rail power line Energiespeicher für Bahnanwendungen

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1 rail power line Energiespeicher für Bahnanwendungen 1

2 Energiespeicher für Bahnanwendungen Alle Speichertechnologien aus einer Hand HOPPECKE ist seit 30 Jahren Ihr Partner für effiziente Systemlösungen im Bahnbatteriebereich und auf die Anforderungen der Zukunft bestens vorbereitet. Alle Technologien aus einer Hand das bedeutet für jede Kundenanforderung die beste Lösung. HOPPECKE bietet: Die im Bahnbatteriebereich weit verbreitete Blei-Säure Technologie. Die bewährte und bis heute einzigartige NiCd Technologie für extreme Anforderungen. Den höchsten Technologiestand alkalischer Batterien für industrielle Anwendungen, die Nickel-Metall-Hydrid-Technologie (NiMH). Für zukunftsweisende Enwicklungen im Bahnsektor die Li-Ion- Technologie. Zertifizierungen HOPPECKE Produkte werden unter Berücksichtigung der internationalen Standards für Qualität, Sicherheit und Umwelt gefertigt. Für jede Anwendung die passende Batterie HOPPECKE bietet eine breite Auswahl an Zellen, Batterien und Komplettlösungen an, die in den unterschiedlichsten Anwendungen und den erforderlichen Leistungsklassen im nationalen und internationalen Bahnbetrieb zum Einsatz kommen. Die Einbauvarianten sind vielfältig ob Dachmontage, Unterflurmontage oder Einbau in den Zug wir konstruieren und fertigen Ihr individuelles Energiesystem. Qualität/Sicherheit: ISO 9001 IRIS OHSAS EN EN Performance: IEC UIC 854 EN EN GOST Mechanik: EN IEC EN 15085, ASTM Brandsicherheit: EN NFF DIN 5510 NFPA 130 UNI IEC Umwelt: ISO Ausführliche Informationen zu Bahnbatterie-Systemen von HOPPECKE finden Sie in der Broschüre rail systemizer. 2

3 rail power Die HOPPECKE Batterie-Technologien rail power Blei-Säure Technologie Kosteneffiziente Batterie für Standard-Bahnanwendungen Hoher HOPPECKE Qualitäts- und Technologie-Standard Komplette Systeme mit geschlossenen und verschlossenen Batterien (VRLA) rail power FNC NiCd Technologie Fortschrittliche Batterietechnologie für hohe Anforderungen Lange Brauchbarkeits- und Zyklen-Lebensdauer in Bahnanwendungen, selbst unter extremen Temperaturbedingungen Großes Produktspektrum im Bereich hoher Energiedichte oder hoher Leistungsdichte zur optimalen Anpassung der Batterie an den Bedarf des Kunden rail power XNH NiMH Technologie Höchster Entwicklungsstand bei alkalischen Zellen für Industrieanwendungen Längste Brauchbarkeitsdauer und Zyklen-Lebensdauer in Bahnanwendungen Für höchste Ansprüche an Volumen und Gewicht der Batterie rail power LiOn Li-Ion Technologie Höchste Energie- und Leistungsdichte Große Zyklenfestigkeit bei Voll- und bei Teilzyklen Extrem niedrige Selbstentladung Einen kompletten Überblick der HOPPECKE Baureihen für Bahnanwendungen finden Sie ab Seite 12. 3

