Das TPS-BM75053KTIF-S ist ein dreiphasiges, bidirektionales AC/DC-Leistungsmodul mit einer Nennleistung von 53 kW. Es ist für die Formierung von Hochvoltbatterien, die Alterungsprüfung von Batteriepacks sowie regenerative Leistungstests ausgelegt. Mit einer DC-Nennspannung von 750 V, galvanischer Hochfrequenztrennung, CAN-/RS485-Kommunikation und einer erweiterbaren Architektur ist das Modul für die Integration in industrielle Batterieprüf- und Energierückspeisesysteme vorgesehen.
Bei der Auswahl eines bidirektionalen Leistungsmoduls müssen Elektroingenieure, Systemintegratoren, Schaltschrankbauer und technische Einkäufer mehr berücksichtigen als Nennleistung und Wirkungsgrad. Entscheidend ist, ob das Modul zum Spannungsbereich der Batterie, zur vorhandenen Netzversorgung, zur Steuerungsarchitektur und zu den vorgesehenen Betriebs- und Umgebungsbedingungen passt.
Dieser Artikel erläutert die elektrischen Kenndaten, Integrationsanforderungen und Einsatzmöglichkeiten des TPS-BM75053KTIF-S. Darüber hinaus zeigt er, welche technischen und projektspezifischen Angaben vor einer Angebotsanfrage oder der endgültigen Systemauslegung geklärt werden sollten.
Technische Bewertung des TPS-BM75053KTIF-S
In leistungsstarken Batterieprüf- und Formierungssystemen muss die Leistungselektronik sowohl Energie zum Laden der Batterie bereitstellen als auch beim Entladen Energie zurückführen können.
Ein bidirektionales AC/DC-Leistungsmodul ermöglicht den Energiefluss in beide Richtungen zwischen AC- und DC-Seite. Je nach Systemarchitektur kann die beim Entladen zurückgewonnene Energie in das AC-seitige elektrische System zurückgespeist werden, anstatt vollständig in Wärme umgesetzt zu werden.
Das TPS-BM75053KTIF-S vereint mehrere für diese Anwendungen relevante Eigenschaften:
- 53 kW Nennleistung für leistungsstarke Batterieformierungs- und Alterungsprüfanlagen.
- 750 V DC-Nennspannung für Hochvolt-Gleichspannungssysteme.
- Dreiphasiger AC-Anschluss mit 380/400/415 V AC für industrielle Elektroinstallationen.
- Bidirektionale AC/DC-Wandlung für Ladebetrieb und regenerative Entladung.
- Spitzenwirkungsgrad von bis zu 96 % im AC/DC-Betrieb und 95 % im DC/AC-Betrieb unter den spezifizierten Bedingungen.
- Galvanische Hochfrequenztrennung zwischen AC- und DC-Seite der Leistungswandlung.
- CAN- und RS485-Kommunikationsschnittstellen zur Einbindung in übergeordnete Steuerungs- und Überwachungssysteme.
- Erweiterbare Architektur für Anwendungen mit mehreren Leistungsmodulen.
Diese Merkmale beeinflussen die Dimensionierung der Anlage, das Wärmemanagement, die netzseitige Auslegung, die Steuerungsintegration und den gesamten Systemaufbau.
Der Wirkungsgrad wirkt sich beispielsweise auf die elektrischen Verluste und damit auf die abzuführende Verlustwärme aus. Leistungsfaktor und Oberschwingungsanteile sind für die netzseitige Auslegung relevant. Die Kommunikationsschnittstellen bestimmen, welche Möglichkeiten zur Steuerung und Überwachung des Moduls zur Verfügung stehen.
Das Leistungsmodul sollte deshalb nicht isoliert, sondern stets im Zusammenhang mit dem vollständigen Energieumwandlungssystem bewertet werden.
Weitere technische Informationen enthält die Produktseite des TPS-BM75053KTIF-S. Einen Überblick über weitere Konfigurationen bietet das Portfolio bidirektionaler Leistungsmodule von TPS.
Auswahlkriterien vor der Angebotsanfrage
Am Anfang der Modulauswahl steht die Festlegung der DC-seitigen Betriebsanforderungen.
Das TPS-BM75053KTIF-S besitzt eine DC-Nennspannung von 750 V. Für die Beurteilung der Eignung muss jedoch der gesamte Betriebsspannungsbereich der Batterie mit dem zulässigen DC-Spannungsbereich des Moduls abgeglichen werden. Die Nennspannung allein reicht nicht aus, um die Kompatibilität mit einer bestimmten Batteriekonfiguration zu beurteilen.
