Aktives Energiemanagement, Bild: Koch

Aktives Energiemanagement für Gleichstrom(zwischen)kreise aus verschiedenen elektrischen Speichern: Batterien, Elektrolytkondensatoren oder Superkondensatoren. Bild: Koch

Auch Drive Controller mit Anschlussspannung von 230 Volt AC sollen nicht ohne eine aktive Gleichstromzwischenkreis-Erweiterung auskommen müssen. Mit dem „kleinen“ dynamischen Speicher-Manager KSM 4.0 erweitert das Unternehmen Michael Koch sein Produktspektrum um ein universelles Gerät, das den Energiehaushalt des Drive Controllers managt. Als Speichermedien dienen dabei entweder Elektrolyt-, und Doppelschichtkondensatoren oder Batterien. Abhängig von den Anforderungen des Antriebs kann das passende aktive Energiemanagementsystem konfiguriert werden. Mit einem Spitzenstrom von 60 Ampere und einer maximalen Spannung der angeschlossenen Speichermedien von 260 Volt DC erreicht der KSM 4.0 eine maximale Leistung von 15,6 Kilowatt. Bei höherer Leistungsanforderung ist beim Einsatz von Kondensatoren und Doppelschichtkondensatoren eine Parallelschaltung mehrerer der Geräte möglich. Der zu versorgende Gleichstrom(zwischen)kreis hat eine maximale Dauerspannung bis 540 Volt DC.

Abhängig von den angeschlossenen Speichermedien ändern sich Energiemengen und Häufigkeit des Einsatzes: In Verbindung mit Elektrolyt-Kondensatoren kann der KSM 4.0 in Sekundenbruchteilen mehrere Kilojoule elektrische Energie zwischen Drive Controller und Speichermedien hin und herschieben, und das weit über 100 Millionen Mal. Kommen Doppelschichtkondensatoren mit ihrer erhöhten Energiedichte zum Einsatz, können es schon mehrere 100 Kilojoule sein, die etwa jede Minute aufgenommen und abgegeben werden. Mehr als eine Million Zyklen sind möglich. Und bei Batterien kann die Energiemenge bei rund 3.000 Zyklen auch mehrere Megajoule betragen. Die Anwendung entscheidet also über das Speichermedium, der Speicher-Manager selbst bleibt der gleiche. Ab Werk auf den Einsatzfall parametriert, braucht er vor Ort nur angeschlossen werden. Ist eine Kommunikation mit dem Drive Controller oder einer übergeordneten Steuerung notwendig, kann das System über RS422 oder RS485 eingebunden werden.

Anwendungsmöglichkeiten

Die Einsatzfälle sind vielfältig. Das Managen von Bremsenergie als Pufferfunktion mit kurzen Zyklen und häufigen Wiederholungen ist der klassische Fall. Dazu ist die Reduzierung von Lastspitzen möglich. Gezielt wird Energie zur Verfügung gestellt und sorgt für ein ruhiges Netz. Umgekehrt kann der KSM 4.0 als eine Art unterbrechungsfreie Stromversorgung für Antriebe oder Gleichstromnetze eingesetzt werden. Dazu ist die autarke Energieversorgung von kleinen Antrieben in Verbindung mit Batterien möglich.  jl