Notstromversorgung NxV II - GTE Industrieelektronik GmbH

GTE Industrieelektronik GmbH
Helmholtzstr. 21, 38-40
41747 Viersen
Notstromversorgung NxV II
EN81-28:2003, 4.1.3 konform
Montage und
Bedienungsanleitung
Index
1
Hinweis ................................................................................................................... 3
1.1
Allgemeines ..................................................................................................... 3
1.2
Allgemeine Sicherheitshinweise
1.3
Bestimmungsgemäße Verwendung ................................................................ 4
1.4
Warnsymbole .................................................................................................. 5
........................................................... 3
2
Technische Einführung und Funktionsweise .......................................................... 6
3
Gelieferte Teile prüfen ............................................................................................ 8
4
Montage ................................................................................................................. 9
4.1
Aufstellungsort ................................................................................................ 9
4.2
Befestigung des Produktes ............................................................................. 9
4.3
Leitungsanschlüsse ......................................................................................... 9
4.4
Elektrischer Anschluss .................................................................................. 10
5
Notstromgerät in Betrieb nehmen - Erstinstallation .............................................. 11
6
LED-Anzeigen ...................................................................................................... 12
6.1
Übersicht ....................................................................................................... 12
6.2
Fehleranzeige LED 2..................................................................................... 13
7
Mögliche Fehlerquellen und deren Ursachen ....................................................... 14
8
Technische Daten ................................................................................................ 15
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1 Hinweis
1.1
Allgemeines
Diese Betriebsanleitung informiert über die Installation, sichere Handhabung, Wartung
und den sicheren Betrieb des Gerätes. Diese Betriebsanleitung ist allen Personen, die
mit dem Gerät arbeiten, leicht zugänglich zu machen.
Die Sicherheitshinweise und Warnungen in dieser Anleitung und auf dem Gerät sind
in jedem Fall zu beachten!
1.2
Allgemeine Sicherheitshinweise
Vor Inbetriebnahme der Notstromversorgung (im nachfolgenden Produkt genannt) ist
die vorliegende Betriebsanleitung zu lesen.
Alle Hinweise und Bedienvorschriften gemäß dieser Anleitung sind zu beachten, damit
ein störungsfreier Betrieb und die sichere Funktionsweise des Produktes gewährleistet
wird.
Das Produkt ist nach dem Stand der Technik, den aktuellen Qualitätsstandards und
gemäß den geltenden sicherheitstechnischen Regeln und Richtlinien gebaut und
geprüft und hat das Werk in einwandfreiem Zustand verlassen. Zur Aufrechterhaltung
dieses Zustandes und eines gefahrlosen Betriebes sind die Hinweise und Warnungen,
die in den Montage- und Betriebsanleitungen aufgeführt sind, vom Betreiber zu
beachten.
Umbau und Änderungen des Gerätes sind nicht zulässig. Originalersatzteile und vom
Hersteller autorisiertes Zubehör dienen der Sicherheit und sind ausschließlich
einzusetzen. Bei Verwendung anderer Teile erlischt die Haftung.
Der Hersteller und/oder Lieferant übernimmt keinerlei Haftung für durch
unsachgemäße Behandlung oder Zweckentfremdung des Produktes entstandene
Schäden!
Im Besonderen sei auf den Bleiakkumulator hingewiesen, der im Kurzschlussfall der
Anschlussleitungen sehr hohe Ströme liefert. Es besteht Unfall- und Brandgefahr!
BITTE BEACHTEN!
Das Produkt hat zu Bedienungs- und Wartungszwecken jederzeit frei zugänglich zu
sein! Service- und Wartungsarbeiten dürfen ausschließlich von qualifiziertem Personal
durchgeführt werden.
Bei Wartungsarbeiten ist sicherzustellen, dass alle Teile Spannungsfrei sind.
Die GTE GmbH haftet nicht für Begleit- oder Folgeschäden gleich welcher Art. Die
Garantie wird nur auf das Produkt gewährt.