Anschließend ist die AC-seitige Versorgung zu prüfen.
Das Modul ist für den dreiphasigen Betrieb mit 380/400/415 V AC und einem Anschluss in der Ausführung 3Ph+PE spezifiziert. Der Eingangsspannungsbereich für den Volllastbetrieb beträgt 342–460 V AC. Unterhalb dieses Bereichs ist eine Leistungsreduzierung (Derating) vorgesehen.
Insbesondere bei international eingesetzten Anlagen sollten Entwickler nicht ausschließlich von den jeweiligen Netznennspannungen ausgehen. Auch die tatsächliche Versorgungsspannung, die Netzfrequenz, mögliche Spannungsschwankungen und die örtlichen Netzbedingungen sind zu berücksichtigen.
Ein weiteres Auswahlkriterium ist das Lastprofil. Formierungs- und Alterungsprozesse können wiederholte Lade- und Entladevorgänge, lange Betriebszeiten und wechselnde Leistungsanforderungen umfassen. Sowohl das Leistungsmodul als auch dessen Kühlung müssen für diese Betriebsbedingungen ausgelegt sein.
Schließlich ist zu klären, ob die Anwendung tatsächlich eine bidirektionale Leistungswandlung benötigt. Bei zyklischen Batterietests mit Energierückgewinnung ist diese Funktion besonders relevant. Für reine Ladeanwendungen kann dagegen eine unidirektionale Leistungsversorgung ausreichen.
Wichtige technische Daten für die Modulauswahl
Die folgenden Kenndaten bilden die Grundlage für die technische Bewertung des TPS-BM75053KTIF-S in industriellen Batterieformierungs- und Energierückspeisesystemen.
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Modell | TPS-BM75053KTIF-S |
| Nennleistung | 53 kW |
| AC-Anschluss | Dreiphasig, 3Ph+PE |
| AC-Nennspannung | 380/400/415 V AC |
| AC-Spannungsbereich bei Volllast | 342–460 V AC |
| Netzfrequenz | 50/60 Hz ± 5 Hz |
| DC-Nennspannung | 750 V DC |
| DC-Nennstrom | 70,7 A |
| Spitzenwirkungsgrad AC/DC | Bis zu 96 % bei 400 V AC |
| Spitzenwirkungsgrad DC/AC | Bis zu 95 % bei 400 V AC |
| Leistungsfaktor | 0,99 unter spezifizierten Bedingungen |
| Gesamte Oberschwingungsverzerrung des Stroms (THDi) | Unter 5 % bei 400 V AC und Volllast unter den angegebenen THDu-Bedingungen |
| Galvanische Trennung | Hochfrequenztrennung |
| Kommunikation | CAN, RS485 |
| Kühlung | Intelligent geregelte Zwangsluftkühlung |
| Erweiterbarkeit | Bis zu 20 Module, abhängig von der Konfiguration |
Das Datenblatt nennt außerdem einen Verkettungswert („Concatenation Value“) von 2. Dessen genaue Bedeutung und Anwendung sollten bei der Festlegung einer Mehrmodulkonfiguration mit TPS geklärt werden.
Nennleistung und DC-seitige Kompatibilität
Die Nennleistung von 53 kW und der DC-Nennstrom von 70,7 A beschreiben den nominellen Betriebspunkt des Moduls bei 750 V DC.
Für Batterieformierungs- und Alterungsprüfanlagen ist jedoch der vollständige Spannungs- und Stromarbeitsbereich entscheidend.
Entwickler sollten prüfen, ob die vorgesehenen Lade- und Entladeprofile über den gesamten Batteriespannungsbereich innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen des Moduls liegen.
Dies ist insbesondere dann relevant, wenn sich die Batteriespannung mit dem Ladezustand deutlich verändert oder unterschiedliche Prüfphasen verschiedene Strom- und Leistungswerte erfordern.
Wirkungsgrad und thermische Auslegung
Der spezifizierte Spitzenwirkungsgrad beträgt bis zu 96 % bei der AC/DC-Wandlung und bis zu 95 % bei der DC/AC-Wandlung, jeweils bei 400 V AC.
Diese Werte sind für die Betrachtung des Energieverbrauchs und die Dimensionierung der Kühlung relevant. Das gilt besonders für Anlagen mit mehreren Leistungsmodulen und langen Betriebszeiten.
