterien sind in Bezug auf Entladetiefe und Zyklenzahl deutlich eingeschränkt. Betrachtet man die gesamten Betriebskosten (TCO) über einen Zeitraum von mindestens 10 Jahren, zeigt sich ein klarer Kostenvorteil der LiFePO4-Technologie. Zudem entfällt über diesen Zeitraum hinweg der Wartungsaufwand für den Austausch der Batteriepacks.

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