Hochleistungsbatteriepack für anspruchsvolle Anwendungen

Für Notstromversorgungs- und DC-USV-Systeme stellt das Unternehmen Bicker Electronik mit dem neuen BP-LFP-2725 einen eigensicheren Zehn-Jahres-Batteriepack vor. Das kompakt aufgebaute Produkt mit hoher Energiedichte ist ausgelegt für mehr als 6.000 Vollzyklen und somit geeignet für den Einsatz in besonders anspruchsvollen Applikationen im industriellen Umfeld und der Medizintechnik. Der Batteriepack ist getestet und zertifiziert nach IEC62133-2 und UN38.3. Dank der verbauten Hochleistungs-LiFePO4-Zellen in Kombination mit dem innovativen Hochstrom-BMS-System des Herstellers liefert Neuling zuverlässig seine volle Leistung auch bei hohen Betriebstemperaturen bis +55 °C (maximal 15 A Dauerstrom) sowie im gefrorenen Zustand bei –20 °C (maximal 6 A Dauerstrom). Das Batterie-Management-System schützt die Zellen vor nahezu allen schädlichen Einflüssen und sorgt für eine dauerhaft hohe Kapazität.

Alle kritischen Fehlerzustände sind redundant abgesichert. Komplexe Stromsparmodi verhindern zudem eine schnelle Eigenentladung des Batteriepacks bei Nichtgebrauch. Im Gegensatz zu den vermeintlich günstigeren Blei-Säure-/Gel-/AGM-Akkumulatoren weisen hochwertige Lithium-Eisenphosphat-Zellen eine ungefähr 15 bis 20 mal längere Lebensdauer und Zyklenfestigkeit auf. Zudem kann beim LiFePO4-Batteriepack die volle Nennkapazität zu 100 % dauerhaft entnommen werden. Blei-Säure-Batterien haben hinsichtlich Entladetiefe und Zyklenzahl deutliche Einschränkungen in der Anwendung. Bei Berechnung der Total Cost of Ownership (Gesamtkosten des Betriebes) über den gesamten Einsatzzeitraum von mindestens zehn Jahren ergibt sich ein deutlicher Kostenvorteil gegenüber Blei-Säure-Batterien, zumal auch der Aufwand für Wartung und Batterietausch bei LiFePO4 in diesem Zeitraum entfällt.

Der Neuling überzeugt in sicherheitsrelevanten Anwendungen mit einer besonders stabilen Batteriechemie, einer langen Lebensdauer von mindestens zehn Jahren und mehr als 6.000 vollen Lade- und Entladezyklen. Der Hersteller setzt bei allen Hochleistungs-Batteriepacks bewusst auf die besonders sichere Lithium-Eisenphosphat-Chemie, welche ein thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) nahezu unmöglich macht. Für den BP-LFP-2725 werden ausschließlich Marken-Hochleistungszellen von LithiumWerks verwendet, welche sich durch eine lange Lebensdauer und hohe Zyklenfestigkeit gegenüber anderen Herstellern auf dem Markt deutlich hervorheben. Das Batterie-Management-System (BMS) des BP-LFP-2725 überwacht und steuert den kompletten Lade- und Entladevorgang jeder Batteriezelle des Energiespeichers. Gleichzeitig schützt das BMS den Batteriepack vor Gefahren wie Kurzschluss, Überstrom, Übertemperatur, Überladung und Tiefentladung. Ein Balancing-IC misst und kontrolliert permanent die Zellspannungen sowie den Stromfluss und kann innerhalb von Mikrosekunden auf kritische Veränderungen reagieren.

Der LiFePO4-Energiespeicher besitzt zudem einen elektronischen Überstrom- und Kurzschlussschutz, sodass der Batteriepack bei einem Montagefehler keinerlei Schaden nimmt. Gleiches gilt für Über- und Unterspannung an den Zellen. Neben der MOSFET-Sicherheitsschaltung auf dem Batterie-Management-System schützt als zweite Sicherheitsstufe eine spezielle thermische Sicherung den Batteriepack vor der Gefahr einer Überladung. Als zweite Sicherheitsstufe bei einem Kurzschluss ist zusätzlich eine 20-A-Schmelzsicherung installiert. Bei der System-Present-Funktion bleibt der Ausgang des Batteriepacks solange deaktiviert (Ausgangsspannung = 0 V), bis dieser mit der DC-USV-Einheit über den Kommunikationsstecker (BAT-DATA) verbunden und freigeschaltet wird. Da die Bauteile auf der BMS-Platine im Stand-by-Betrieb laufen, erhöht diese Stromsparfunktion die Lagerfähigkeit des (geladenen) Batteriepacks.

Das integrierte Cell Balancing sorgt durch entsprechende Beschaltung für eine ausgewogene und gleichmäßige Ladung aller Zellen, sodass die volle Kapazität des Batteriepacks dauerhaft nutzbar bleibt. Intelligente Balancing-Algorithmen kontrollieren die LiFePO4-Zellen durchgehend. Bei Abweichungen werden die einzelnen Zellen mit einem Balancing-Strom von ~100 mA während des Ladevorgangs aneinander angeglichen. Dies beeinflusst Lebensdauer, Zyklenanzahl und Kapazität des Energiespeichers besonders positiv. Der eigensichere LiFePO4-Energiespeicher steht in zwei Versionen zur Verfügung: Kompakt und verschrumpft für die flexible Systemintegration als BP-LFP-2725 sowie im robusten Aluminiumgehäuse zur DIN-Rail-Montage als BP-LFP-2725D. In Kombination mit den passenden DC-USV-Einheiten UPSI-2412 bzw. UPSI-2412D lassen sich modulare und leistungsstarke 24-V-Notstromversorgungslösungen verwirklichen.