Der Spitzenwirkungsgrad ist allerdings nicht mit einem konstanten Wirkungsgrad über den gesamten Betriebsbereich gleichzusetzen. Die tatsächlichen Verluste hängen unter anderem von der Leistungsabgabe und der jeweiligen Energieflussrichtung ab.
Für eine belastbare energetische Systembetrachtung sollten deshalb die Wirkungsgradkennlinien über den vorgesehenen Betriebsbereich angefordert werden.
Leistungsfaktor und Oberschwingungsverzerrung
Das Datenblatt nennt einen Leistungsfaktor von 0,99 und eine gesamte Oberschwingungsverzerrung des Stroms (THDi) von unter 5 % bei 400 V AC und Volllast unter den spezifizierten Netzbedingungen.
Beide Kenngrößen sind für die Bewertung des Verhaltens gegenüber dem versorgenden Stromnetz relevant.
Der Leistungsfaktor beschreibt das Verhältnis zwischen Wirk- und Scheinleistung. Die Oberschwingungsanteile des Stroms beeinflussen die Netzqualität und können Auswirkungen auf vorgeschaltete elektrische Betriebsmittel sowie auf die Anforderungen an die Installation haben.
Die genannten Werte dienen als Grundlage für die technische Bewertung. Sie stellen für sich genommen jedoch keinen Nachweis dar, dass sämtliche am jeweiligen Installationsort geltenden Netzanschlussanforderungen erfüllt werden.
Galvanische Trennung, Kommunikation und Erweiterbarkeit
Die galvanische Hochfrequenztrennung ist ein wichtiges Merkmal der Systemarchitektur, insbesondere bei der Bewertung der elektrischen Trennung zwischen AC- und DC-Seite.
Ihre konkrete Ausführung muss gemeinsam mit dem Isolationskonzept, den Schutzanforderungen und den anzuwendenden Sicherheitsnormen betrachtet werden.
Für die Integration in industrielle Steuerungssysteme stehen CAN- und RS485-Schnittstellen zur Verfügung. Vor der Modulauswahl sollten die zugehörige Protokolldokumentation, unterstützte Steuerbefehle, verfügbare Betriebsparameter und Fehlermeldefunktionen geprüft werden.
Laut Spezifikation ist eine Erweiterung auf bis zu 20 Module vorgesehen. Bei Mehrmodulsystemen sollten die zulässige Verschaltung, das Steuerungskonzept, die Stromaufteilung und die betrieblichen Einschränkungen mit TPS abgestimmt werden.
Ergänzende Stromversorgungen für Peripheriegeräte
Ein bidirektionales Hochleistungsmodul bildet nur einen Teil einer Batterieprüf- oder Formierungsanlage. Steuerungen, Kommunikationsgeräte, Sensoren und weitere Hilfskomponenten benötigen gegebenenfalls separate Stromversorgungen.
Abhängig vom Leistungsbedarf der Hilfsstromkreise kommen unter anderem folgende Produktserien infrage:
- TPS010-100W GP Series – kompakte DIN-Schienen-Netzteile zur Versorgung von Hilfsstromkreisen.
- TPS030-130W PRO Series – DIN-Schienen-Netzteile für industrielle Steuerungsanwendungen.
- TPS100-320W Peak DR+ Series – DIN-Schienen-Netzteile mit Power-Boost-Funktion.
Für Entwicklungsarbeiten und Prüfungen am Laborarbeitsplatz können je nach Prüfanforderung auch programmierbare DC-Netzgeräte wie das EA-PS 3200-02 C und das EA-PSI 9000 DT relevant sein.
Diese Geräte erfüllen andere Aufgaben als das bidirektionale Hauptleistungsmodul und müssen entsprechend ihren jeweiligen Einsatzbedingungen ausgewählt werden.
Integration und Installationsanforderungen
Die elektrische Kompatibilität ist nur ein Teil der Integration eines Hochleistungsmoduls in einen industriellen Schaltschrank oder ein Rack.
Bereits während der Konstruktion müssen die mechanischen Abmessungen, die Kühlluftführung, die erforderlichen Einbauabstände, die Umgebungsbedingungen und die Zugänglichkeit der Schnittstellen berücksichtigt werden.