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1.3
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Notstromgerät dient der unterbrechungsfreien Stromversorgung von
Verbrauchern, z.B. Telekommunikations- oder Beleuchtungseinrichtungen. Der
angeschlossene Bleiakkumulator wird dabei nach EN81-28:2003, 4.1.3 vermessen
und bei Unterschreitung der Nennkapazität über potentialfreie Kontakte gemeldet.
Das Produkt darf nur in einwandfreiem technischem Zustand und gemäß seiner
Bestimmung benutzt werden.
Störungen, welche die Sicherheit beeinflussen könnten, müssen umgehend beseitigt
werden.
Der Hersteller haftet nicht für Schäden, die durch nicht bestimmungsgemäße oder
unzulässige Verwendung entstehen. Das Risiko trägt allein der Anwender.
Zur bestimmungsgemäßen
Betriebsanleitung.
Verwendung
gehört
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auch
die
Beachtung
der
1.4
Warnsymbole
Die folgenden Symbole zeigen wichtige Punkte
Warnung:
Hier werden Sie auf Gefahren hingewiesen, die mit der
beschriebenen Tätigkeit zusammenhängen und bei der eine
Gefährdung von Personen besteht.
Achtung:
Hier werden Sie auf die Gefahr einer Beschädigung des Gerätes
oder einer fehlerhaften Betrieb hingewiesen.
Information:
Der Kreis mit dem eingeschlossenen ‚i‘ weist Sie auf Stellen hin,
an denen Sie nützliche und ergänzende Hinweise und Tipps
erhalten.
Lesen Sie alle Sicherheitshinweise in dieser Bedienungsanleitung sorgfältig und beachten Sie diese beim Umgang mit dem Produkt.
Kinder und Öffentlichkeit dürfen keinen Zugang zum eingebauten Produkt haben.
Bewahren Sie diese Bedienungsanleitung sorgfältig auf und stellen Sie sie jedem
Benutzer zur Verfügung.
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2
Technische Einführung und Funktionsweise
Das Notstromgerät ist eine hochwertige, mikroprozessorgesteuerte unterbrechungsfreie Stromversorgung, die die Batteriekapazität nach EN81-28:2003 überwacht.
Bei Installation muss der angeschlossene Akkumulator einmalig durch einen
Tastendruck eingelernt werden. Dieser Vorgang geschieht vollautomatisch. Das Gerät
lädt dabei den angeschlossenen Bleiakkumulator temperaturkompensiert auf den
maximalen Kapazitätswert auf. Nach kompletter Ladung wird die Initialkapazität
eingemessen. Über den Status der Ladung informiert LED3 (siehe Kapitel 6.1). Im
Netzbetrieb wird der Akku permanent mit einer Erhaltungsladung geladen.
Um einer Sulfatierung des Akkus entgegen zu wirken und langfristig die
höchstmögliche Kapazität zur Verfügung zu stellen, wird Zyklisch ein starker
Belastungsimpuls auf den Akku aufgeprägt.
Eine Akkuentladung findet im Netzbetrieb auch unter Volllast nicht statt. Der zu
verwendende Bleiakkumulator ist praktikabel von 1,2 Ah bis 4,5 Ah, das Gerät ist
geeignet bis 7 Ah.
Bei Netzausfall wird die Akkuspannung direkt auf den Ausgang geschaltet. Bei
komplett geladenem Akku variiert die vom Akku an den Ausgang geführte Spannung
temperaturgeführt zwischen ca.26V - 28V.
Der Akku wird im Notstrombetrieb vor einer Zerstörung durch Tiefentladung geschützt.
Das Gerät schaltet den Ausgang bei unterschreiten der Minimalen Zellenspannung
(<21,6V) ab und aktiviert den Stromsparmodus – Die Steuerung verbraucht in diesem
Modus ca. 0,3Wh. Tiefentladene Batterien werden nach wiederkehren der
Netzspannung komplett aufgeladen. Der Ladestrom variiert, je nach
Umgebungsbedingung, und beträgt bis zu 200 mA. Die Batterieladung erfordert dabei
eine Netzteilleistung von bis zu 10 W für die Ladung der Batterie, die bei der Dimensionierung des Netzteils zu der Verbraucherlast hinzugerechnet werden muss.
Das Gerät besitzt einen Potentialfreien Meldekontakt ‚Akkukapazität unterschritten‘
nach EN81-28:2003, 4.1.3.
