Geräte zur bidirektionalen Stromversorgung / Bidirectional power supply

Was ist eine bidirektionale AC- und DC-Stromversorgung (AC/DC-Bidirectional Power Supply)?

Bidirektionale AC- und DC-Stromversorgungen vereinen Stromquelle und rückspeisefähige Last in einem Gerät. Sie versorgen den Prüfling und speisen überschüssige Energie kontrolliert in das Stromnetz zurück. So bilden die Geräte Lade-/Entladeprofile, Batterietests, BMS-Validierung und Batteriesimulation realitätsnah ab – ohne separate elektronische Quelle bzw. Last.

Wie funktioniert die Technik im Kern?

Messkreise erfassen in bidirektionalen Stromversorgungen die Spannung und den Strom am Ausgang. Die Regelung vergleicht diese Werte mit den eingestellten Sollwerten und steuert die Leistungsmodule entsprechend an.
Bei DC-Geräten werden Gleichspannung und Gleichstrom geregelt – sowohl beim Versorgen des Prüflings als auch bei der Energieaufnahme.
AC-Geräte erzeugen eine geregelte Wechselspannung und können je nach Ausführung zusätzlich Frequenz, Kurvenform und weitere Netzparameter vorgeben. Integrierte Filterfunktionen begrenzen unerwünschte Schaltanteile, während Schutzfunktionen unter anderem Strom, Spannung und Temperatur überwachen.

Was bedeutet 2- oder 4-Quadrantenbetrieb?

Der Quadrantenbetrieb beschreibt, in welchen Betriebsbereichen ein Gerät arbeiten kann und welche Leistungsflüsse dabei möglich sind.
Bidirektionale DC-Stromversorgungen arbeiten typischerweise im 2-Quadrantenbetrieb: Bei nur einer Polarität der Ausgangsspannung können sie Strom sowohl liefern als auch aufnehmen.
Ein 4-Quadranten-DC-Gerät kann dagegen positive und negative Ausgangsspannungen erzeugen und in beiden Fällen Strom liefern oder aufnehmen.
Bidirektionale AC-Geräte arbeiten meist im 4-Quadrantenbetrieb. Dadurch können sie neben Wirkleistung auch Blindleistungsanteile verarbeiten und eignen sich für Prüfungen an induktiven, kapazitiven oder rückspeisenden Prüflingen.

Welche Vorteile bringt die regenerative Rückspeisung im Test?

Auf Basis der Konverter-Topologie führt die regenerative Rückspeisung aufgenommene Energie verlustarm zurück. Die kontrollierte Netzrückspeisung reduziert Energieverbrauch und Kühlaufwand, senkt die Total Cost of Test und erhöht die Verfügbarkeit des Prüfstands. Zugleich spart die Integration von Quelle und Last Platz im Rack und beschleunigt das Test-Setup. In Verbindung mit Grid Simulator-Funktionen lassen sich Netzprofile auch realistisch nachbilden.

Für welche Anwendungen eignet sich die Lösung?

Bidirektionale AC- und DC-Stromversorgungen kommen überall dort zum Einsatz, wo Prüflinge Energie aufnehmen und zurückspeisen können.
DC-Geräte eignen sich unter anderem für Batterie- und Energiespeichertests, Lade- und Entladezyklen, DC-Wandler – insbesondere DC/DC-Wandler –, On-Board-Charger sowie 12- und 48-V-Bordnetze.
Bidirektionale AC-Geräte werden vor allem für Netzsimulationen und Prüfungen an Wechselrichtern, PV-Invertern, USV-Systemen, Ladegeräten und netzgekoppelter Leistungselektronik eingesetzt.
Je nach Gerät lassen sich Spannungs- und Frequenzänderungen, Netzunterbrechungen, Transienten und weitere Netzbedingungen reproduzierbar nachbilden. Programmierbare Profile und Sequenzen unterstützen dabei Effizienz-, Funktions- und Lebensdauertests.

Welche Eingangs- und Ausgangsspannung muss das Gerät abdecken?

Bei der Auswahl einer bidirektionalen Stromversorgung sind sowohl die Eingangsspannung als auch die benötigte Ausgangsspannung zu berücksichtigen. Da sich die Richtung des Energieflusses umkehren kann, arbeitet das Gerät abwechselnd als Quelle und als elektronische Last. Der erforderliche Spannungsbereich richtet sich daher nach dem Prüfling, dem Stromspeicher und der jeweiligen Testanwendung.

Welches bidirektionales Netzgerät passt zu meinem Projekt?

Die bidirektionalen Stromversorgungen der Hersteller ITECH und KEWELL decken unterschiedliche Leistungs- und Integrationsanforderungen ab – vom kompakten Laborgerät bis zum rückspeisefähigen System für Validierung und Serienprüfung.

Sie planen ein Projekt?

Nennen Sie Spannung, Strom, Leistung, Energie und den gewünschten Quadranten-Modus. Wir empfehlen die passende bidirektionale AC oder DC-Stromversorgung inklusive Zubehör, Schnittstellen und Systemintegration – für Labor, Validierung und ATE-Prüfstände.

Zusammengefasst: Nutzen Sie eine bidirektionale Stromversorgung für eine effiziente Energienutzung.

Kontaktieren Sie uns unter +49 (0)7032 / 89592-3 oder per E-Mail: sales@lxinstruments.com