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TDK-Lambda Newsroom

Bidirektionaler DC-DC-Wandler für Energiespeicher & Energie-Rückgewinnung

veröffentlicht : 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.
 

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