Bild 01: Im All-Electric-Society-Park in Blomberg zeigt Phoenix Contact, wie die Elektrifizierung der Gesellschaft durch Sektorenkopplung umgesetzt werden kann. (Quelle: Phoenix Contact)
Der Klimawandel und geopolitische Krisen treiben die Integration des erneuerbaren Stroms aus Wind und Sonne als Energiequellen im elektrischen Stromsystem voran. Diese Energiequellen sind jedoch volatil und nicht rund um die Uhr vorhanden. Die Sonne scheint nicht immer und es gibt Zeiten, in denen kaum oder kein Wind weht. Flexibilitätslösungen wie Batterie-Energiespeichersysteme können das regenerative Angebot verstetigen, indem sie die Energie puffern, wenn sie verfügbar ist, und bei Bedarf an das Stromnetz abgeben. Im All-Electric-Society-Park in Blomberg macht ein Batterie-Energiespeichersystem (BESS) mit einer Leistung von 1,2 MWh genau das und bietet unterschiedliche Anwendungen für einen sicheren Betrieb sowie die Einsparung von Energiekosten. Zur Aufrechterhaltung eines hochverfügbaren und robusten Betriebs des BESS setzt Phoenix Contact [1] auf elektronische Komponenten aus der eigenen Fertigung, um die Energiespeicherlösung zum Beispiel zu steuern. Das Blomberger Unternehmen entwickeltsein Produktportfolio für BESS seit einigen Jahren weiter und baut es stetig aus. Allen Entwicklungen liegt dabei der hohe Anspruch an die Qualität, langfristige Zuverlässigkeit sowie hohe Sicherheit im Betrieb zugrunde. Diese Anforderungen haben höchste Priorität (Bild 2).
Hybrid-, Batteriepol- und SPE-Steckverbinder für einen zuverlässigen Anschluss
Wenn es um den Aufbau von Batteriespeichern geht, wird zumeist als erstes an Batteriezellen und Leistungselektronik gedacht. Doch BESS sind komplexe Systeme, die aus einer großen Anzahl technischer Komponenten bestehen. Damit das gesamte System sicher und zuverlässig funktioniert, bedarf es beispielsweise einer Vielzahl von elektrischen Verbindungen für die Leistung, Signale und Daten. Phoenix Contact stellt hier ein umfangreiches Spektrum an Verbindungstechnik zur Verfügung. Abhängig vom konstruktiven Design des Batteriesystems kann es sinnvoll sein, die drei genannten Verbindungstypen zusammenzufassen. In dem Fall handelt es sich um Hybrid-Steckverbinder, die häufig modular konzipiert sind. Somit lassen sich gewünschte Anzahl und Eigenschaften der einzelnen Kontakte flexibel kombinieren und in ein Gehäuse integrieren. Dieses kann ebenfalls aus mehreren Versionen ausgewählt werden, sodass die notwendigen Anforderungen an die mechanische und elektrische Stabilität sowie Sicherheit erfüllt sind (Bild 3).
Alternativ zum beschriebenen Hybrid-Ansatz werden die Systeme oftmals diskret verdrahtet. Für die Leistungsflüsse kommen batteriespezifische Hochstrom-Steckverbinder mit Stromstärken von deutlich über 300 A kombiniert mit einer Spannungsfestigkeit bis zu DC 1 500 V zum Einsatz. Die unter dem Begriff Batteriepolstecker im Markt verbreiteten Produkte von Phoenix Contact verfügen über eine Zulassung gemäß UL4128. Zur Datenkommunikation etablieren sich in Batterie-Energiespeichersystemen derzeit neue Lösungen, die auf den bewährten Single-Pair-Ethernet-Standards IEC 63171 basieren. Dieser robuste und leistungsfähige Steckverbinder überzeugt durch seine geringe Baugröße bei hohen Übertragungsleistungen (Bild 4).