Technikforum Industrial IoT

Die neue integrierbare und platzsparende DC-USV-Lösung von Bicker ist eine 24-V-Notstromversorgung mit der laut Hersteller besonders sicheren und langlebigen LiFePO4-Batterietechnologie. Sie überbrückt Stromausfälle, Spannungseinbrüche oder Flicker und soll so effektiv Systemausfälle und Datenverlust vermeiden. Bestehend aus der Lade- und Steuereinheit UPSI-2406 und dem Batteriepack BP-LFP- 1325S, eignet sich die kompakte DC-USV-Lösung nach Angaben des Herstellers zum Schutz von Sensorik, Mess- und Steuersystemen, Embedded IPC, Notbeleuchtungen, Sicherheitstechnik und mehr.

Der Zehnjahres-Batteriepack BP-LFP-1325S mit einer Kapazität von 33 Wh soll über 6000 Lade- und Entladezyklen erreichen und in einem erweiterten Temperaturbereich von -20 bis +55 °C arbeiten. Ein Hochleistungs-Batterie-Management-System optimiert Lebensdauer und Sicherheit und überwacht und steuert den kompletten Lade- und Entladevorgang jeder einzelnen Batteriezelle. Die Cell-Balancing-Funktion sorgt zudem für eine gleichmäßige Ladung.

Intelligente USV-Lade- und Steuereinheit

Die Lade- und Steuereinheit UPSI-2406 für die flexible und platzsparende Systemintegration ist über zwei Leitungen mit dem Batteriepack verbunden. Neben der Energieübertragungsleitung (BAT PWR) werden auf der Datenleitung (BAT DATA) via I²C-Schnittstelle lassen sich alle relevanten Betriebsdaten des Energiespeichers kontinuierlich überwachen und steuern. Die PowerSharing-Funktion sorgt dafür, dass die Eingangsleistung konstant gehalten und entsprechend angepasst auf Last und Batterielader verteilt wird. Bei geringer Last am Ausgang fließt mehr Energie in den Lader und umgekehrt. Bei Spannungseinbrüchen oder Stromausfall trennt ein MOSFET innerhalb weniger Mikrosekunden den Eingang ab und die angeschlossene Last wird laut Hersteller unterbrechungsfrei aus dem Energiespeicher heraus versorgt. Im Backup-Betrieb stellt die UPSI-2406 eine konstant geregelte DC-Ausgangsspannung zur Verfügung. Die Mindestlast-Erkennung überwacht im Batterie-Betrieb die aus dem Energiespeicher zu versorgende Ausgangslast und trennt automatisch den Energiespeicher von der Lade- und Steuereinheit, wenn die Last am Ausgang einen bestimmten Grenzwert unterschreitet. Dies soll verhindern, dass der Energiespeicher unnötig entleert wird. Darüber hinaus verfügt die UPSI-2406 über eine USB- und RS232-Schnittstelle für die Datenkommunikation sowie einen Relaiskontakt.

USV-Management-Software

Die neu entwickelte USV-Management-Software UPScom steht kostenlos zum Download für Microsoft Windows und Linux bereit. Die Software ermöglicht während eines Stromausfalls das kontrollierte Herunterfahren und Ausschalten der angeschlossenen Geräte. Zur Einstellung und Vorprogrammierung aller Parameter des DC-USV-Systems sowie dem Echtzeit-Monitoring mit Ladezustandsanzeige wird das responsive Web-UI in einem Web-Browser aufgerufen. Zu den einstellbaren Parametern zählen unter anderem Load-Sensor (mA), Shutdown-Verzögerung, maximale Backup-Zeit, Mindestladekapazität vor Systemstart und Benachrichtigungen per E-Mail. Die Software nutzt die neue WebAssembly (WASM) Architektur, die in den meisten aktuellen Web-Browsern lauffähig sein soll. UPScom ist auf x86 kompatiblen Systemen und auch auf den meisten ARM-64 basierenden Systemen unter Microsoft Windows und verschiedenen Linux-Distributionen lauffähig.

Shutdown- und Reboot-Funktion

Bei einem Power-Fail signalisiert die USV über das integrierte USB- oder RS232 Interface den Ausfall der Versorgungsspannung, sodass ein kontrollierter Shutdown des Computersystems eingeleitet und Daten gesichert werden. Auch kann Herstellerangaben zufolge vor Herunterfahren des Systems ein Skript (Batch) ausgeführt werden, um eigene applikationsrelevante Prozesse zu verarbeiten. Die integrierte Reboot-Funktion der DC-USV leitet nach wiederkehrender Versorgungsspannung selbstständig den Neustart des versorgten IPC ein, ohne dass eine aufwendige Vorort-Intervention eines Service-Mitarbeiters notwendig wäre, beispielsweise bei vollkommen autarken Computersystemen an unzugänglichen Standorten.