Beispielhafte Fehler in der Verbindungstechnik
Bild 2. Das Batteriemodul mit Batteriezellen und Balancing-Platine (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 3. Das Batterie-Rack mit Power-Control Unit (oben) und Batteriemodulen (Quelle: Phoenix Contact)
Drei Beispiele zeigen auf, wie wichtig Verbindungstechnik ist, beginnend mit der Leistungsverdrahtung. Um Batteriemodule auf Leistungsebene zu verbinden, werden in vielen Fällen klassische Schraubverbindungen eingesetzt. Diese können sich unter ungünstigen Umständen lösen. Treten beim ersten Anschließen oder in der späteren Wartung Versäumnisse auf, führt dies zu erhöhten Übergangswiderständen. Diese drücken sich im besten Fall durch Wärmeverluste aus, im schlimmsten Fall jedoch durch starke Überhitzung, die sogar zum Brand eines Speichers und damit zu seiner völligen Zerstörung führen kann.
Eine typische Signalverbindung ist der Anschluss eines Stromsensorkabels an eine Leiterplatte. Diese werden oft direkt gelötet, was in Verbindung mit freien Leitungsenden das Risiko sog. kalter Lötstellen birgt. Die Folge sind falsche Signalinformationen, also etwa zu geringe gemessene Ströme. Infolge zu hoher Lade- und Entladeströme würde die Batterie deutlich schneller altern.
Datenverbindungen werden oft mittels Patch-Kabeln hergestellt, also streckbaren Leitungen. Achtet man hier nicht auf Qualität im Sinne von beispielsweise engen Dimensionstoleranzen und hochwertigen Kontaktoberflächen, kann es zu Fehlern bei der Datenübertragung kommen. Diese führen zu Systemstörungen oder sogar Systemausfällen, im schlechtesten Fall sogar zu Schäden an der Hardware.
Empfehlungen für die Auswahl von Verbindungstechnik
Wie lassen sich die beschriebenen Fehler, die immer zu finanziellen Einbußen für den Betreiber von Energiespeichern führen, vermeiden? Bei Leistungsverbindungen sollten überall, wo keine definierten Installationsbedingungen sichergestellt werden können, Steckverbindungen eingesetzt werden. Dies gilt also für Leistungsverbindungen, die bei der Installation und zur Wartung hergestellt werden müssen. Beispiele sind in Bild 4 gezeigt.
Bei Anschlüssen von freien Leitungsenden auf Leiterplatten bieten sich innovative Anschlusstechniken anstelle des Lötens an. Schneidklemmverbindungen etwa erfordern keine Vorbehandlung des Leiterendes und bieten - ebenso wie Federanschlusstechniken - hohen Komfort und maximale Zuverlässigkeit.
Bei Datenanschlüssen definieren die Umgebungsbedingungen die Anforderungen. So bieten sich bei hohen Verschmutzungsgraden oder feuchter Umgebung IP-geschützte Datenstecker an, bei rauen mechanischen Anforderungen Datenverbindungen in Industriequalität.