Home > Ergebnisse > Datenerfassung > pQ-Sensor > Energieversorgung pQ-Sensor - Energieversorgung Da sowohl die Datenübertragung der Sensoren als auch die Energieversorgung ohne Kabel realisiert werden soll, muss die Bereitstellung der notwendigen elektrischen Energie vor Ort erfolgen. Die unterschiedlichen Sensorvarianten weisen einen unterschiedlichen Energiebedarf auf, deswegen werden zwei unterschiedliche Verfahren eingesetzt. Im ortsveränderlichen "Ad hoc"-Sensor kommt ein geeigneter Akku zum Einsatz. Verwendet wird ein Li-Ion-Akkumulator mit 3,7V Nennspannung, bestehend aus 3 parallel geschalteten CoinPower-Knopfzellen von Varta mit einer Gesamtkapazität von 270 mAh. Es lässt sich eine Sensorlaufzeit von mindestens 10 Stunden erreichen, danach muss der Akku geladen werden. Im Fall des ortsveränderlichen Sensors stellt das Aufladen des Akkus kein Problem dar, da dieser ohnehin flexibel und ortsveränderlich eingesetzt werden soll. Die Notwendigkeit, einen Akku aufzuladen wäre im Fall der fest installierten pQ-Sensoren nach MS6-Bauart allerdings nicht praktikabel. Daher wird in diesem Fall ein Teil der vorhandenen Druckluft verwendet, um über eine eigens entwickelte Turbine-Generator-Einheit elektrische Energie zu erzeugen und den Sensor zu versorgen. Die Turbinen-Generator-Einheit ist für eine autarke Energieerzeugung innerhalb einer Prozessumgebung mit einer pneumatischen Infrastruktur gedacht. Sie besteht im Wesentlichen aus einem schaltbaren Pneumatik-Elektrik-Wandler (PE-Wandler) mit Turbine und Generator, einer Energiemanagement-Platine und einem entsprechenden elektrischen Speicher. Erste Prototypen konnten mithilfe eines Rapid Prototype Verfahrens hergestellt und untersucht werden. Im weiteren Projektverlauf wurden die Turbinen auf einen geringen Bauraum hin optimiert, auf die spezifische Anforderungen des Fertigungsverfahrens angepasst und hinsichtlich Montageaufwand vereinfach. Nach einigen Messreihen und Verbesserungen wurden schließlich die endgültige Version in einer Kleinserie produziert und montiert. Einige technische Daten finden sich in der folgenden Tabelle: Technische Daten Turbine-Generator-Einheit Einsetzbarer Druckbereich 4bar bis 10bar Elektrische Leistung 1,0W bis 2,4W Drehzahlbereich über 70.000 Upm Turbinenrad Durchmesser 18mm Maße Turbinenblock 25x25x17mm Höhe mit Generator 45mm Messbereiche Hardware-Varianten Energieversorgung Funktionsweise Nahfeld-Kommunikation Das beschriebene Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter den Förderkennzeichen 16SV6036 bis 16SV6043 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt des Internetauftritts liegt bei den Autoren. © ESIMA