User manual

Das Schaltnetzteil (SMPS Stage) ist als quasi-resonanter Flyback-Konverter ausgelegt. Dieses Prinzip besitzt gegenüber den
hart schaltenden Konvertern einen höheren Wirkungsgrad, verminderte Störstrahlung und eine geringere Belastung des
Schaltelements. Es liefert an seinem Hauptausgang eine Gleichspannung von 12,4 V oder 24,4 mit einer maximalen
Belastbarkeit von 1-5 Amp. je nach Modell, und einen zusätzlichen Ausgang für die Ladestufe mit eine Spannung von 20 oder
40V, der max. mit 500 mA belastet werden kann.
Die Ausgangsregelung erfolgt durch eine integrierte Schaltung, die sowohl die Spannung als auch den Strom überwacht.
Solange der Ausgangsstrom I
OUT
kleiner als I
MAX
ist, hat die Spannungsregelung Priorität; steigt der Ausgangsstrom über den
maximal zugelassenen Wert, wird die Stromregelung aktiv und senkt die Spannung bzw. schaltet auf Konstantstrom um (dies
gilt auch für einen Kurzschluss am Ausgang).
Die Ladestufe (BCM Stage) überwacht den Akku während des Aufladens bzw. während der Entladephase bei Netzausfall.
Dies erfolgt in einem zweistufigen Spannungsalgorithmus mit Konstantspannung bei der Erhaltungsladung. Die dazu
notwendige Spannung wird durch einen DC/DC-Wandler mit nachgeordnetem Leistungs-MOSFET erzeugt.
Nach Einschalten der Netzspannung beginnt der Ladezyklus bei vorhandenem Akku sofort, ansonsten nach Anschluss vom
Akku.
Zunächst erfolgt ein zweistufiger Batterietest (LED 2 blinkt grün). Im ersten Test wird eine Spannung von V
FLT
+ 0,25 Volt
angelegt und der Sensor-Strom I
SNS
beobachtet. Falls dieser nicht innerhalb einer bestimmten Zeit auf mindestens I
COND
steigt
(z.B. Ausfall einer Zelle), schaltet die Ladestufe auf Fehler um. - Verläuft Test 1 erfolgreich, wird im anschliessenden Test 2 ein
Strom in Höhe von I
COND
(20 % von I
MAX
) eingeregelt und die Zellenspannung (V
BAT
– V
SNS
) beobachtet. Sollte diese nicht
innerhalb einer bestimmten Zeit auf mindestens V
FLT
steigen, erfolgt ebenfalls eine Fehler-Abschaltung.
Nach positivem Verlauf beider Tests beginnt der eigentliche Ladevorgang, der sich in drei Phasen gliedert:
- Ladung mit Konstantstrom: Der Ladestrom wird auf I
MAX
begrenzt, bis die Zellenspannung auf V
BLK
gestiegen ist (LED 2
leuchtet grün)
- Ladung mit Konstantspannung: Die Ladespannung wird auf Höhe von V
BLK
eingeregelt, bis der Ladestrom unter I
MIN
gefallen ist (LED 2 leuchtet grün)
- Erhaltungsladung: Die Ladespannung wird auf V
FLT
eingeregelt (LED 2 leuchtet rot) und der Ladestrom begrenzt (I
FLT
-
kleiner als I
MIN
)
Solange Netzspannung vorhanden ist, bleibt der Ausgang des Schaltnetzteils über das Relais (Kontakt S1) mit dem
Geräteausgang verbunden; der Akku ist abgeschaltet, wird jedoch geladen. Bei Netzausfall (LED 1 leuchtet grün) öffnet der
Leistungs-MOSFET, der Akku wird über das Relais (Kontakt S2) mit dem Ausgang verbunden und die Ladestufe abgeschaltet.
Eine mögliche Überlastung vom Akku wird durch zwei Massnahmen verhindert:
- Ein PTC schützt vor ausgangsseitigem Kurzschluss bzw. zu hohem Ausgangsstrom
- Die Spannungs-Überwachung trennt den Akku vom Ausgang, wenn eine Grenzspannung
von ca. 10 V unterschritten wird (Relais, Kontakt S2)
Modelle USV2.0500.12.E12 und USV2.0300.24.E12
Diese Versionen haben zusätzliche Signalausgänge (auf Klemmen geführt) für die Fernkontrolle der Betriebs- und
Ladeparameter. Signalausgänge für das Fernmanagement der Funktionsparameter: Akku in Ladung, Ausgangsspannung
vorhanden / nicht vorhanden, Akku Unterspannung, Akku in Erhaltungsladung und Netzspannung vorhanden / nicht vorhanden
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