Kernaussagen
- Bis zu 60 kW Ausgangsleistung in einem 6U-19″-Rackformat
- Aktive Leistungsfaktorkorrektur (PFC) mit Leistungsfaktor bis zu 0,99
- Wirkungsgrad von bis zu 96 % (modellabhängig)
- Betriebsarten: CV, CC, CP und CR mit digitaler 16-Bit-Regelung
- Parallelschaltung von bis zu 64 Geräten für skalierbare Leistungssysteme
- Verfügbar mit Zwangsluftkühlung oder optionaler Wasserkühlung
Von der Laborstromversorgung zur industriellen Leistungsplattform
Mit dem Ausbau von Elektromobilität, stationären Energiespeichern und elektrifizierten Industrieprozessen steigen die Anforderungen an die DC-Stromversorgung deutlich. Klassische Konzepte basieren häufig auf der Parallelschaltung mehrerer 3U- oder 4U-Geräte. Dies führt zu erhöhtem Platzbedarf, komplexer Verkabelung und höherem Integrationsaufwand.
Eine 6U programmierbare Gleichstromversorgung mit bis zu 60 kW pro Einheit bündelt diese Leistung in einem kompakten Format. Dadurch können:
- die Anzahl der Einzelgeräte reduziert,
- der Rackbedarf verringert und
- Steuerungs- und Wartungsaufwand vereinfacht werden.
Das 6U-Format positioniert sich damit als Baustein für industrielle Hochleistungsanwendungen – über die klassische Laborumgebung hinaus.
Architektur und technische Merkmale
Dreiphasige Eingangsstufe mit aktiver PFC
Die Geräte sind für den Betrieb an 380–480 V Drehstromnetzen ausgelegt. Die integrierte aktive Leistungsfaktorkorrektur (PFC) ermöglicht einen Leistungsfaktor von bis zu 0,99.
Ein hoher Leistungsfaktor kann die Netzbelastung reduzieren und die verfügbare Wirkleistung verbessern. Mit einem Wirkungsgrad von bis zu 96 % (modellabhängig) lassen sich Umwandlungsverluste begrenzen. Dies kann sich positiv auf Energieverbrauch und Kühlanforderungen auswirken – abhängig von Einsatzbedingungen und Lastprofil.
Multimode-Betrieb mit digitaler Regelung
Die 6U programmierbare Gleichstromversorgung unterstützt folgende Betriebsarten:
- CV (Constant Voltage / Konstantspannung)
- CC (Constant Current / Konstantstrom)
- CP (Constant Power / Konstantleistung)
- CR (Constant Resistance / Konstantwiderstand)
Der Wechsel zwischen den Modi erfolgt automatisch und wird digital mit 16-Bit-Auflösung geregelt.
Dank Autoranging-Charakteristik deckt ein einzelnes Modell einen breiten Spannungs- und Strombereich ab. Beispielsweise kann eine Konfiguration 0–500 V / 0–360 A bereitstellen. Dadurch lassen sich unterschiedliche Lastszenarien mit einem Gerät abbilden, was die Systemflexibilität erhöhen kann.
Thermisches Management: Luft- oder Wasserkühlung
Die hohe Leistungsdichte im 6U-Bauraum erfordert ein effizientes Kühlkonzept.
- Zwangsluftkühlung ist als Standardausführung verfügbar.
- Wasserkühlung (optional) nutzt eine Kühlplatte zur direkten Wärmeabfuhr.
Wassergekühlte Varianten können die akustische Belastung und die Abwärme im Aufstellraum reduzieren. Die tatsächliche Leistungsfähigkeit hängt von Installation, Umgebungstemperatur und Kühlkreislauf ab.
Parallelschaltung und Systemskalierung
Über galvanisch getrennte Master-Slave- und Share-Bus-Verbindungen können bis zu 64 Geräte parallel betrieben werden.
