Bidirektionaler AC/DC-Wandler – das Herzstück mobiler Hochleistungsspeicher

Robuste Komponenten wie die Batteriepolstecker von Phoenix Contact machen mobile Speicher fit für den Feldeinsatz.

Robuste Komponenten wie die Batteriepolstecker von Phoenix Contact machen mobile Speicher fit für den Feldeinsatz. (Quelle: Phoenix Contact)

Die Inselnetzfunktion ermöglicht die Erzeugung eines eigenen AC-Netzes.

Die Inselnetzfunktion ermöglicht die Erzeugung eines eigenen AC-Netzes. (Quelle: Phoenix Contact)

Die Trio Power mit 30 kW eignet sich als bidirektionaler AC/DC-Wandler ideal für den Einsatz in mobilen BatterieEnergiespeichern.

Die Trio Power mit 30 kW eignet sich als bidirektionaler AC/DC-Wandler ideal für den Einsatz in mobilen BatterieEnergiespeichern. (Quelle: Phoenix Contact)

Die zunehmende Elektrifizierung vormals dieselbetriebener Generatoren eröffnet große Potenziale für die Reduktion von CO₂. Allein der europäische Markt für Dieselgeneratoren umfasst aktuell ein Volumen von knapp 3,5 Mrd. € jährlich.

Der Trio Power mit 30 kW ist als bidirektionaler AC/DC-Wandler gezielt für diese Substitution entwickelt. Bei der Verwendung von bidirektionalen AC/DC-Leistungsmodulen kann ein zweiter Wechselrichter eingespart werden, da diese über ein und dasselbe Gerät entweder die Batterien laden oder entladen können. Das spart Kosten und Platz innerhalb des Batteriecontainers. Durch Vibrationsfestigkeit nach DNV-GL-Standard hält das Trio-Power-Leistungsmodul dem Transport des Batteriespeichers problemlos stand. Es deckt Batteriespannungen von DC 50 V bis 1000 V ab und unterstützt verschiedene Netzfrequenzen. Über Parallelschaltung lassen sich bis zu 16 Module im Inselbetrieb kombinieren – das entspricht 480 kW Leistung. Somit kann netzungebunden und autark die Last mit Wechselstrom versorgt werden.

Die integrierte galvanische Trennung ermöglicht eine sichere Anbindung unterschiedlicher Lasten. Die Bedienung kann entweder per Frontdisplay oder über eine Steuerung, etwa über PLCnext Technology, erfolgen. Fällt eines der bis zu 16 parallelgeschalteten Module aus, lässt sich dies remote auslesen und der Weiterbetrieb kann mit verminderter Leistung zunächst fortgeführt werden. Push-in-Anschlüsse ermöglichen bei der Verdrahtung ein einfaches Lösen bzw. Wiederanschließen der Kabel von der Frontseite. Die Module können dadurch leichter ausgetauscht werden.

Baukastensystem mit Schwarzstartfähigkeit: jederzeit ein eigenes Netz

Beim Schwarzstart bauen bis zu 16 Leistungsmodule die Inselnetzspannung aus der Batterie heraus selbstständig (netzbildend) auf – von 0 V bis zur stabilen Versorgung. Parallele Leistungsmodule, die eine Maximalleistung von 480 kW erreichen können, teilen sich durch das integrierte Lastmanagement die Last gleichmäßig innerhalb der Geräte auf. Zudem kann das Trio Power 30 kW auch netzgekoppelt (netzfolgend) arbeiten, sodass je nach Länderregion auch spezifische Einspeisezertifikate ausgehändigt werden.

Durch die Schieflastfähigkeit des Geräts lassen sich neben dreiphasigen Lasten auch einphasige Lasten durch das System versorgen. Außerdem können die Module mit weiteren 19-Zoll-Varianten der Trio-Familie ergänzt und ansteuerungstechnisch durch den CANopen-Standard einfach in die übergelagerte Steuerung eingebunden werden.

Breites Portfolio, modular skalierbar

Phoenix Contact bietet ein modulares BESS-Baukastensystem – von Einzelkomponenten bis hin zu kompletten Ladelösungen. Klassische AC-PV-Wechselrichter, die Gleichstrom in Wechselstrom konvertieren müssen, bringen Wandlungsverluste mit sich. Das Charx-DC/DC-Leistungsmodul mit MPPT-Eingang kann die Energie aus der Photovoltaikanlage direkt aufnehmen und so Wandlungsverluste vermeiden. Soll der mobile Batteriespeicher mit einer AC- oder DC-Lademöglichkeit für Elektrofahrzeuge ausgestattet werden, kann dabei entweder die AC-Ladesteuerung Charx SEC-3050 oder die DC-Steuereinheit Charx CTRL-AXC/1KDC/500A eingesetzt werden. Letztere ist bereits mit allen notwendigen Komponenten für das DC-Schnellladen ausgestattet. Die Charx-19-Zoll-Steuereinheit basiert auf der PLCnext Technology und über die Online-Plattform PLCnext Store von Phoenix Contact stehen Funktionstreiber sowie Applikationsbeispiele zur Verfügung.

Mithilfe dieser Steuereinheit lässt sich der Ladepunkt nach IEC 61851-1/-23 aufbauen und die Elektrofahrzeuge nach allen aktuellen Standards wie DIN 70121, IS15118-2 oder ISO 15118-20 laden. Zusätzlich können über die offenen Schnittstellen durch die PLCnext Technology auch andere Automatisierungen im mobilen Batteriespeicher programmiert oder ein Energiemanagementsystem (EMS) eingebunden werden.

Fazit

Mobile Batterie-Energiespeichersysteme entwickeln sich zu einem zentralen Baustein moderner, nachhaltiger Energieversorgungskonzepte. Sie kombinieren Emissionsfreiheit mit hoher Robustheit, modularer Skalierbarkeit und schneller Einsatzbereitschaft – auch unter rauen Bedingungen. Mit dem bidirektionalen Leistungsmodul Trio Power 30 kW und einem breit aufgestellten, modularen Portfolio bietet Phoenix Contact die passenden Komponenten für leistungsfähige mobile Speicherlösungen.

www.phoenixcontact.com/de-de/ industrien/komponenten-batteriespeicher

Tobias Schulte-Hess ist als Produktmanager für Phoenix Contact Power Supplies in Paderborn tätig.
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