Deye PCS 125kW – bidirektionaler Batteriewechselrichter mit integriertem Energiemanagement

In einem gewerblichen Speicherprojekt ist das PCS das Herzstück. PCS steht für Power Conversion System: ein Wechselrichter, der in beide Richtungen arbeitet. Er macht aus Netzwechselstrom Gleichstrom für die Batterie und aus Batteriegleichstrom wieder Netzstrom – je nachdem, was die Anlage gerade braucht.

Das Deye SUN-125K-PCS01HP3 leistet 125 kW und lädt oder entlädt mit bis zu 200 A. Es gehört zur Deye C&I-ESS-Lösung von 125 kW bis 2,5 MW und arbeitet mit den BOS-B-Pro-A3-Batterieracks zusammen; bis zu 16 Racks lassen sich an einem PCS betreiben. Für PV-Anlagen kommt das 200-kW-MPPT-Modul dazu, für Notstrombetrieb das 500-kW-STS-Modul.

Interessant für die Planung ist vor allem, was nicht dazugekauft werden muss: Rückspeisesperre und zeitgesteuerte Bewirtschaftung sind bereits im Gerät. Ein separater EMS-Schrank entfällt damit in vielen Projekten.

Alle Vorteile auf einen Blick

• 125 kW Nennleistung und 125 kVA Scheinleistung, dreiphasig mit Neutralleiter
• Bis zu 200 A Lade- und Entladestrom bei einer Batteriespannung von 630 bis 1.000 V
• Maximaler Wirkungsgrad 98,5 Prozent, europäischer Wirkungsgrad 97,8 Prozent
• Kurzzeitige Spitzenleistung bis zum Doppelten der Nennleistung für 15 Sekunden
• Systeme bis 2,5 MW durch Parallelbetrieb mehrerer Geräte
• Rückspeisesperre und zeitgesteuertes Laden und Entladen sind integriert
• Ladeverfahren stimmt sich selbsttätig auf das BMS der Batterie ab
• Schutzart IP65 – der Aufstellort muss kein Innenraum sein
• Kommunikation über WLAN, RS485, CAN und Zähleranbindung
• Umfangreiche Netzzulassungen, darunter VDE-AR-N 4105 und EN 50549

Bidirektional heißt: ein Gerät statt zwei

Ein gewöhnlicher PV-Wechselrichter kennt nur eine Richtung – von den Modulen ins Netz. Ein Speicher braucht beide. Das PCS erledigt Laden und Entladen mit derselben Leistungselektronik und wechselt die Richtung im Betrieb.

Nennleistung und Nennstrom sind dabei in beiden Richtungen nahezu gleich: 189,4 A auf der Eingangsseite, 181,2 A auf der Ausgangsseite bei 220/380 V oder 230/400 V. Für Lastspitzen steht kurzzeitig das Doppelte der Nennleistung für 15 Sekunden bereit – nützlich, wenn ein großer Antrieb anläuft und der Netzbezug trotzdem unter der vereinbarten Grenze bleiben soll.

Energiemanagement ohne Zusatzschrank

Zwei Funktionen, die sonst ein eigenes Energiemanagementsystem übernimmt, sind bereits eingebaut. Die Rückspeisesperre – oft Null-Export genannt – verhindert, dass Strom aus Speicher oder PV-Anlage ungewollt ins öffentliche Netz abfließt. Das ist überall dort Pflicht, wo der Netzanschluss keine Einspeisung erlaubt oder sie wirtschaftlich unattraktiv ist.

Die zeitgesteuerte Bewirtschaftung legt fest, in welchen Stunden geladen und in welchen entladen wird. In Verbindung mit einem angeschlossenen Zähler lassen sich damit Lastspitzen kappen und Preisunterschiede zwischen den Tageszeiten nutzen. Für größere Verbünde mit mehreren PCS bleibt ein übergeordnetes EMS sinnvoll – für einzelne Einheiten reicht das Gerät selbst.

Batterieseite und Zusammenspiel mit dem BMS

Das PCS arbeitet mit Lithium-Ionen-Batterien im Spannungsbereich von 630 bis 1.000 V und hat einen Batterieeingang. Die Ladestrategie stimmt es selbsttätig auf das BMS ab, also auf die Elektronik, die im Batterierack Zellspannungen, Temperaturen und Ströme überwacht. Das BMS gibt die zulässigen Grenzen vor, das PCS hält sie ein – manuelle Ladekennlinien sind nicht nötig.

Im Verbund mit den BOS-B-Pro-A3-Racks ergibt das je Cluster rund 257 kWh Systemenergie, davon etwa 231 kWh nutzbar. Ein PCS trägt bis zu 16 Racks.

Aufstellung, Kühlung und Netzzulassung

Mit IP65 ist das Modul staubdicht und gegen Strahlwasser geschützt und lässt sich damit im Freien montieren. Gekühlt wird über eine geregelte Luftkühlung; der Geräuschpegel bleibt unter 75 dB. Der Betriebsbereich ist weit gefasst, ab 45 °C reduziert das Gerät die Leistung. Die Abmessungen von 543 × 310 × 775 mm bei 81,86 kg entsprechen dem Rastermaß der übrigen Module der Baureihe.

Auf der Netzseite ist das Gerät unter anderem nach VDE-AR-N 4105, EN 50549, IEC 61727 und IEC 62116 zugelassen – die Anmeldung beim Netzbetreiber ist damit auf einer belastbaren Grundlage möglich. Die Garantiezeit beträgt je nach endgültigem Installationsort 5 oder 10 Jahre; maßgeblich sind die Deye-Garantiebestimmungen.

Hinweis: Das PCS ist ein Modul der Deye C&I-ESS-Lösung und arbeitet nur mit passenden Batterieracks. Für PV-Direkteinbindung wird zusätzlich ein MPPT-Modul benötigt, für Notstrom- und Inselbetrieb ein STS-Modul. Auslegung, Netzverträglichkeitsprüfung, Anmeldung beim Netzbetreiber und Inbetriebnahme gehören in die Hände eines Fachbetriebs.

Technische Daten: Deye – Datenblatt 125kW-2,5MW C&I ESS-Lösung (125kW PCS + 200kW MPPT + 500kW STS + BOS-B Pro-A3) (PDF)