Alimentación segura en la era de la hiperconectividad

Alimentación segura en la era de la hiperconectividad

Publicado por Ibon Rivas, Director Técnico

Vivimos en una sociedad hiperconectada. Desde grandes instalaciones, fábricas, redes de abastecimiento, infraestructuras, edificios, sin olvidar vehículos de todo tipo e incluso las mismas personas estamos conectados a través de distintos dispositivos a redes de datos, las cuales gestionan hasta los aspectos más nimios de nuestra vida. Una pérdida o fallo en estas infraestructuras que soportan las redes de datos pueden provocar una parálisis en todos los ámbitos de nuestra sociedad. Los equipos de ADEL SYSTEM ya se han usado con éxito en sistemas de comunicación remota.

Actualmente y cada vez más vivimos en una sociedad hiperconectada. Desde grandes instalaciones, fábricas, redes de abastecimiento, infraestructuras, edificios, sin olvidar vehículos de todo tipo e incluso las mismas personas estamos conectados a través de distintos dispositivos a redes de datos, las cuales gestionan hasta los aspectos más nimios de nuestra vida: desde la gestión de una alarma antirrobo o antiincendios, hasta el pago de un café.

Estas redes de datos se soportan sobre una infraestructura que va desde los grandes datacenters hasta los repetidores WiFi que podamos tener en nuestros hogares o en lugares públicos. Una pérdida o fallo en estas infraestructuras que soportan las redes de datos pueden provocar una parálisis en todos los ámbitos de nuestra sociedad. Una de las posibles causas de fallo o pérdida de disponibilidad es la falta o fallo en la alimentación. Este tipo de fallo se cubre a través de estructuras redundantes de alimentación y  grupos electrógenos en los niveles mayores (edificios, plantas e instalaciones) y de SAIs en instalaciones menores. Las SAIs cubren el fallo de la red AC con la energía almacenada en unas baterías, que en caso de ser requerida se convierte en AC de nuevo. En el campo de las comunicaciones, los equipos trabajan habitualmente en DC, por lo que aguas debajo de la SAI se requieren fuentes de alimentación de una o de varias tensiones.

Alimentación segura en la era de la hiperconectividad

Los equipos de ADEL SYSTEM de la serie CBI, son unos módulos de UPS-DC que integran una fuente de alimentación y un cargador de baterías en un mismo equipo. Estos módulos ya se han usado con éxito en sistemas de comunicación remota en:

  • Instalaciones de generación de energía
  • Repetidores de telecomunicación
  • Control de tráfico en carreteras inteligentes
  • Sistemas de seguridad antiincendios (EN54-4)
  • Sistemas de protección civil

Los puntos claves que han permitido este amplio abanico de uso se detallan a continuación:

Instalación de alimentación segura simplificada y más flexible

La propuesta de ADEL SYSTEM, marca distribuida por KOLBI ELECTRÓNICA en España, es simplificar la instalación y aportar mayor flexibilidad de uso. Las UPS DC de la serie CBI son unos módulos de UPS-DC que integran fuente de alimentación y cargador de baterías en un mismo equipo.

sociedad hiperconectada

La flexibilidad del sistema queda patente por:

  • Las tensiones disponibles 12, 24 y 48Vdc con corrientes desde los 3 hasta los 20Amps. Su función como fuente de alimentación abarca por tanto un amplio abanico de potencias y tensiones, pudiéndose conectar módulos en paralelo para aumentar potencia.
  • Flexibilidad en la capacidad de las baterías a conectar. La corriente máxima de carga es ajustable entre el 20 y el 100% de la corriente máxima de la UPS, por tanto podremos gestionar grandes bancos de baterías, desde los 0,6Ah hasta los 200 y 400Ah, con lo que se cubren aplicaciones que requieran autonomía de segundos hasta aplicaciones con autonomía de varios días.
  • Flexibilidad en el uso de distintos tipos de baterías. El controlador integrado gestiona curvas de carga para distintos tipos de baterías de plomo (húmedas, secas,, gel, AGM), de NiMH e incluso de LiOn con baterías que tengan sistema de gestión de carga.
  • Flexibilidad ante las demandas de los consumidores. Las UPS-DC de a serie CBI pueden dar hasta 2 veces la corriente nominal de forma permanente apoyándose en las baterías, y hasta 3 veces la corriente nominal durante 4 segundos
  • Flexibilidad en el montaje; su formato a carril DIN se adaptan mejor a los armarios eléctricos