Mechanische Abmessungen und Montage
Das Datenblatt des TPS-BM75053KTIF-S enthält folgende Angaben:
| Ausführung | Abmessungen (B × H × T) |
|---|---|
| Ohne Griff | 435 × 86 × 600 mm |
| Mit Griff | 489 × 86 × 647,5 mm |
| Gewicht | Unter 23 kg |
Die Abmessungen müssen mit dem vorgesehenen Gehäuse beziehungsweise Montagesystem abgeglichen werden. Dabei sind zusätzliche Platzanforderungen für Leistungskabel, Kommunikationsanschlüsse und Wartungsarbeiten zu berücksichtigen.
Die Installationsdokumentation weist vorgesehene Montagebohrungen aus. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass die verwendeten Befestigungsschrauben die jeweilige Bohrungstiefe nicht überschreiten dürfen.
Schaltschrankbauer sollten deshalb die Montagezeichnungen und Befestigungsvorgaben prüfen, bevor die mechanische Konstruktion freigegeben wird.
Kühlung und Luftführung
Das Modul verfügt über eine intelligent geregelte Zwangsluftkühlung. Die Luftströmung verläuft von der vorderen Lüfterseite zur rückseitigen Anschlussseite.
Diese Strömungsrichtung beeinflusst die Anordnung von Lüftungsöffnungen, die Kabelführung und die Position benachbarter Komponenten im Schaltschrank.
Bei Installationen mit mehreren Modulen muss die gesamte entstehende Verlustwärme bei der Dimensionierung der Schaltschrankbelüftung beziehungsweise der Kühlanlage berücksichtigt werden.
Der Luftstrom darf nicht durch benachbarte Geräte, Kabelbündel oder Gehäuseteile eingeschränkt werden. Die erforderlichen Einbau- und Belüftungsabstände sind anhand der Herstellerdokumentation festzulegen.
Der spezifizierte Wirkungsgrad kann als Ausgangspunkt für eine erste Abschätzung der Verlustleistung dienen. Eine detaillierte thermische Auslegung muss jedoch das tatsächliche Lastprofil berücksichtigen und darf nicht allein auf den Spitzenwirkungsgraden beruhen.
Umgebungstemperatur und Leistungsreduzierung
Die Spezifikation unterscheidet folgende Temperaturbereiche:
- −10 °C bis 45 °C: Betrieb bei Volllast.
- Über 45 °C bis 60 °C: Leistungsreduzierung (Derating) auf 80 % der Nennleistung.
Diese Grenzwerte sind insbesondere bei Installationen in elektrischen Betriebsräumen, Produktionsbereichen oder nur teilweise klimatisierten Industrieumgebungen zu beachten.
Die Innentemperatur eines Schaltschranks kann deutlich über der Raumtemperatur liegen. Dies gilt besonders dann, wenn mehrere Hochleistungsmodule gleichzeitig betrieben werden.
Für die thermische Auslegung sollte deshalb die zu erwartende Schaltschrankinnentemperatur unter Berücksichtigung des vorgesehenen Lastprofils ermittelt werden.
Aufstellhöhe und Luftfeuchtigkeit
Für Aufstellhöhen unter 2.000 m ist der Volllastbetrieb spezifiziert.
Zwischen 2.000 und 3.000 m reduziert sich die zulässige Ausgangsleistung um 1 % je zusätzliche 100 m Aufstellhöhe.
Die zulässige relative Luftfeuchtigkeit beträgt 5–95 %, nicht kondensierend.
Diese Betriebsgrenzen müssen bei der Standortbewertung berücksichtigt werden. Das gilt insbesondere für Anlagen, die international eingesetzt werden oder wechselnden klimatischen Bedingungen ausgesetzt sind.
Kommunikation und Systemsteuerung
Über CAN und RS485 lässt sich das Leistungsmodul grundsätzlich in eine übergeordnete Steuerung oder ein industrielles Automatisierungssystem einbinden.
Welche Schnittstelle geeignet ist, hängt von der Steuerungsarchitektur und dem unterstützten Kommunikationsprotokoll ab.
Vor der Integration sollten folgende Punkte geklärt werden:
- Unterstützte Kommunikationsprotokolle und Schnittstelleneinstellungen.
- Verfügbare Steuerbefehle und übertragbare Betriebsparameter.
- Funktionen zur Fehlererkennung, Fehlermeldung und Fehlerrücksetzung.
- Kommunikationsverhalten bei abweichenden oder fehlerhaften Betriebszuständen.
- Anforderungen an die Koordination mehrerer Leistungsmodule.
