Schaltgeräte Bidirektionaler 2500-W-DC/DC-Wandler für Energiespeicher und Energie-Rückgewinnung

Redakteur: Carina Schipper

TDK hat einen bidirektionalen Wandler für Energiespeicher-Systeme mit wiederaufladbaren Batterien vorgestellt. Der EZA2500-32048 arbeitet als in beide Richtungen tätige Schnittstelle zwischen 320 V-DC-Hochspannungsquellen wie Solar- oder Windkraft-Anlagen und 48 V-DC-Batterienetzen. Das digital gesteuerte Modul mit 2.500 W Nennleistung wechselt automatisch die Wandlerrichtung.

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(Bild: TDK)

Der typische Anwendungsbereich umfasst neben klassischen Energiespeichern kleiner und mittlerer Leistung auch Testsysteme für Lithium-Ionen-Batterien sowie Systeme zur Energie-Rückgewinnung etwa bei Robotern, Kränen, fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGV) oder Aufzügen. Bei Aufzügen beispielsweise ersetzt der EZA2500 die großen Hochlast-Bremswiderstände und nutzt die Bremsenergie, die bislang in der Regel als Abwärme verloren geht, zum Aufladen von Speicherbatterien, erklärt der Hersteller. Diese gespeicherte Energie lässt sich dann wiederverwenden, etwa um Energiereserven bereitzustellen, wenn ein höheres Drehmoment gefordert ist, oder als Batterie-Backup bei Stromausfällen.

Die Last verteilen

Der EZA2500 bezieht beziehungsweise liefert zwischen 36 und 60 V DC auf der Batterie-Seite und 300-380 V DC auf der Netz-Seite. Der maximale Strom beträgt +/- 52 A beziehungsweise +/- 7,8 A. Eine eingebaute RS-485-Schnittstelle steuert und überwacht Ausgangsspannung und -strom, heißt es. Für die Versorgung größerer Systeme kann der Anwender mehrere Geräte parallel betrieben und die Kennlinie in den „Droop“-Modus schalten, so dass die Geräte die Last aufteilen. Die Wandler verfügen über verschiedene Funktionen wie Alarmsignale, Fern-Ein/Aus sowie Schutzfunktionen gegen Unter-/Überspannung, Überstrom, Überlast und Übertemperatur. Der zulässige Betriebstemperaturbereich liegt bei -10 °C bis +40 °C (volle Nennleistung).

Intern sorgt ein Doppel-DC/DC-Wandler-Design dafür, dass das Modul jederzeit zwischen Lade- und Entladevorgang umschalten kann, um die Busspannung stabil zu halten. Ein komplett digitale Steuerung ermöglicht einen Wirkungsgrad von bis zu 94 %, so TDK. Die Wandler sind isoliert – 3 kV AC zwischen Hochspannungs- (Grid) und Niederspannungsseite (Batterie), 2 kV AC zwischen Grid und Masse und 500 V AC zwischen Batterie und Masse. Der EZA2500 misst 43,6 mm in der Höhe (1 HE), 423 mm in der Breite und 400 mm in der Tiefe. Er entspricht Sicherheitszulassungen gemäß UL/CSA/EN 60950-1, trägt das CE-Zeichen gemäß Niederspannungs- und RoHS-2-Richtlinie.

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