Desde el diagnóstico local, por relé o LED hasta el salto a IoT

En un sistema de alimentación segura, tan importante es que el sistema soporte y cubra un fallo de red, como que avise con anticipación ante problemas futuros. Uno de los puntos más destacados de ADEL SYSTEM, es el sistema de monitorización integrado. Este sistema de monitorización avisa de posibles fallos en el proceso de instalación y puesta en marcha (polaridad incorrecta, tipo de batería incorrecto, tensión de batería incorrecta), vigila fallos en el cableado (rotura de cables o pérdida de baterías) y también analiza la degradación de las baterías (medida de la impedancia de la batería). Los tiempos en los que se ejecutan estos diagnósticos varían desde los pocos segundos hasta los 220 minutos, ya que no es lo mismo vigilar la posible rotura de un cable que el lento proceso de envejecimiento y degradación de una batería. La flexibilidad también se aplica en el diagnóstico, estando disponible por.

  • Contactos libres de potencial para los casos de perdida de red AC, fallo en batería y el caso de batería baja
  • Diagnóstico local por LEDs que diferencia hasta 16 estados distintos del sistema
  • Diagnóstico por comunicación ModBus
  • Diagnóstico por display DPY351 que permite conectar en red local o remota hasta 31 dispositivos siendo accesible por Ethernet (soporta SNMP y MQTT) , CANBus y USB.

sociedad hiperconectada

Con este último equipo se da el salto al IoT. El equipo puede almacenar los datos de alimentación, autonomía, fallos y condiciones ambientales y subirlos a la nube con el protocolo MQTT. Se dispone de una entrada de sonda de temperatura local, ya que este es un valor clave en la gestión de las baterías.

Instalaciones seguras y de larga duración. Cuidado de la batería

Las baterías son elementos de una gran flexibilidad dada su capacidad para ser cargadas o descargadas con corrientes muy elevadas si es necesario. Estas cargas y descargas a alta corriente provocan sobrecalentamientos en la batería que hacen caer enormemente si vida útil. Una buena gestión de los procesos de carga y descarga de la batería permitirá extender la vida de esta, reduciendo los costes de mantenimiento rutinario y de los fallos imprevistos, extremadamente caros en instalaciones remotas y poco accesibles.

La gestión óptima de las baterías se realiza de varias formas:

  • Ajustando la corriente máxima de carga al valor recomendado por los fabricantes seg´´un el tipo y capacidad de la batería
  • Seleccionando curvas de carga distintas según la batería empleada
  • Evitando la descarga profunda con una protección integrada que desconecta automáticamente la batería para no dañarla
  • Realizando una carga con compensación de la tensión en función de la temperatura de las baterías; para ello los equipos disponen de una sonda de temperatura integrada.
  • Evitando la sulfatación de las baterías de plomo. Una vez que las baterías están cargadas, y si no se requiere energía de ellas, no solo se compensa la autodescarga de la batería con el modo de carga por goteo, sino que se emiten pulsos de corriente periódicos encaminados a evitar posibles sulfataciones en los electrodos.
  • Intentado “revivir “ las baterías defectuosas. En caso de conectar una batería en mal estado, lso equipos tienen un modo de recuperación que detecta esta batería y aplica estímulos de corriente para intentar recuperar la batería.

Todas estas funciones se realizan de modo automático. Las UPS-DC seleccionan de forma automáticamente los modos de trabajo (carga rápida, goteo o carga lenta, refresco o modo de recuperación) a través de la monitorización de los niveles de tensión e impedancia de la batería, adaptándolos al tipo de batería seleccionado.

Una solución de alimentación segura completa puede darse tanto con componentes individuales como es sistemas completos englobando:

  • Fuente de alimentación y cargador de baterías
  • Almacenamiento de energía con baterías
  • Sistema de monitorización, diagnóstico y visualización

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Desde KOLBI ELECTRÓNICA quedamos a su disposición y le brindamos nuestra experiencia para conseguir que su sistema funcione de forma segura, durante largo tiempo y con bajos costes de mantenimiento.

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Publicado en 25/02/2021 Artículos técnicos 0 304

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