- Datenerfassung und Protokollierung während der Inbetriebnahme und des laufenden Betriebs.
Diese Informationen sind für die Einbindung des Moduls in automatisierte Formierungs- und Alterungsprüfprozesse erforderlich.
Sicherheit, Normen und technische Dokumentation
Die Spezifikation nennt IEC 62477-1 und EN 55032 als Normen, deren Anforderungen bei der Entwicklung berücksichtigt werden sollen. Darüber hinaus wird die Vorbereitung auf UL-, CE- und TÜV-bezogene Konformitäts- beziehungsweise Zertifizierungsverfahren erwähnt.
Daraus lässt sich weder ableiten, dass für die konkrete Modulausführung bereits alle entsprechenden Zertifizierungen oder Konformitätsnachweise vorliegen, noch dass die vollständige Anlage sämtliche anwendbaren Anforderungen erfüllt.
Vor der Beschaffung sollten deshalb die für die jeweilige Produktausführung verfügbaren Konformitätserklärungen, Zertifikate, Prüfunterlagen und Installationsanweisungen angefordert werden.
Auch die sicherheitsrelevanten Betriebsgrenzen müssen anhand der Dokumentation überprüft werden. Dazu gehören insbesondere die maximal zulässigen AC- und DC-Spannungen, die Isolationsanforderungen und die Einschränkungen hinsichtlich der Einsatzumgebung.
Die Spezifikation nennt unter anderem korrosive Gase, außergewöhnliche Vibrationen und Salzsprühnebel als ungeeignete Umgebungsbedingungen.
Solche Einschränkungen sind bei der Standortbewertung und bei der Erstellung der Inbetriebnahmedokumentation zu berücksichtigen.
Bei Anlagen mit höherer Gesamtleistung oder mehreren Modulen muss das vollständige Schutzkonzept gesondert bewertet werden. Dies umfasst unter anderem die elektrische Trennung, Erdung, Schutzeinrichtungen und das Verhalten bei Fehlerzuständen.
Einsatz in der Batterieformierung und in Energierückspeisesystemen
Das Datenblatt nennt die Alterungsprüfung von Batteriepacks, die Formierung in Reihe geschalteter Zellen sowie Alterungsprüfungen mit Energierückgewinnung als vorgesehene Anwendungsbereiche.
Diese Prozesse können wiederholte Lade- und Entladezyklen über längere Betriebszeiten erfordern. Die bidirektionale Leistungswandlung ist deshalb ein wesentlicher Bestandteil der Systemarchitektur.
Batterieformierungsanlagen
Bei der Batterieformierung werden kontrollierte elektrische Lade- und Entladeprozesse durchgeführt.
In Anlagen mit in Reihe geschalteten Zellen oder Hochvolt-Batteriekonfigurationen muss die Leistungselektronik mit den geforderten Spannungs-, Strom- und Betriebsprofilen kompatibel sein.
Das TPS-BM75053KTIF-S stellt eine bidirektionale Leistungsstufe mit einer DC-Nennspannung von 750 V bereit. Es kann für die Integration in entsprechende Anlagen infrage kommen, sofern der vollständige elektrische Betriebsbereich und die prozessspezifischen Anforderungen erfüllt werden.
Bei der Systemauslegung ist außerdem das Zusammenspiel mit der Formierungssteuerung, der Messtechnik sowie den Überwachungs- und Schutzeinrichtungen der Batterie zu berücksichtigen.
Alterungsprüfung und Zyklisierung von Batteriepacks
Bei der Alterungsprüfung und Zyklisierung durchlaufen Batterien wiederholte Lade- und Entladevorgänge.
Ein bidirektionales Leistungsmodul kann während des Ladevorgangs Energie bereitstellen und beim Entladen Energie aus der Batterie zurückführen.
Im Vergleich zu Prüfsystemen, bei denen die Entladeenergie über Widerstandslasten in Wärme umgesetzt wird, kann eine regenerative Architektur den unmittelbar in Wärme umgewandelten Energieanteil reduzieren. Der tatsächliche Vorteil hängt von den Betriebsbedingungen und der gesamten Systemkonfiguration ab.
Für kontinuierliche oder zyklische Prüfverfahren sind daher das elektrische Lastprofil, die Kühlanforderungen und die Steuerungsschnittstellen zentrale Auswahlkriterien.
