MEAN WELL: Eine Technologie, vielfältige Anwendungen - Bidirektionale Stromversorgung im Einsatz

Abbildung 1: Das bidirektionale Netzteil BIC-5K von MEAN WELL stellt eine effiziente Energieumwandlung sicher. (Quelle: MEAN WELL)

Warum gewinnt bidirektionale Energieübertragung zunehmend an Bedeutung?

Mit dem stetigen Ausbau erneuerbarer Energien und der Elektromobilität wächst der Bedarf an intelligenter Energiespeicherung, die Energie flexibel in beide Richtungen — vom Netz ins Gerät und zurück — übertragen kann. An dieser Stelle kommen bidirektionale Stromversorgungen ins Spiel: Diese speisen überschüssigen Strom, beispielsweise aus Wind- und Solaranlagen, ins Netz ein und entnehmen ihn bei Bedarf wieder (Abb.2). Dadurch tragen sie dazu bei, Netzschwankungen ausgleichen, Lastspitzen zu reduzieren und erneuerbare Energien gezielt zu nutzen sowie Stromkosten in Heimspeichersystemen und Unternehmen zu sparen. Auch in der Elektrofahrzeug-Branche schaffen bidirektionale Ladestationen zusätzliche Möglichkeiten: Fahrzeugbatterien lassen sich nicht nur laden, sondern auch als mobile Stromquelle oder zur Rückspeisung von Energie ins Netz nutzen.

Abbildung 2: Das BIC-5K steuert den bidirektionalen Energiefluss zwischen dem AC-Netz und erneuerbaren Energiequellen sowie DC-Anwendungen, darunter Batteriespeicher, V2G/G2V und DC-Lasten. (Quelle: MEAN WELL)

Wie erfolgt eine effiziente bidirektionale Energieumwandlung?

Der Betrieb von Batteriesystemen umfasst drei Kernaufgaben: Laden, Speichern und Entladen. Um eine möglichst effiziente Energieumwandlung sicherzustellen, eignen sich Geräte mit einem hohen Umwandlungswirkungsgrad. Genau hier setzt das BIC-5K von MEAN WELL an: Als bidirektionale Stromversorgung vereint es Ladegerät und Wechselrichter in einem einzigen Gerät und übernimmt damit sowohl die Rolle der Stromquelle als auch der Last. Dies spart Kosten und reduziert den Platzbedarf in der Anwendung deutlich. Konkret zeichnet sich das bidirektionale Netzteil durch hohe Effizienz, Intelligenz, kompakte Größe und umfassende Sicherheitszertifizierungen aus:

• Hoher Wirkungsgrad: Mit einem Wirkungsgrad von 93% wandelt das BIC-5K Gleichstrom in Wechselstrom und umgekehrt. Es bietet zudem einen THD (Total Harmonic Distortion) von < 3% in beiden Wandlungsmodi.
• Ultraschnelle Schaltzeit: AC/DC- bzw. DC/AC-Umschaltung in nur 1 ms.
• Flexibler Einsatz: Unterstützt 3-Phasensysteme und den Parallelbetrieb mehrerer Geräte.
• Parallel schaltbar: Bis zu 30kW Systemleistung für hohe Leistungsbedarfe.
• Kompaktes Design: Digitale 5-kW-Netzteile mit Energie-Recycling im 2-HE-Design mit niedrigem Profil.
• Umfassender Schutz: Breites Anwendungsspektrum dank vielfältiger Schutzfunktionen: Anti-Islanding, AC-Ausfall, DC-OVP, OLP, OCP und OTP.

Inwiefern verbessern bidirektionale Stromversorgungen die Batterieproduktion?

Bidirektionale Stromversorgungen finden in zahlreichen Branchen Anwendung. Besonders in der Batterieindustrie kommt das BIC-5K dank seiner umfassenden Sicherheitsfunktionen zum Einsatz. Bei der Entwicklung und Produktion von Lithiumbatterien sind mehrfache Lade- und Entladetests im Rahmen der Batterieformierung und Sortierung nötig, welche einen sehr hohen Energieverbrauch aufweisen. Nur so kann sichergestellt werden, dass jede Batterie ihren Spezifikationen entspricht. Das BIC-5K lädt in dieser Anwendung die Batterien und minimiert durch Rückspeisung ins Netz beim Entladevorgang die Kosten und den CO²-Ausstoß. Auch im Recycling von Lithiumbatterien, insbesondere aus Kraftfahrzeugen, gewinnt das bidirektionale Netzteil an Bedeutung. Vor der Demontage muss die Batteriespannung unter das Sicherheitsniveau entladen werden, um Brände oder Explosionen zu vermeiden. Das BIC-5K entlädt die Batterie kontrolliert und speist die freigesetzte Energie zurück ins Stromnetz, wo sie anderen Wechselstromverbrauchern zur Verfügung steht (Abb. 3).