Bedingung:
Beim Einlernen muss der Akku ausreichend Kapazität besitzen, um die Last bei
Netzspannungsausfall für mindestens drei Stunden zu betreiben. Das betreffende
Relais ist bei ausreichender Akkukapazität eingeschaltet. Bei Notbetrieb oder bei zu
geringer Akkuladung fällt das Alarmrelais nach einer Totzeit von max. 15 Minuten ab.
Im Falle einer gesunkenen Akkukapazität können bis zu zwei Stunden vergehen, bis
diese über das Alarmrelais gemeldet wird.
Hinweis:
Die Kapazität eines Bleiakkumulators ändert sich mit der Betriebstemperatur des Akkus.
Insbesondere bei niedrigen Temperaturen, sinkt der Kapazitätswert. Diese physikalisch
bedingte Eigenschaft kann besonders im Winter zu vermehrten Anzeigen
‚Minimalkapazität unterschritten‘ führen. Bitte informieren Sie sich bei Ihrem
Akkulieferanten über die Eigenschaften der verwendeten Batterie!
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Das Gerät überprüft Teile der Schaltung während des Betriebes auf korrekte Funktion.
Sobald Fehler festgestellt werden, die den Korrekten Betrieb nach EN81-28:2003,
4.1.3 gefährden, wird das Kapazitätsrelais ebenfalls abschalten (siehe Kapitel 6.2
‚Fehleranzeige LED 2‘ – 8x blinken).
Der Ausgang kann mit einem potentialfreien Kontakt über einen Kurzschluss an den
Klemmen (Beschriftung ‚1-2‘) zwangsabgeschaltet werden. Bei offenen
Klemmenkontakten 1-2 funktioniert der Ausgang O+/O- regelgerecht.
Das Gerät bietet eine umfangreiche Diagnose und Statusanzeige über acht
Leuchtdioden, die sinnvoll an den Orten der auftretenden Fehlerquellen positioniert
sind.
Der Ausgang ist Kurzschlussfest ausgeführt.
Die Anschlüsse von Netzteil und Batterie sind gegen Verpolung geschützt.
Achtung! Das Abgreifen der Akkuspannung direkt an den Batteriekontakten ist in
keinem Betriebszustand zulässig und führt zu einem fehlerhaften Betrieb der
Schaltung.
Achtung! Das Produkt ist für den senkrechten Einbau auf Hutschiene konzipiert.
Einige Bauteile können, insbesondere beim Betrieb unter Volllast, heiß werden.
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3 Gelieferte Teile prüfen
Das Gerät wurde vor der Auslieferung werkseitig geprüft und sorgfältig verpackt.
Trotzdem können während des Transportes Beschädigungen auftreten.
3.1 Bitte verwahren Sie das Verpackungsmaterial für etwaige Rückfragen oder
Rücktransporte auf.
3.2 Zur Prüfung der Vollständigkeit vergleichen Sie die gelieferten Teile mit den in
der nachfolgenden Tabelle aufgeführten.
3.3 Im Falle einer Beschädigung oder fehlender Teile kontaktieren Sie bitte Ihren
Lieferanten.
Tabelle 3.1 Lieferumfang
Bezeichnung
Notstromgerät
Stückzahl
Artikelnummer Herstelleraufdruck
1
-
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4 Montage
4.1
Aufstellungsort
Der Aufstellungsort ist so zu wählen, dass die zulässige Umgebungstemperatur (-10°C
bis +50°C) gewährleistet ist. Der Aufstellungsort ist so zu wählen, dass durch
Berührung von spannungsführenden Leitern keine Gefährdung auftritt. Durch die
offene Bauweise ist das Gerät bauartbedingt nicht für Feuchträume geeignet.
4.2
Befestigung des Produktes
Der Errichter muss sicherstellen, dass das Gerät senkrecht fest auf Hutschiene
montiert ist, so dass es sich nicht durch die Benutzung von der Wand lösen kann.
Der Errichter stellt weiterhin sicher, dass das Gerät jederzeit zu Wartungs- und
Servicezwecken frei zugänglich ist.
