Wirkung von Impulsströmen auf Batteriespeichersysteme

Abstract:
Auf Grund von sinkenden Kosten und verbesserten technischen Parametern gewinnen Batteriespeichersysteme mehr und mehr an Bedeutung. Dies fördert deren Verbreitung in der Niederspannung sowohl in Gebäudeinstallationen als auch in „stand alone“-Anwendungen, z.B. für die Netzstützung oder in der Elektromobilität. Mit der Verbreitung stellt sich die Frage nach einem effektiven Schutz solcher Speicherlösungen, die geprägt von ihrem kapazitiven Verhalten neue Anforderungen an den Überspannungsschutz stellen. Daher gibt dieser Beitrag eine kurze Übersicht zu Batteriespeichersystemen. Im speziellen wird das elektrische Ersatzschaltbild von Li-Ionen-Batterien, welches für transiente Belastungen gültig ist, betrachtet. Ein erstes Simulationsmodell schätzt die Gefährdung einzelner Zellen in Batterien durch Stoßstrombelastungen ab. Dieses Simulationsmodell wird durch Messungen an Batteriemodulen verifiziert. Zusätzlich verdeutlichen die Messungen die Stoßstromverteilung bei Überspannungen in Batteriezellen. Aus den Ergebnissen sind Schutzanforde-rungen abzuleiten, die als Basis für zukünftige Schutzlösungen gelten.