Prüfstände mit Energierückspeisung
Prüfsysteme mit Energierückspeisung nutzen bidirektionale Leistungswandler, um den Energiefluss zwischen dem Prüfling und der elektrischen Versorgung oder einem anderen angeschlossenen Energiesystem zu steuern.
Das TPS-BM75053KTIF-S kann für solche Anwendungen berücksichtigt werden, wenn seine Spannungs-, Strom-, Leistungs- und Schnittstelleneigenschaften zur jeweiligen Prüfstandsarchitektur passen.
Bei netzgekoppelten regenerativen Anlagen müssen zusätzlich die standortspezifischen Anforderungen an Netzqualität, Schutztechnik und Netzanschluss bewertet werden.
Der spezifizierte Leistungsfaktor und die Oberschwingungsverzerrung des Moduls sind hierfür relevante Kenngrößen. Die Konformität des Gesamtsystems muss jedoch unabhängig davon geprüft werden.
Prüfplattformen mit mehreren Leistungsmodulen
Die laut Datenblatt vorgesehene Erweiterbarkeit auf bis zu 20 Module ist insbesondere für größere Prüfanlagen von Interesse.
Mehrmodulkonfigurationen können relevant sein, wenn die Leistung eines einzelnen Moduls nicht ausreicht oder die Anlagenarchitektur mehrere koordinierte Leistungsstufen vorsieht.
Vor der Auslegung muss jedoch die zulässige Systemtopologie mit dem Anbieter abgestimmt werden. Dazu gehören die möglichen Modulkombinationen, die übergeordnete Steuerung, die Stromaufteilung, das Schutzkonzept und das Verhalten bei Leistungsreduzierung.
Für Anwendungen mit anderen Spannungs- oder Leistungsanforderungen bietet TPS weiterführende Informationen zu bidirektionalen AC/DC-Leistungsmodulen für die Zellformierung sowie zum gesamten Portfolio bidirektionaler Leistungsmodule.
Checkliste für technische Anfrage und Beschaffung
Eine technisch vollständige Angebotsanfrage erleichtert die Bewertung, ob ein angebotenes Leistungsmodul den Anforderungen der vorgesehenen Anwendung entspricht.
Vor einer Anfrage zum TPS-BM75053KTIF-S sollten die Projektbeteiligten deshalb die folgenden Angaben zusammenstellen.
| Bewertungsbereich | Erforderliche Angaben für die Anfrage |
|---|---|
| Anwendung | Batterieformierung, Alterungsprüfung von Batteriepacks, regenerative Zyklisierung oder andere vorgesehene Einsatzbereiche |
| DC-Betriebsanforderungen | Nennspannung, minimale und maximale Spannung, erforderlicher Strom und Leistungsbedarf |
| AC-Versorgung | Nennspannung, Frequenz, Netzkonfiguration und zu erwartende Spannungsschwankungen |
| Betriebsprofil | Lade- und Entladezyklen, Lastprofil und vorgesehene Betriebsdauer |
| Netzschnittstelle | Anforderungen an Netzqualität, Schutzmaßnahmen und Netzanschluss |
| Kommunikation | Bevorzugte Schnittstelle, Steuerungsarchitektur, Protokollanforderungen und Datenaufzeichnung |
| Mechanische Integration | Verfügbarer Einbauraum, Montagekonzept, Kabelführung und Zugänglichkeit der Anschlüsse |
| Wärmemanagement | Umgebungstemperatur, Schaltschrankkühlung, Luftführung und zu erwartende Verlustwärme |
| Umgebungsbedingungen | Aufstellhöhe, Luftfeuchtigkeit und weitere relevante Standortbedingungen |
| Erweiterbarkeit | Geplante Modulanzahl, spätere Erweiterungen und Koordination mehrerer Module |
| Dokumentation | Erforderliche Konformitätsnachweise, Zertifikate, technische Zeichnungen und Installationsanweisungen |
| Kaufmännische Anforderungen | Stückzahl, Lieferort, gewünschter Liefertermin und projektspezifische Bedingungen |
Elektrotechnische Prüfung
Zunächst sollten die Elektroingenieure die Kompatibilität des DC-Spannungsbereichs, der AC-Versorgung und der vorgesehenen Lade- und Entladeprofile überprüfen.
Anschließend sind das Schutzkonzept und die Kommunikationsarchitektur mit den Anforderungen des vollständigen Prüfsystems abzugleichen.