Dies ermöglicht:
- präzise Stromaufteilung,
- zentrale Steuerung mehrerer Einheiten,
- skalierbare DC-Systeme im Bereich von mehreren hundert Kilowatt bis in den Multi-Megawatt-Bereich.
Das Gesamtsystem kann aus Bedienersicht als eine einheitliche programmierbare Gleichstromversorgung konfiguriert werden. Dadurch reduziert sich der Koordinationsaufwand im Vergleich zu vielen unabhängig betriebenen Einzelgeräten.
Typische Einsatzbereiche
Batterieprüfung und Elektromobilität
In Batterieprüfständen werden flexible Lastprofile und reproduzierbare Betriebsbedingungen benötigt. Die verschiedenen Betriebsarten unterstützen:
- Lade- und Entladezyklen
- Simulation von Ladeprofilen
- Dauerbelastungstests
Parallelsysteme ermöglichen hohe Ströme für größere Batteriesysteme oder Produktionsprüfstände. Ein hoher Wirkungsgrad kann bei kontinuierlichem Betrieb den Energieeinsatz beeinflussen.
Stromversorgung für Elektrolyseanlagen
Elektrolyseprozesse erfordern stabile Gleichstromquellen mit definierter Stromregelung. Im Konstantstrombetrieb kann die Versorgung präzise Stromwerte bereitstellen.
Durch Parallelschaltung lassen sich größere Leistungsbereiche realisieren. Effizienz und thermisches Management können Einfluss auf den Gesamtenergiebedarf einer Anlage haben.
Industrielle DC-Prozesse
Typische Anwendungen sind:
- Galvanik
- Oberflächenbehandlung
- Plasma- und Lichtbogenprozesse
- Widerstandsheizung
Die digitale Programmierbarkeit ermöglicht eine reproduzierbare Prozesssteuerung. Über Industrieschnittstellen kann die Integration in SPS-Umgebungen erfolgen.
Im Vergleich zu klassischen thyristorbasierten Lösungen bieten programmierbare Systeme erweiterte Regel- und Monitoringfunktionen.
Steuerung und Integration
Die Systemintegration erfolgt über Software- und Schnittstellenlösungen, darunter:
- PC-basierte Steuerungssoftware mit Sequenzfunktion
- Datenaufzeichnung
- Programmierschnittstellen für automatisierte Testsysteme
- Analoge Schnittstellen für SPS-Anbindung
- Frontseitiger USB-Anschluss für lokale Konfiguration
Der konkrete Funktionsumfang ist modell- und optionsabhängig.
Betrachtung der Gesamtbetriebskosten (TCO)
Bei der Bewertung einer 6U programmierbaren Gleichstromversorgung können folgende Faktoren berücksichtigt werden:
Installationsaufwand
- Reduzierte Anzahl von Einzelgeräten
- Möglicherweise geringerer Verkabelungs- und Schaltschrankaufwand
Energieeffizienz
- Wirkungsgrad bis zu 96 % (modellabhängig)
- Potenziell geringere Verlustleistung
Kühl- und Infrastrukturbedarf
- Optionale Wasserkühlung zur Reduktion der Raumabwärme
Wartung
- Modularer Aufbau
- Servicefreundliche Komponenten (modellabhängig)
Konkrete wirtschaftliche Effekte hängen von Systemauslegung, Betriebsdauer und Energiepreisen ab.
Fazit
Die 6U programmierbare Gleichstromversorgung kombiniert hohe Leistungsdichte mit digitaler Regelung und skalierbarer Architektur. Mit bis zu 60 kW pro Einheit und der Möglichkeit zur Parallelschaltung eignet sie sich für industrielle Anwendungen wie Batterieprüfung, Elektrolyse oder energieintensive DC-Prozesse.
Sie erweitert das Einsatzspektrum programmierbarer DC-Stromversorgungen von Laborumgebungen hin zu leistungsintensiven Industrieanwendungen. Für Unternehmen mit wachsendem Leistungsbedarf bietet das 6U-Format eine strukturierte und modular skalierbare Lösung.