4.3
Leitungsanschlüsse
Der Kabelanschluss für den Akkumulator ist sinnvoll mit 30cm Länge und 2,5²mm
Leiterquerschnitt. Andere Kabelkonfigurationen führen zu ungenauen Messungen bei
der Akkukapazitätsbestimmung.
Der Kabelanschluss für das Netzteil sollte ebenfalls so kurz wie möglich gehalten
werden. Empfohlen sind 40cm Länge bei 2,5mm² Leiterquerschnitt.
Die Versorgung der Schaltung mit der Betriebsspannung muss ebenfalls mit
maximalem Querschnitt erfolgen um den Spannungsabfall zwischen Netzteil und
Notstromgerät zu minimieren.
Jede Änderung an Anschlussleitungen des Gerätes muss dem Gerät durch neues
Einlernen des Akkus bekannt gegeben werden (Druck auf den Lerntaster für länger
als eine Sekunde). Änderung bedeutet: Längenänderungen, Querschnittänderungen,
erneutes/wiederholtes anschrauben oder aufstecken von Leitungen, Akkuwechsel.
Die Kontakte für den Kapazitätsalarm sind potentialfrei ausgeführt und können mit
max. 1 A / 30 V DC belastet werden.
Der Installateur legt mit der Wahl des Versorgungsnetzteils die Schutzart der
gesamten Schaltung fest.
Alle nach außen geführten Massepotentiale sind mit der Netzteilmasse identisch.
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4.4
Elektrischer Anschluss
Abbildung 1
(1) Batterieanschluss +24V (Klemmenaufdruck: B+)
(2) Batterieanschluss, GND (Klemmenaufdruck: B-)
(3) Netzteilanschluss, +24V (Klemmenaufdruck: P+)
(4) Netzteilanschluss, GND (Klemmenaufdruck: P-)
(5) Ausgangsklemme, +24V (Klemmenaufdruck: O+)
(6) Ausgangsklemme, GND (Klemmenaufdruck: O-)
(7) Außen aus für potentialfreien Kontakt(+), Klemmenaufdruck: 1
(8) Außen aus für potentialfreien Kontakt, GND, Klemmenaufdruck: 2
(9) Alarmrelais, Klemmenaufdruck: NC
(10) Alarmrelais, Klemmenaufdruck: C
(11) Alarmrelais, Klemmenaufdruck: NO
Hinweis:
Bei kurzgeschlossenem ‚Außen aus‘ (Klemme 7-8) wird der Ausgang zwangsweise
abgeschaltet.
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5 Notstromgerät in Betrieb nehmen - Erstinstallation
Hinweis:
Bitte lesen Sie vor der Montage und Inbetriebnahme der Notstromversorgung NxV die
Installations- und Betriebsanleitung.
Schließen Sie das Netzteil (z.B. Meanwell, Typ DR-60-24) sowie den verwendeten
Bleiakkumulator 24V korrekt an.
Um den angeschlossenen Akku sowie das verwendete Netzteil am Gerät einzulernen,
muss bei der Erstinbetriebnahme der Taster T1 (Siehe Abb. 1) einmalig für länger als
eine Sekunde gedrückt werden.
Die automatische Erkennung und Vermessung des angeschlossenen Netzteils und
der Batterie startet. Der Vorgang wird durch Flackern der LEDs 2, 3 und 4 signalisiert.
Die Automatische Erkennung ist nach etwa zehn Sekunden beendet, das Flackern der
LEDs stoppt. Ein wiederholtes Einlernen kann ebenfalls durch kurzes gleichzeitiges
leuchten der LEDs 2, 3 und 4 signalisiert werden.
Nach erfolgreichem Einlernvorgang blinkt LED 3. Der Akku wurde korrekt erkannt. Die
Vermessung der angeschlossenen Akkukapazität erfolgt, sobald der Akku vollständig
geladen wurde.
Ein störungsfreier Betrieb des Netzteils wird durch dauerhaftes Leuchten von LED 4
signalisiert.
Ein Blinken von LED 2 deutet auf einen nicht erfolgreichen Einlernvorgang hin. Lesen
Sie bitte Kapitel 6.2 ‚Fehleranzeige LED 2‘, um den Fehler zu identifizieren.