Bei Anlagen mit mehreren Modulen müssen zusätzlich die zulässige Verschaltung und die vorgesehene Koordination der Leistungsmodule bewertet werden.
Mechanische Prüfung und Installationsplanung
Schaltschrankbauer sollten sicherstellen, dass ausreichend Platz für die Montage, Belüftung, elektrischen Anschlüsse und Wartungsarbeiten vorhanden ist.
Besondere Aufmerksamkeit erfordern die Luftführung von der Vorder- zur Rückseite und der verfügbare Anschlussraum an den rückseitigen Leistungsklemmen.
Die thermische Bewertung muss die zu erwartende Schaltschrankinnentemperatur sowie die gegebenenfalls erforderliche Leistungsreduzierung berücksichtigen.
Beschaffung und Dokumentationsprüfung
Der technische Einkauf sollte die Unterlagen anfordern, die für die interne Produktfreigabe und Lieferantenqualifizierung erforderlich sind.
Werden bestimmte Zertifikate oder Konformitätsnachweise benötigt, ist deren Verfügbarkeit für die konkrete Produktausführung zu prüfen. Angaben zu einer gesamten Produktfamilie reichen hierfür nicht zwangsläufig aus.
Auch beim Vergleich verschiedener Angebote sollten einheitliche Annahmen zugrunde liegen. Dazu gehören die angebotene Konfiguration, das Zubehör, die Stückzahlen, die Lieferbedingungen und der Umfang der erforderlichen technischen Unterstützung.
Technische Anforderungen mit TPS abstimmen
Bei Projekten zur Batterieformierung, Alterungsprüfung oder regenerativen Energierückspeisung kann TPS die Produktauswahl und die Klärung anwendungsspezifischer Anforderungen unterstützen.
Die technischen Produktinformationen zum TPS-BM75053KTIF-S und das TPS-Portfolio bidirektionaler Leistungsmodule bilden eine Grundlage, um Konfigurationsmöglichkeiten zu besprechen und ein Angebot anzufordern.
Technische und projektbezogene Unterstützung durch TPS
Die Auswahl eines bidirektionalen Leistungsmoduls für industrielle Anlagen erfordert häufig eine Abstimmung zwischen Elektrotechnik, mechanischer Konstruktion, Steuerungstechnik und Einkauf.
Die TPS Elektronik GmbH bietet Leistungselektronik und weitere elektrotechnische Industrieprodukte an. Zum Portfolio gehören unter anderem bidirektionale Leistungsmodule, Stromversorgungen, Transformatoren, induktive Komponenten und ergänzende Lösungen.
Bei Anwendungen mit dem TPS-BM75053KTIF-S können im Rahmen einer technischen Abstimmung die Modulauswahl, die elektrischen Anforderungen, die Installationsbedingungen und die Eignung verfügbarer Konfigurationen für das jeweilige System besprochen werden.
Dies ist insbesondere dann relevant, wenn mehrere Komponenten zur Leistungswandlung benötigt werden oder die Anlage aus mehreren koordinierten Modulen aufgebaut werden soll.
Für eine zielgerichtete technische Anfrage sollten Kunden den vorgesehenen DC-Spannungsbereich, den Leistungsbedarf, das Lastprofil, die AC-Versorgung, die Umgebungsbedingungen, die bevorzugten Kommunikationsschnittstellen und mögliche Erweiterungsanforderungen angeben.
Auf dieser Grundlage lässt sich klären, ob das TPS-BM75053KTIF-S für die Anwendung infrage kommt oder ob eine andere Konfiguration aus dem verfügbaren Produktsortiment geeigneter sein könnte.
Produktinformationen und Möglichkeiten zur Angebotsanfrage finden Sie auf der Produktseite des TPS-BM75053KTIF-S sowie im Bereich bidirektionale Leistungsmodule von TPS.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Ist das TPS-BM75053KTIF-S ein Batterieladegerät?
Das TPS-BM75053KTIF-S ist kein eigenständiges Batterieladegerät, sondern ein bidirektionales AC/DC-Leistungsmodul.
Es unterstützt die Leistungswandlung in beide Richtungen und ist für die Integration in Anlagen zur Batterieformierung, Alterungsprüfung und für regenerative Testverfahren vorgesehen.
Die Lade- und Entladefunktionen müssen im Rahmen der gesamten Systemarchitektur implementiert und gesteuert werden.
Warum kommt das TPS-BM75053KTIF-S für die Batterieformierung und Alterungsprüfung infrage?
