Ein für den Außenbereich geeignetes Energiespeichersystem mit erweiterter Reichweite ist für den Betrieb in offenen Umgebungen ohne festes Gebäude konzipiert. Auf Baustellen, abgelegenen Lagern, Telekommunikationsstationen und Miethöfen gibt es oft keinen klimatisierten Raum. Das System muss Regen, Staub, Sonne, Schnee und Temperaturschwankungen bewältigen. Bei der Outdoor-Bewertung handelt es sich nicht nur um eine Gehäusekennzeichnung. Es umfasst thermisches Design, Korrosionsschutz, elektrische Sicherheit und Wartungszugang. INJET HanCang entwickelt Systeme für den Außenbereich, die für diese Bedingungen geeignet sind.
An Außenstandorten herrschen Temperaturen von -30 °C bis 55 °C. Die relative Luftfeuchtigkeit kann 95 % erreichen. Windgetriebener Regen, Sand und Staub sind häufig. Sonneneinstrahlung kann die Oberflächentemperatur deutlich über die Umgebungstemperatur ansteigen lassen. In Küstengebieten beschleunigt Salznebel die Korrosion. An Standorten in großer Höhe ist die Luftdichte geringer und die Kühlleistung verändert sich. Ein System, das für die Verwendung in Innenräumen ausgelegt ist, kann unter diesen Bedingungen ausfallen oder Leistungseinbußen erleiden. Für den Außenbereich geeignete Geräte werden für die Zielumgebung getestet und konfiguriert.
Die Eindringschutzklassen beschreiben die Beständigkeit gegen Staub und Wasser. IP54 bietet begrenzten Staubschutz und Spritzwasserschutz. IP55 erhöht die Beständigkeit gegen Wasserstrahlen. IP66 bietet starken Staubschutz und Schutz vor starken Wasserstrahlen. Für die Energiespeicherung im Freien ist IP54 oder IP55 für Containersysteme üblich, während IP66 für kleinere Schränke verwendet werden kann. Türen, Verschraubungen, Lüftungsöffnungen und Anschlüsse müssen der Gehäusebewertung entsprechen. Wichtig sind auch Entwässerung und Kondensationskontrolle. Eine höhere IP-Schutzart ersetzt nicht die ordnungsgemäße Installation und Wartung.
Die Leistung von Batterie und Leistungselektronik hängt von der Temperatur ab. Lithium-Eisenphosphat-Batterien werden häufig in einem bevorzugten Bereich zwischen 15 °C und 35 °C betrieben. Außensysteme können Klimaanlage, Flüssigkeitskühlung oder eine Kombination davon verwenden. HLK-Geräte können bei extremer Hitze 5 bis 10 % der Systemkapazität verbrauchen. In kalten Klimazonen sind möglicherweise Heizgeräte erforderlich, um die Zellen während des Ladevorgangs auf über 0 °C zu halten. Das Wärmemanagement sollte für die höchsten und niedrigsten erwarteten Umgebungstemperaturen ausgelegt sein. Isolierung und Sonnenschutz können die Kühllast reduzieren.
Für Außengehege sollte verzinkter Stahl, Edelstahl oder Aluminium mit geeigneten Beschichtungen verwendet werden. Pulverbeschichtung und Marinefarbe verbessern die Korrosionsbeständigkeit. Küstenstandorte erfordern möglicherweise einen Korrosionsschutz der Klassen C4 oder C5. UV-beständige Dichtungen, Kabel und Etiketten verhindern Risse und Ausbleichen. Um galvanische Korrosion zu vermeiden, sollten Befestigungselemente mit dem Gehäusematerial kompatibel sein. Durch regelmäßiges Waschen können Salz und Staub entfernt werden, Hochdruckwasser sollte jedoch nicht auf Lüftungsschlitze oder Dichtungen gerichtet werden.
Auf Baustellen entsteht Staub aus Beton, Erde und Zuschlagstoffen. Filter und versiegelte Schränke reduzieren das Eindringen von Staub. Vibrationen durch Ausrüstung und Transport können Verbindungen lockern. Stoßdämpferhalterungen und Drehmomentmarkierungen tragen zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit bei. In Höhen über 2000 Metern sinkt die Luftkühlungsleistung und die Generatoren können schwächer werden. Leistungsumwandlungsgeräte benötigen möglicherweise eine Höhenkorrektur. Diese Bedingungen sollten bei der Kabeldimensionierung und den Schutzeinstellungen berücksichtigt werden. Standortuntersuchungen helfen dabei, Vibrations-, Staub- und Höhenanforderungen zu ermitteln.
Außenanlagen müssen vor Überstrom, Kurzschluss, Überspannung, Unterspannung und Erdschlüssen geschützt werden. Fehlerstromschutzschalter und Isolationsüberwachung sind üblich. Für Standorte mit Blitzeinschlag ist ein Überspannungsschutz wichtig. Die Erdung muss den örtlichen Vorschriften entsprechen. Kabel sollten für den Einsatz im Freien, UV-Belastung und Temperaturbereich ausgelegt sein. Anschlüsse sollten wasserdicht und verriegelt sein. Sperr- und Markierungspunkte sollten zugänglich sein. Warnschilder sollten sichtbar und dauerhaft sein.
