Konzepte für ein effizientes Batterielademanagement

Vom Schiffsantrieb bis zum Regalbediengerät

Für Anwendungen wie die Stromversorgung, das Laden von Batterien sowie die Netzunterstützung sind Nachhaltigkeit und Produktivität wichtige Faktoren. Gefordert sind hier unter anderem Ladetechnik für einen hohen Leistungsbereich, die Möglichkeit der Rückspeisung und Pufferung von Energie. Das Portfolio von KEB bietet für Lade- und Speichertechnologien skalierbare Lösungen von 11 kVA bis 1.000 kVA aus einer Hand. 

In den Systemen kommen bewährte Produkte aus dem Industrieumfeld zum Einsatz, die bei KEB entwickelt und gefertigt werden. Dies ermöglicht die Verfügbarkeit hoher Stückzahlen und kostenoptimierte Pakete. Neben der erforderlichen Hardware ist dabei die passende Applikationssoftware COMBIVIS auf Steuerungen von KEB integriert (auf CODESYS basierende Steuerungsapplikationen nach IEC 61131-3). Vorteile sind dabei unter anderem:

  • Verwendung an verschiedenen Netzformen und Netzspannungen/Netzfrequenzen TN-C-S, (IT, TT beide in Rücksprache mit KEB)
  • Geringe Netzrückwirkung THDi < 5 % Typ. 3 %

Funktionsprinzip des Batterielademanagements

  • Für nicht-drehende Applikationen beziehungsweise statische/ruhende elektrische Maschinen
  • Common Mode Filter: Filter zweiter Ordnung gegen das Netz und Dämpfung des Gleichtaktanteils auf der DC-Seite
  • Energieaufnahme aus dem Netz über den AIC  (Active Infeed Converter, auch AFE – Active Front End genannt) → die Batterie wird geladen
  • Energieabgabe in das Netz → Energie fließt aus der Batterie über das AIC ins Netz
  • Anwendungsbeispiele:
    • Photovoltaikanlage mit Speicher
    • Zentralspeicher am Netzanschlusspunkt

Ihre Ansprechpartner bei KEB Automation

Keb application engineer diekmann j  rgen

Jürgen Diekmann

Applikation Automation und Drives

+49 5263 401-351
+49 170 6327141
juergen.diekmann@keb.de

Keb application engineer schulz michael

Michael Schulz

Applikation Automation und Drives

+49 5263 401-842
+49 160 92781316
michael.schulz@keb.de


Für Anwendungsfelder wie die Antriebstechnik sowie die Energieversorgung von hochdynamischen Anlagen, beispielsweise Regalbediengeräte und Aufzugsanlagen, ist das hier skizzierte Konzept 1 wichtig.

Im Bereich von Schiffsantrieben kann folgendes Konzept genutzt werden. Es bietet den Vorteil, dass keine externen Ladegeräte notwendig sind. Das System wird über den Schiffskörper geerdet oder auch an einem IT-Netz betrieben. 

Bei dem dritten Konzept handelt es sich um ein künstliches Netz beziehungsweise Inselanlagen zur Stromversorgung.

Das vierte, dargestellte Konzept erweitert das Artificial Mains Network zu einem USV-System mit Netz-Stützung und sicherer Stromversorgung.

Eine netzunabhängige, kontinuierliche Stromversorgung bei Frequenzen von 50 Hz/60 Hz/200 Hz bis 400 Hz zeigt das folgende Konzept.


AIC/AFE   Active Infeed Converter/Active Front End
AMNArtificial Mains Network/Netznachbildung
BMSBatteriemanagementsystem
CMSCapacitor Management System/Kondensator-Managementsystem
EMVElektromagnetische Verträglichkeit
ITFranzösisch für Isolé Terre. Realisierungsart eines Niederspannungsnetzes in der elektrischen Energieversorgung. Wichtigstes Merkmal: Art der Erdverbindung an der Stromquelle und den elektrischen Betriebsmitteln.
THDEnglisch für Total Harmonic Distortion. Übersetzt in etwa Gesamte harmonische Verzerrung.
TN-C-SFranzösisch für terre neutre combiné séparé. Übersetzt etwa separate kombinierte neutrale Erde. Setzt sich aus einem TN-C-System in erster Linie für das Verteilungsnetz des Energieversorgers und einem TN-S-System in der Kundenanlage zusammen.
TTFranzösisch für terre terre. Realisierungsart eines Niederspannungsnetzes in der elektrischen Energieversorgung. Wichtigstes Merkmal: Art der Erdverbindung an der Stromquelle und den elektrischen Betriebsmitteln innerhalb der Gebäudeinstallation.
USVUnterbrechungsfreie Stromversorgung