Steckverbinder für wechselbare Batteriespeicher-Systeme

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Unterschiedliche Schutzmaßnahmen

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die elektrische Sicherheit. Die Batteriemodule enthalten häufig einige in Reihe geschaltete Zellen, um die Nennspannung zu erhöhen. Hierdurch kann eine berührgefährliche Spannung entstehen.

Um den notwendigen Personenschutz zu erreichen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Es kann innerhalb des Modules eine Trennung der elektrischen Kreise erfolgen, wenn der Steckverbinder gezogen wird – eine berührgefährliche Spannung kann so nicht an den Kontakten des Steckverbinders auftreten.

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Bild 1: Batteriewechselsysteme werden immer häufiger eingesetzt – sie ermöglichen Mobilität und unterstützen die Energiewende.(Bild: Phoenix Contact)

Bild 2: Die Einsatzgebiete für Batteriewechselsysteme erstrecken sich vom E-Mobil über Nutzfahrzeuge und Werkzeuge bis hin zum Speicher für regenerative Energien.(Bild: Phoenix Contact)

Bild 3: Buchsen und Stecker – Steckverbinder A im Batteriefach D können in verschiedenen Konfigurationen mit Steckverbinder B im Batteriemodul C gesteckt werden.(Bild: Phoenix Contact)

Bild 4: Steckverbinder-System für Elektrobus-Batterien – Toleranzen im Einschubsystem werden durch einen beweglichen Einsatz in der Steckverbinder-Buchse (Socket) ausgeglichen, damit der Stifteteil (Plug) optimal eingeführt werden kann.(Bild: Phoenix Contact)

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Hierzu sind Steuerkontakte im Steckverbinder notwendig, die beim Ausstecken zusammen mit der entsprechenden elektrischen Schaltung im Batteriemodul dafür sorgen, dass eine Trennung von der berührgefährlichen Spannung innerhalb des Batteriemoduls stattfindet.

Ein weiteres Verfahren ist die berührgeschützte Gestaltung sowohl der Buchsenseite als auch der Stiftseite der Steckverbinder. Dieses Verfahren ist für kleinere Stromstärken anwendbar, da der Durchmesser der Kontakte nicht so groß werden darf, dass ein Finger die Metalle berühren kann.

Sind diese Maßnahmen nicht sinnvoll, muss die Anlage baulich so gestaltet sein, dass ein Zugang nicht möglich ist oder dass die spannungsführenden Teile außerhalb der Reichweite liegen. Derartige Anlagen dürfen jedoch nur von elektrotechnisch unterwiesenen oder ausgebildeten Personen bedient und überwacht werden.

Welche Schutzmaßnahme möglich und im konkreten Fall die sinnvollste ist, muss im Dialog zwischen Batteriemodul- und Steckverbinder-Hersteller ermittelt werden.

Eine Norm schafft Anwendungssicherheit

Die speziellen Eigenschaften und Anforderungen an Batteriesteckverbinder sind bislang in den einschlägigen Dokumenten nicht abgebildet. Daher wird zurzeit unter Führung von Phoenix Contact im Normungsprojekt IEC 60309-6 an den grundlegenden Aspekten für diese Art von Steckverbindern gearbeitet. Mit Definitionen, Charakterisierungen, Anforderungen zur elektrischen Sicherheit sowie speziellen Tests, die alle möglichen Kombinationen von Versatzsituationen berücksichtigen, wird die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit dieser Steckverbinder geprüft und beschrieben.

Mit speziell konzipierten und qualitativ hochwertigen Steckverbindern kann der Anwender seine Aufgaben bei modularen Batteriespeichern erfüllen. Die entsprechenden Batteriesteckverbinder von Phoenix Contact leisten bewusst mehr als normativ gefordert, um damit langfristig die zuverlässige Funktion der modularen Batteriespeichereinheit sicherzustelllen.

* Dipl.-Wirt.-Ing. Bernd Horrmeyer ist Fachreferent für Standardisierung bei Phoenix Contact, Blomberg.

Artikelfiles und Artikellinks

Link: Übersicht der Steckverbinder von Phoenix Contact

Link: Beitrag im Original erschienen in: ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft Leistungselektronik, Stromversorgungen und Energieeffizienz II (kostenlose ePaper-Version)

Link: Heftausgabe als pdf

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Stand: 08.12.2025

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