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TDK-Lambda News
Bidirektionaler DC-DC-Wandler für Energiespeicher & Energie-Rückgewinnung
Posted : 16 Jul 2015
Die TDK Corporation hat einen bidirektionalen Wandler für Energiespeicher-Systeme mit wiederaufladbaren Batterien vorgestellt: Der EZA2500-32048 arbeitet als kompakte, in beide Richtungen tätige Schnittstelle zwischen 320 V-DC-Hochspannungsquellen wie Solar- oder Windkraft-Anlagen und 48 V-DC-Batterienetzen. Das digital gesteuerte Modul wechselt automatisch die Wandlerrichtung und liefert 2500 W Nennleistung in nur 1 HE Bauhöhe.
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 kann der EZA2500 die großen Hochlast-Bremswiderstände ersetzen und die Bremsenergie, die bislang in der Regel als Abwärme verloren geht, zum Aufladen von Speicherbatterien nutzen. Diese gespeicherte Energie lässt sich dann wiederverwenden, etwa um Energiereserven bereitzustellen, wenn ein höheres Drehmoment gefordert ist, oder als Batterie-Backup bei Stromausfällen.
Der EZA2500 bezieht bzw. 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 bzw. +/- 7,8 A. Ausgangsspannung und -strom können über die eingebaute RS-485-Schnittstelle gesteuert und überwacht werden. Für die Versorgung größerer Systeme können mehrere Geräte parallel betrieben und die Kennlinie in den „Droop“-Modus geschaltet werden, so dass die Geräte die Last aufteilen. Die Wandler sind mit diversen Alarmsignalen, Fern-Ein/Aus sowie Schutzfunktionen gegen Unter-/Überspannung, Überstrom, Überlast und Übertemperatur ausgestattet. Der zulässige Betriebstemperaturbereich liegt bei -10 °C bis +40 °C (volle Nennleistung).
Intern sorgt ein Doppel-DC-DC-Wandler-Design dafür, dass der EZA2500 jederzeit zwischen Lade- und Entladevorgang umschalten kann, um die Busspannung stabil zu halten. Der hohe Wirkungsgrad von bis zu 94% wird durch den Einsatz einer komplett digitalen Steuerung möglich. 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 ist 43,6 mm hoch (1 HE), 423 mm breit und 400 mm tief. Er hat Sicherheitszulassungen gemäß UL/CSA/EN 60950-1, trägt das CE-Zeichen gemäß Niederspannungs- und RoHS-2-Richtlinie und hat 5 Jahre Garantie.
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 kann der EZA2500 die großen Hochlast-Bremswiderstände ersetzen und die Bremsenergie, die bislang in der Regel als Abwärme verloren geht, zum Aufladen von Speicherbatterien nutzen. Diese gespeicherte Energie lässt sich dann wiederverwenden, etwa um Energiereserven bereitzustellen, wenn ein höheres Drehmoment gefordert ist, oder als Batterie-Backup bei Stromausfällen.
Der EZA2500 bezieht bzw. 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 bzw. +/- 7,8 A. Ausgangsspannung und -strom können über die eingebaute RS-485-Schnittstelle gesteuert und überwacht werden. Für die Versorgung größerer Systeme können mehrere Geräte parallel betrieben und die Kennlinie in den „Droop“-Modus geschaltet werden, so dass die Geräte die Last aufteilen. Die Wandler sind mit diversen Alarmsignalen, Fern-Ein/Aus sowie Schutzfunktionen gegen Unter-/Überspannung, Überstrom, Überlast und Übertemperatur ausgestattet. Der zulässige Betriebstemperaturbereich liegt bei -10 °C bis +40 °C (volle Nennleistung).
Intern sorgt ein Doppel-DC-DC-Wandler-Design dafür, dass der EZA2500 jederzeit zwischen Lade- und Entladevorgang umschalten kann, um die Busspannung stabil zu halten. Der hohe Wirkungsgrad von bis zu 94% wird durch den Einsatz einer komplett digitalen Steuerung möglich. 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 ist 43,6 mm hoch (1 HE), 423 mm breit und 400 mm tief. Er hat Sicherheitszulassungen gemäß UL/CSA/EN 60950-1, trägt das CE-Zeichen gemäß Niederspannungs- und RoHS-2-Richtlinie und hat 5 Jahre Garantie.
