Der unsichtbare Schutzschild für das Herz der Energie: ACEs professionelles EMV-Design schafft eine elektromagnetische Sicherheitsbarriere für Gebäudeleittechniksysteme.

In sich rasant entwickelnden Bereichen wie Energiespeichersystemen und intelligenten Stromnetzen fungiert das Batteriemanagementsystem (BMS) als „Gehirn“ und „Herzmonitor“ des gesamten Systems, weshalb seine Stabilität und Zuverlässigkeit von höchster Bedeutung sind. Eine unsichtbare Bedrohung – elektromagnetische Störungen (EMI) – gefährdet jedoch ständig den stabilen Betrieb des BMS. Kurzzeitige elektromagnetische Störungen können im besten Fall Datensprünge und Messungenauigkeiten verursachen und im schlimmsten Fall Systemausfälle oder sogar Sicherheitsvorfälle auslösen. Daher hat sich die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) von einer technischen Spezifikation zu einer Kernkompetenz für Lebensdauer, Systemstabilität und Anwendersicherheit entwickelt.

ACE, als Experte für umfassende Gebäudeleittechnik-Lösungen, versteht, dass EMV kein nachträglich hinzugefügtes „Flickwerk“ ist, sondern den gesamten Produktentwicklungsprozess durchdringt. Dank unserer langjährigen Erfahrung und technologischen Expertise schaffen wir für unsere Kunden einen „unsichtbaren Schutzschild“ gegen elektromagnetische Störungen und gewährleisten so einen ruhigen und stabilen Betrieb des Gebäudeleitsystems, damit es auch in komplexen elektromagnetischen Umgebungen zuverlässig funktioniert.

EMV: Die unverzichtbare Lebensader des Gebäudeautomationssystems

In vielen kritischen Anwendungen ist die elektromagnetische Umgebung, in der das Gebäudeleitsystem (BMS) arbeitet, äußerst komplex. Die steilen Impulse der Motortreiber, das schnelle Schalten der Leistungswandler sowie interne und externe Funksignale bilden zusammen ein dichtes Netz elektromagnetischer Störungen. Verfügt das BMS nicht über eine ausreichende elektromagnetische Immunität, können seine präzisen Abtast-, Steuerungs- und Kommunikationsfunktionen stark beeinträchtigt werden.

Ungenauigkeit der Stichprobenentnahme: Hochpräzise Spannungs- und Temperaturmesswerte sind die Grundlage der Schutzfunktionen von Batteriemanagementsystemen (BMS). Elektromagnetische Störungen, die den Messsignalen überlagert sind, können zu Fehlalarmen oder, noch gefährlicher, zu nicht erkannten Signalen führen und somit die Batteriesicherheit direkt gefährden.

Logische Störung: Störungen, die in den Kernprozessor eindringen, können zu Programmabstürzen, Neustarts oder der Ausführung fehlerhafter Befehle führen und somit die Systemfunktion beeinträchtigen.

Kommunikationsfehler:Die Kommunikationsbusse innerhalb des BMS und mit externen Systemen (wie CAN, RS485) sind sehr anfällig für elektromagnetische Störungen, was zu Datenpaketverlusten, Netzwerkausfällen und einem Ausfall des gesamten Systems führen kann.

Hervorragende EMV-Eigenschaften sind daher die Voraussetzung dafür, dass sich ein Gebäudeleitsystem von „brauchbar“ zu „zuverlässig“ und „vertrauenswürdig“ weiterentwickelt. ACE betrachtet EMV-Designkompetenz als Kernwert seiner Produkte und hat sich verpflichtet, robuste Lösungen für Kunden zu liefern, die jegliche Bedenken hinsichtlich elektromagnetischer Umweltrisiken ausräumen.

ACEs EMV-Designphilosophie: Fünfstufiger, mehrschichtiger Schutz

Wir glauben nicht an eine einzige „Wunderlösung“ für alle EMV-Probleme. ACE hat ein kollaboratives, fünfstufiges, mehrschichtiges Schutzsystem entwickelt, das die Perspektive von Leiterplatten, Komponenten und Systemen umfasst und das EMV-Design in jedes Detail des Produkts integriert.

1. Zuverlässiges internes Layout: Unterdrückung von Übersprechen an der Quelle

Das PCB-Layout bildet die Grundlage für ein effektives EMV-Design. Die Ingenieure von ACE verfügen über umfassende Kenntnisse der Strompfade und der elektromagnetischen Feldverteilung. Durch präzises Design der Massefläche, die physikalische Trennung empfindlicher Schaltungen von Störquellen sowie die Impedanzkontrolle und Optimierung der Leitungsführung kritischer Signalleitungen minimieren wir das räumliche elektromagnetische Übersprechen von der Quelle. Dies ist vergleichbar mit der Planung „separater Verkehrsadern“ für verschiedene Funktionsmodule innerhalb des Gebäudeautomationssystems (BMS), um Störungen zwischen digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen und empfindlichen analogen Signalen zu vermeiden.