Ein Range Extender kann Diesel, Erdgas, Propan oder Biodiesel sein. Es kann in einem separaten Schallschutzgehäuse montiert oder in den Container integriert werden. Die Leistung kann zwischen 30 kW und 300 kW liegen. Der Controller startet den Range Extender, wenn der Ladezustand der Batterie unter einen Sollwert fällt, oft 25 % bis 35 %. Es stoppt, wenn der Ladezustand 75 % bis 85 % erreicht. Dies reduziert den Betrieb bei geringer Last und den Motorverschleiß. Kraftstofflager- und Tankstellen müssen den örtlichen Vorschriften entsprechen. Die Abluftrichtung sollte Aufenthaltsbereiche und Lufteinlässe meiden.
Die Dimensionierung beginnt mit den Lastdaten. Ein abgelegenes Lager kann 60 kW bis 200 kW verbrauchen. Eine Baustelle mit Kränen und Pumpen kann Spitzenleistungen von 300 kW bis 800 kW erbringen. Ein Telekommunikationsstandort kann 5 kW bis 30 kW verbrauchen. Die Batteriekapazität kann zwischen 50 kWh und 2 MWh liegen. Die Wechselrichterkapazität sollte Dauerlast und Überspannung abdecken. Die Kapazität des Range Extenders sollte die durchschnittliche Last plus Aufladen abdecken. Solarenergie kann an guten Standorten 15 bis 35 % der täglichen Energie einbringen. Ein Hybrid-Controller gleicht alle Quellen aus.
Außenanlagen profitieren von der Fernüberwachung. Bediener können den Ladezustand, den Gesundheitszustand, die Temperatur, den Kraftstoffstand und Fehlercodes verfolgen. Benachrichtigungen können per E-Mail oder SMS gesendet werden. Durch die Ferndiagnose werden Besuche vor Ort reduziert und die Reaktionszeit verbessert. Datenprotokolle unterstützen die Wartungsplanung und die Kraftstoffberichterstattung. Cybersicherheit sollte bei vernetzten Systemen berücksichtigt werden. Zugriffskontrolle und verschlüsselte Kommunikation schützen Betriebsdaten.
Für den Außenbereich geeignete Systeme können auf Betonplatten, Kufen oder Anhängern installiert werden. Der Untergrund sollte eben sein und das Gewicht tragen können. Für Luftzirkulation, Wartung und Kabeleinführung ist Freiraum erforderlich. Container sollten für Windlasten verankert werden. In Schneegebieten verhindern erhöhte Plattformen die Ansammlung von Schnee um die Lüftungsschlitze herum. In Überschwemmungsgebieten können erhöhte Auflagen erforderlich sein. Um Wassereintritt und Schäden zu vermeiden, sollten Kabelgräben oder Freileitungen geplant werden.
Die Wartung umfasst die Überprüfung von Türdichtungen, Filtern, Kühleinheiten und Kabelverschraubungen. Insbesondere an Küstenstandorten sollte in regelmäßigen Abständen eine Korrosionsprüfung durchgeführt werden. Batteriemodule sollten auf Spannungsgleichgewicht und Temperatur überprüft werden. Der Range Extender benötigt stundenweise Öl-, Filter- und Kühlmittelwartung. Firmware-Updates sollten den Herstelleranweisungen folgen. Ein Ersatzteilplan reduziert Ausfallzeiten. Die Standortteams sollten alle Serviceaktivitäten aufzeichnen.
INJET HanCang bietet Energiespeichersysteme mit erweiterter Reichweite für den Außenbereich für den Bau und die Fernstromversorgung. Die Systeme nutzen Batteriemodule, bidirektionale Wechselrichter, Range-Extender-Steuerungen und Wärmemanagement. Gehäuse können nach IP-Schutzart, Korrosionsklasse und Umgebungstemperaturbereich konfiguriert werden. Die Fernüberwachung unterstützt das Kraftstoffmanagement und die vorbeugende Wartung. Der modulare Aufbau ermöglicht die Erweiterung der Kapazität, wenn sich die Projektlast ändert.
Ein Energiespeichersystem mit erweiterter Reichweite für den Außenbereich eignet sich für Standorte ohne feste Gebäude. Es kombiniert einen Batteriespeicher mit einem Hilfsgenerator, um variable Lasten zu bewältigen und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Für einen zuverlässigen Betrieb sind die richtige IP-Schutzart, thermische Auslegung, Korrosionsschutz und Wartungsplanung erforderlich. INJET HanCang unterstützt Outdoor-Bau- und Off-Grid-Projekte mit skalierbaren Energiespeicher- und Reichweitenerweiterungslösungen.