Ein vollständig entladener Akku mit einer Nennkapazität von 7Ah kann bis zu 48h
Ladezeit in Anspruch nehmen.
Achtung!
Der Einlernvorgang muss zwingend erfolgen sobald:
- Die Schaltung neu in Betrieb genommen wurde
- Der Akku getauscht wurde
- Die Anschlussleitung zum Akku verändert wurde (Länge oder Querschnitt)
- Die angeschlossenen Verbraucher verändert wurden.
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6 LED-Anzeigen
6.1
Übersicht
Die Notstromversorgung signalisiert verschiedene Betriebszustände über diverse
LEDs. (Siehe Abb. 1)
LED 1: Versorgungsspannungsanzeige
An: Akku oder Netzteil ist betriebsbereit angeschlossen
Aus: Keine Versorgungsspannung für Mikrocontroller
LED 2: Fehleranzeige (Siehe Kapitel 6.2 ‚Fehleranzeige LED5‘)
LED 3: Akkuanzeige
Aus: Kein Akku, Akku nicht erkannt oder externes Netzteil ohne Spannung
An: Akku komplett geladen, Erhaltungsladung, Akkukapazität eingemessen
Blinkt 1x kurz: Akku wird mit maximalem Strom geladen, Akkukapazität
eingemessen und abgespeichert
Blinkt 2x kurz: Akku wird mit maximalem Strom geladen, Akkukapazität
NICHT eingemessen (Zustand nach Erstinbetriebnahme / Einlernen)
LED 4: Speisung Ausgangsklemmen
Aus: Externe Speisung komplett abgeschaltet. Externes Netzteil liefert keine
Spannung, Akku tiefentladen
An: Externe Speisung über externes Netzteil
Blinkt: Speisung aus Batterie, externes Netzteil liefert keine Spannung
LED 5:
An: Akku falsch gepolt angeschlossen
Aus: Akku Korrekt angeschlossen.
LED 6:
An: Ausgang aktiv
Aus: Ausgang abgeschaltet
LED 7:
An: Sicherung ‚F2‘ unterhalb der LED defekt (4AT)
Aus: Sicherung OK
LED 8: Kapazitätsrelais Funktionsanzeige
Aus: Akkukapazität unzureichend
An: Akkukapazität ausreichend, Akku ist eingemessen und Betriebsbereit
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6.2
Fehleranzeige LED 2
Die Fehleranzeige - LED 2 kann ein- oder mehrere Fehler gleichzeitig anzeigen, die
zur Fehlererkennung dienen. Im Normalbetrieb ist diese LED ausgeschaltet. Jeder
Fehlercode wird dabei durch eine Anzahl kurzer Pulse angezeigt. Unterschiedliche
Fehler werden durch Pausen voneinander getrennt.
Folgende Fehlercodes sind möglich:
1x Blinken: Batterie leer / tiefentladen. Batterieversorgung ausgeschaltet.
2x Blinken: Gerät / Akku nicht eingelernt (Auslieferzustand)
3x Blinken: Laststrom Ausgang IA zu hoch (2,5A< IA <3A) Freigabe nach 10 Sekunden
4x Blinken: Ausgang Kurzgeschlossen (IA > 3A). Freigabe nach 10 Minuten
5x Blinken: Kein Akku angeschlossen / Akku defekt
6x Blinken: Netzteilspannung außerhalb Toleranz 24V +/- 10%
7x Blinken: Einlernen nicht möglich, da Akku / Netzteilkombination ungültig
8x Blinken: Schaltung hat Fehler bei der Überprüfung interner Schaltkreise festgestellt
Hinweis 1x Blinken / Tiefentladene Batterien:
Durch das Abschalten der Last wird die Batterie sich kurzfristig erholen. Dies führt zum
erneuten zuschalten der Last. Da die Kapazität jedoch erschöpft ist, wird die Last nach
kurzer Zeit erneut abgeschaltet. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Restladung zu
gering ist um ein erneutes einschalten zu erlauben.