Das Modul kombiniert eine Nennleistung von 53 kW mit einer DC-Nennspannung von 750 V, bidirektionaler Leistungswandlung, galvanischer Hochfrequenztrennung sowie CAN-/RS485-Kommunikation.
Diese Eigenschaften sind für Formierungs- und Alterungsprüfanlagen relevant, in denen Energie während der Lade- und Entladevorgänge kontrolliert übertragen werden muss.
Ob das Modul für eine konkrete Anwendung geeignet ist, hängt vom vollständigen Spannungs- und Stromarbeitsbereich, dem Lastprofil, den Steuerungsanforderungen und den Installationsbedingungen ab.
Kann das TPS-BM75053KTIF-S Energie auf die AC-Seite zurückspeisen?
Ja. Das Modul ist für die bidirektionale AC/DC-Wandlung ausgelegt. Für den DC/AC-Betrieb ist bei 400 V AC ein Spitzenwirkungsgrad von bis zu 95 % angegeben.
Ob und unter welchen Bedingungen die zurückgewonnene Energie in das betriebliche Stromnetz eingespeist werden kann, hängt von der gesamten Anlagenkonfiguration und den anzuwendenden Netzanschlussanforderungen ab.
Was müssen Schaltschrankbauer vor der Bestellung prüfen?
Zu prüfen sind insbesondere die Abmessungen, das Gewicht, die Montagevorgaben, die Luftströmungsrichtung, die Zugänglichkeit der Anschlüsse, die Kabelführung und die erforderlichen Wartungsabstände.
Darüber hinaus müssen Umgebungstemperatur, Schaltschrankbelüftung, Aufstellhöhe und weitere Standortbedingungen mit den spezifizierten Betriebsgrenzen abgeglichen werden.
Lassen sich mehrere TPS-BM75053KTIF-S-Module kombinieren?
Laut Spezifikation ist eine Erweiterung auf bis zu 20 Module vorgesehen.
Vor der Planung einer Mehrmodulanlage sollten die zulässige Konfiguration, die Steuerungsarchitektur, das Koordinationsverfahren, die Schutzanforderungen und die jeweiligen Betriebsgrenzen mit TPS abgestimmt werden.
Welche Kommunikationsschnittstellen unterstützt das Modul?
Für das TPS-BM75053KTIF-S sind CAN- und RS485-Schnittstellen spezifiziert.
Die unterstützten Kommunikationsprotokolle, verfügbaren Steuerungsfunktionen, Überwachungsparameter und das Verhalten bei Fehlerzuständen sollten anhand der entsprechenden Schnittstellendokumentation geprüft werden.
Verfügt das TPS-BM75053KTIF-S über UL-, CE- oder TÜV-Nachweise?
Die Spezifikation verweist auf IEC 62477-1 und EN 55032 als vorgesehene Konformitätsanforderungen. Außerdem wird die Vorbereitung auf UL-, CE- und TÜV-bezogene Verfahren erwähnt.
Daraus lässt sich nicht ableiten, dass sämtliche Zertifizierungs- oder Konformitätsverfahren bereits abgeschlossen sind.
Kunden, die bestimmte Zulassungen, Zertifikate oder Konformitätsunterlagen benötigen, sollten deren Status sowie die entsprechenden Nachweise für die konkrete Modulausführung anfordern.
Kann TPS auch umfassendere Projekte zur Leistungswandlung unterstützen?
TPS bietet bidirektionale Leistungsmodule und ergänzende Produkte für industrielle Stromversorgungs- und Leistungselektronikanwendungen an.
Kunden können Anforderungen an die Anwendung, die Auswahl geeigneter Module, zusätzliche Stromversorgungskomponenten und verfügbare Konfigurationsmöglichkeiten mit dem TPS-Team besprechen.
Der konkrete Umfang der technischen und projektbezogenen Unterstützung sollte im Rahmen der Anfrage vereinbart werden.
Wann sollte die Entwicklungsabteilung in den Beschaffungsprozess einbezogen werden?
Eine technische Prüfung empfiehlt sich bereits vor der abschließenden Erstellung der Angebotsanfrage.
Wenn AC-Versorgung, DC-Betriebsbereich, Kommunikationsschnittstellen, Umgebungsbedingungen und Installationsanforderungen frühzeitig feststehen, lassen sich Angebote genauer vergleichen und mögliche Integrationsprobleme bereits vor der Beschaffung und Detailkonstruktion erkennen.