Advanced Battery Management

Powerware-Serie
Advanced Battery Management™
Kundennutzen des automatischen Batteriemanagements ABM® (Advanced Battery Management™)
• Wesentliche Verlängerung der Batterielebensdauer
verglichen mit herkömmlichen Ladeverfahren
• Optimierung der Aufladedauer durch mehrstufiges
Ladeverfahren
• Automatische Temperaturkompensation der
Batterieladespannung im Bereich 0 bis +50ºC
(Minuten und Sekunden)
• Automatische Diagnose des Batteriezustands
einschließlich Prognose
Batterie-Laufzeit
Vorzüge
Die Lebensdauer der Batterie ist von elementarer Bedeutung
für die Zuverlässigkeit einer USV-Anlage. Da es sich bei Bleiakkus um elektrochemische Stromquellen handelt, ist davon
auszugehen, dass sich ihre Leistung im Laufe der Zeit verringert.
Eine vorzeitige Alterung jedoch bedeutet in jedem Fall höhere
Kosten durch die anfallenden Servicearbeiten und die insgesamt
kürzere Betriebsdauer. Weiterhin kann es dazu kommen, dass
die Batterie im Bedarfsfall nicht mit voller Leistung zur Verfügung steht, was die Versorgung der Verbraucher gefährden kann.
Bei normalem USV-Betrieb wird die Batterie nur gelegentlich
benötigt und ihre „Verschleißrate“ hängt in hohem Maße davon
ab, wie sie geladen wird. Eine übermäßige Aufladung ist in jeder
Betriebsart von Schaden. Eaton hat daher das automatische
Batteriemanagement ABM®-Advanced Battery Management™
– entwickelt, das mit ausgefeilter Logik und einem fortschrittlichen Ladeverfahren die Lebensdauer ventilgeregelter Bleiakkumulatoren optimiert. Bei der herkömmlichen Erhaltungsladung
führt der auch im Standby-Betrieb ständig durch die Batterie
fließende Strom zu Korrosionserscheinungen an den Elektroden und zum Austrocknen des Elektrolyten. Das automatische
Batteriemanagement hingegen sorgt dafür, dass die Batterie
nur bei Bedarf geladen wird, wodurch sich ihre Lebensdauer
wesentlich verlängern lässt. Zum Funktionsumfang gehört auch
die Optimierung der Wiederaufladedauer, was insbesondere bei
aufeinanderfolgenden Stromausfällen innerhalb kurzer Zeit von
Vorteil ist. ABM® überwacht zudem laufend den Batteriezustand
und gibt rechtzeitig Warnmeldungen ab, sollte die Batterie nicht
in Ordnung sein. Das automatische Batteriemanagement hat
sich bei unseren USV-Anlagen von 500VA bis 825kVA schon seit
Jahren bewährt.
USV mit ABM™
USV mit Erhaltungsladung
Batteriealter
(in Monaten)
Die ABM-Technologie sorgt für eine deutlich längere
Batterielebensdauer
Advanced Battery Management™
ABM® – Funktionsprinzip und Betriebsarten
Die Grundlage für Eatons automatisches Batteriemanagement
bildet das Prinzip, eine vollgeladene Batterie die meiste Zeit „in
Ruhe zu lassen“ und nur in bestimmten Zeitabständen zu laden.
Das Ladegerät arbeitet anfänglich, d.h. wenn eine ganz oder teilweise entladene Batterie wieder vollgeladen werden soll, mit
einem konstanten Ladestrom, dessen Spannung variiert werden
kann und der auf die jeweilige Batteriegröße abgestimmt ist.
Sobald die Batteriespannung dann einen vorgegebenen Wert
erreicht (nachstehend als Batterieladespannung bezeichnet),
geht das Ladegerät zur Erhaltungsladung mit einer konstanten,
aber etwas niedrigeren Spannung über, die dann 24 Stunden
lang beibehalten wird und eine optimale Aufladedauer bewirkt.
Danach wird ein etwa eine Minute dauernder Batterietest durchgeführt, bei dem die Spannung über der Batterie während des
Batterietests gemessen wird, wodurch sich ein Hinweis auf den
Batteriezustand ergibt. Die Erhaltungsladung wird dann noch einmal 24 Stunden fortgeführt und zusätzlich um die Zeit verlängert,
die für die Ladung mit konstantem Strom auf den vorgegebenen
Wert anfänglich erforderlich war. Dann wird die Aufladung für
einen Zeitraum von maximal 28 Tagen komplett unterbrochen –
so als ob die Batterien ganz vom USV-System getrennt wären.
In den ersten 10 Tagen nach dem Ende der Aufladung wird die
Batteriespannung laufend überwacht. Sollte die Spannung dabei
unter einen Wert von 2,1V/Zelle abfallen, wird der Ladebetrieb
wieder aufgenommen und eine Fehlermeldung hinsichtlich des
Batteriezustands abgegeben. Sollte der vorgegebene Wert nach
diesen 10 Tagen weiterhin – oder wieder – unterschritten werden,
setzt die Ladung ohne weitere Alarmmeldung ein. Kurz gesagt,
ABM® arbeitet mit einem Algorithmus, der drei verschiedene
Betriebsarten für die Batterieladung gestattet. Die Batterien werden daher wesentlich geringerer Beanspruchung ausgesetzt als
dies bei herkömmlichen Ladeverfahren der Fall ist. Ein typischer
ABM®-Ladezyklus (ohne Netzstromausfälle) ist im nachstehenden
Diagramm abgebildet.
Batteriespannung während des ABM®-Ladeprozesses
Dem Anwender wird auch die Möglichkeit geboten, von der
Standardeinstellung, bei der die ABM®-Funktion aktiviert ist,
abzuweichen. Er kann dann eine konstante Ladung mit einer
bestimmten Erhaltungsladespannung wählen. Die Spannungswerte des Ladegeräts sind dabei in Abhängigkeit von der internen Temperatur ebenfalls vorprogrammiert, was sich positiv
auf den Batteriezustand auswirkt. Auch bei externen Batterieschränken kann die Aufladung mit temperaturabhängigen
Ladespannungen durchgeführt werden. Dafür steht ein Web/
SNMP-Adapter mit EMP (Environmental Monitoring Probe)
mit Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren zur Verfügung.
Optionaler Web/SNMP-Adapter mit
EMP zur Temperatur-/Feuchtigkeitsüberwachung externer Batterieschränke oder -Racks
Im Sinne fortlaufender Produktverbesserungen können sich die hier gemachten Angaben jederzeit ohne vorherige Ankündigung ändern.
© 2009 Eaton Corporation, Alle Rechte vorbehalten, 00DATA1018111 rev A, April 2009
DB_ABM_2009_05_D
Temperaturkompensierte Aufladung (0°C...+50°C) – externe und interne Messung