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7 Mögliche Fehlerquellen und deren Ursachen
Sollte es unerwartet zu der Meldung ‚Batteriekapazität unterschritten‘ Meldung
kommen können die folgenden Punkte zu einer Lösung beitragen:
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-
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Durch falschen Geräteanschluss (z.B. Energieentnahme am Akku) kann es zu
Fehlverhalten bei der Meldung „Akkukapazität unterschritten“ kommen, sowie
zu einer Beeinflussung des Einmessens der Nominalkapazität. Das Gerät ist für
diese Betriebsart ungeeignet.
Das Gerät ist ungeeignet für Akkukapazitäten größer 7Ah. Sollte es zum
Einsatz großer Akkukapazitäten kommen, ist seitens des Errichters sicher zu
stellen, dass die tatsächlich vorhandene Kapazität nicht größer ist als die
vorgeschriebene. Der Erfahrung nach bezieht sich die Aufschrift auf die
Mindestkapazität (C20)– die tatsächliche Kapazität kann weit höher ausfallen.
Bei den angeschlossenen Akkus ist auf eine einwandfreie Anbringung der
Batteriekabel zu achten, die möglichst niederohmig ausgeführt sein muss. Das
verwendete Kabel zum Anschluss der Batterie (Gerät – 12V Akku – 12V Akku –
Gerät) geht in die Messung der Batteriekapazität ein. Sollten sich die
Übergangswiderstände während des Gerätebetriebes ändern, ist zwingend ein
neuer Einlernvorgang erforderlich. Sobald der angeschlossene Akku eingelernt
wurde, führt jede Veränderung der Kabelimpedanz zwischen Batterie und Gerät
zu einer falschen Bewertung der Akkukapazität und somit zu Fehlauslösungen.
Eine Veränderung der Kabelimpedanz bedeutet beispielsweise: Die
Übergangswiderstände an den Klemmstellen haben sich geändert.
Verbinden Sie im 24V Betrieb stets ausschließlich Batterien miteinander, deren
Typ, Kapazität, Alter und Ladezustand identisch sind.
Laden sie die Akkus nicht vor, um den Einlernvorgang zu beschleunigen.
Standard Ladegeräte beachten nicht die temperaturgeführte
Erhalteladeschlussspannung von Batterien in Notstromgeräten. Das
Notstromgerät berechnet die Ladeschlussspannung nach dem Stand-byBetrieb. Ein für die Notstromanwendung überladener Akku führt zu einem
fehlerhaften Einmessen der Batteriekapazität.
Beachten Sie die zulässigen Umgebungstemperaturen und vermeiden Sie
große Temperaturschwankungen während des Betriebes.
Beachten Sie, dass die Batteriekapazität auch über die Temperatur des
Akkumulators schwanken kann.
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8 Technische Daten
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Netzanschluss: 24V=, +/- 10%
Ausgangsleistung: Max. 50W
Luftfeuchte 10 … 90% nicht kondensierend
Betriebstemperatur: -10 … +50°C, lagernd -20 … +85°C
Schutzklasse: III
Schutzart: IP00
Abmessungen (BxHxT): 96 x 90 x 56 mm
Gewicht: ca. 100g
Relaisausgang: Potentialfreier Alarmkontakt NO,NC,C
Relaisausgang: Zulässige Kontaktbelastung: 30V DC 1A, SELV
Ausgangsleistung: Max. 2,1A / 50W bei 24V Netzteil
Leistungsaufnahme Elektronik: ca. 0,4Wh Normalbetrieb, 0,3Wh
Stromsparmodus
Leistungsaufnahme Ladeschaltung: ca. 10VA bei Volllast
Sicherung 2x4A träge (Brandschutz)
Elektronische Absicherung des Ausgangs >2,5A (Teilabschaltung 10sek/10sek)
Elektronische Absicherung des Ausgangs > 3A (Einschaltversuch nach 10sek)
Anzeige: Statusanzeige über 8 LEDs
Bedienung: Taster >1sek. Drücken für Einlernvorgang
Akkumulator im quasi-Parallelbetrieb
Nennkapazität Akkumulator: Praktikabel von 1,2Ah bis 4,5Ah, bis 7Ah geeignet
Automatische Akkuerkennung durch einmaliges einlernen bei der Installation
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