2. Hochdichtende leitfähige Dichtungen: Aufbau einer Festung der räumlichen Abschirmung

Bei Störungen durch abgestrahlte Signale, die sich allein durch die Gehäusekonstruktion nicht vollständig vermeiden lassen, stellt eine vollständige und zuverlässige Abschirmung die letzte, sichere Verteidigungslinie dar. ACE verwendet speziell entwickelte, hochdichtende leitfähige Dichtungen in seinen Gehäusekonstruktionen, um eine elektromagnetisch nahtlose Verbindung der Gehäusefugen zu gewährleisten. Diese Barriere blockiert effektiv externe elektromagnetische Wellen und kapselt die von internen Schaltkreisen erzeugten Störungen ein, sodass diese nicht austreten und zu einer Störquelle werden können. Dadurch werden die strengsten Anforderungen an abgestrahlte Emissionen und Störfestigkeit erfüllt.

RESS-PE20-H2 | 7,6kWh-22,7kWh

RESS-PE20-L2 | 5 kWh–20,4 kWh

3. System Spread Spectrum Switching Technology: The Wisdom of Transforming Peaks to Sanftere Flanken

Schaltnetzteile sind systembedingte Rauschquellen im BMS, und ihre festen Schaltfrequenzen erzeugen konzentrierte Energiespitzen an bestimmten Frequenzpunkten. ACE setzt im Systemleistungsdesign innovativ die Spread-Spectrum-Schalttechnologie ein. Diese Technik ermöglicht es, die Schaltfrequenz leicht und regelmäßig um einen Mittelwert zu variieren. Dadurch wird die ursprünglich konzentrierte, hochenergetische Störung an einem einzelnen Frequenzpunkt über eine größere Bandbreite verteilt, wodurch der Spitzenpegel der Störungen an bestimmten Frequenzen deutlich reduziert wird. Dies ist ein Beispiel für die sinnvolle Kombination von „Kraft und Flexibilität“, die scharfe „Nadelstiche“ geschickt in sanfte „Hügel“ verwandelt.

4. Professionelle Filter- und Erdungsplanung: Der letzte Weg des Rauschens zur Erde

Filterung und Erdung sind zwei wesentliche Werkzeuge zur Vermeidung von leitungsgebundenen Störungen. ACE passt Filternetzwerke für alle „Zugangspunkte“ wie Stromeingang, Signalschnittstellen und Kommunikationsleitungen – einschließlich π-Filter, LC-Filter und Kombinationen aus Kondensator und Perle – individuell an die Rauschspektrumeigenschaften an, um Gleichtakt- und Gegentaktstörungen präzise herauszufiltern. Gleichzeitig verfolgen wir den Ansatz, dass „Erdung eine Kunst ist“, und setzen Strategien wie mehrschichtige und einpunktige Erdung ein, um einen klaren, niederohmigen „Ableitungspfad“ für Störgeräusche zu schaffen, der diese harmlos in die Erde ableitet und so Strom und Signale reinigt.

5. Hochmoderne nanokristalline Magnetkerne: Der ultimative Feind hochfrequenter Störungen

Angesichts immer höherer Betriebsfrequenzen und komplexerer Störungen stoßen herkömmliche Magnetmaterialien oft an ihre Grenzen. ACE leistet Pionierarbeit bei der Anwendung modernster nanokristalliner Magnetkerne für wichtige Kabel. Nanokristallines Material bietet mit seiner extrem hohen Sättigungsflussdichte und exzellenten Hochfrequenz-Impedanzeigenschaften eine sehr hohe Gleichtaktunterdrückung über ein breites Frequenzband (insbesondere oberhalb des MHz-Bereichs). Seine hohe Sättigungseigenschaft gewährleistet, dass die Leistung auch bei hohen Strömen nicht nachlässt. Damit ist es die optimale Lösung zur Unterdrückung hochfrequenter abgestrahlter und leitungsgebundener Störungen und erweitert die Leistungsgrenzen des Batteriemanagementsystems (BMS) erheblich.

Fazit

In der heutigen Welt, die von der globalen Welle intelligenter Elektrifizierung erfasst wird, ist ein stabiles und zuverlässiges Gebäudeleitsystem (BMS) entscheidend für den Schutz wichtiger Anlagen und die persönliche Sicherheit. ACE bietet nicht nur BMS-Hardware, sondern ein starkes Engagement für Produktstabilität und -sicherheit, basierend auf professionellem EMV-Design. Wir haben uns zum Ziel gesetzt, immaterielle elektromagnetische Risiken in greifbare Wettbewerbsvorteile für die Produkte unserer Kunden zu verwandeln.

Mit ACE entscheiden Sie sich für einen unauffälligen und zuverlässigen „unsichtbaren Wächter“ für Ihr Energiesystem. Lassen Sie uns gemeinsam die nächste Generation von Gebäudeleittechnik-Lösungen entwickeln, die auch in der Welt der Elektromagnetik zuverlässig funktionieren.