4 rail power Blei-Säure-Batterien Baureihen Lang bewährte Technologie, die in vielen Bahnfahrzeugen zum Einsatz kommt. Gas- und elektrolytdicht ausgeführte Poldurchführungen gewährleisten eine optimale Betriebssicherheit. Hierzu trägt auch die Verwendung von HOPPECKE System-Verbindern bei, die bereits bei der Montage für erhöhte Kurzschlusssicherheit sorgen. Die kunststoffisolierten Bleipole enthalten Messing-Inlets und stellen so die gute Hochstromfähigkeit sicher. Die Batterien werden in stabilen Kunststoffgehäusen gebaut. Sie sind resistent auch gegenüber Schock- und Vibrationsbeanspruchungen, die weit über den relevanten Anforderungen für Bahnbatterien liegen. rail power V Geschlossene Blei-Säure-Batterie Die rail power V stellt eine lang bewährte Technologie auf der Basis von Rohr- und Gitterplatten-Elektroden sowie flüssigen Elektrolyten dar. Die Elektroden sind in Blei-Antimon-Technologie ausgeführt. Die Batterien werden in stabilen Polypropylen-Gehäusen gebaut. rail power V Batterien arbeiten zuverlässig als Bordnetzbatterien in allen Bahnfahrzeugen. Verfügbar in 6 V und 12 V Blockbatterien und 2 V Einzelzellen Problemlos einsetzbar im Temperaturbereich von -20 C bis +55 C Resistent gegenüber Tiefentladungen Design-Life über 15 Jahre, die Gebrauchsdauer im Bahneinsatz beträgt bis zu 8 Jahren Hohe Zyklenfestigkeit, über 1500 Zyklen 4

5 Baureihen rail power VR Verschlossene Bleibatterie Innovative Vlies- ESS Batterietechnologie Patentierte Technologie auf der Basis von Gitter-Elektroden und einem Vlies-Separator. Die Elektroden sind in bewährter Blei- Calcium Technologie ausgeführt. Der Elektrolyt enthält Gel Additive (ESS-Technologie) und ist im Vlies-Separator festgelegt. Damit verfügt diese Technologie nicht nur über die Vorteile der Vlies-Batterie sondern auch über die der Gel-Batterie. Die Batterien werden in Gehäusen aus stabilem Polypropylen oder ABS gebaut. rail power VR arbeiten zuverlässig als Bordnetzbatterien in allen Bahnfahrzeugen. Sie werden auch als Starterbatterie in Dieselfahrzeugen eingesetzt. Normen / Standards: EN IEC EN Verfügbar in 6 V und 12 V Blockbatterien und 2 V Einzelzellen Wartungsfrei hinsichtlich des Nachfüllens von Wasser über die gesamte Lebensdauer Integrierte Rückzündungshemmung gewährleistet eine optimale Betriebssicherheit Problemlos einsetzbar im Temperaturbereich von -20 C bis +45 C Resistent gegenüber Tiefentladungen Kein thermal runaway, keine Elektrolytschichtung dank ESS Design-Life 12 Jahre+, die Gebrauchsdauer im Bahneinsatz beträgt bis zu 6 Jahren Hohe Zyklenfestigkeit, über 1500 Zyklen Normen / Standards: IEC EN /22 IEC EN UL94 2,2 Entladekurve rail 20 C 2,2 Entladekurve rail 0 C 2,0 2,0 Zellenspannung (V) 1,8 1,6 1,4 Zellenspannung (V) 1,8 1,6 1,4 1,2 1,2 1, , Entladetiefe (DoD) in % C 5 Entladetiefe (DoD) in % C 5 0,2 C 5 1 C 5 5 C 5 0,2 C 5 1 C 5 5 C 5 Hinweis: Diese Kurven zeigen nur Beispiele für das Entladeverhalten. Sie dürfen nicht zur Auslegung von Batterien herangezogen werden. 5

6 rail power FNC Weltweit einzigartig die FNC -Technologie Baureihen Batteriesysteme für Bahnanwendungen Seit 1983 hat HOPPECKE weltweit mehr als 2,5 Mio. FNC -Zellen an seine Bahnkunden in aller Welt geliefert. Dieser Erfolg basiert auf den vielen Vorteilen, welche die FNC -Technologie gegenüber anderen Energiespeichersystemen bietet. Zuverlässige Energieversorgung durch extrem hohe Zyklenfestigkeit Langlebigkeit durch hohen HOPPECKE Qualitätsstandard Höchste Sicherheit durch überlegene Technologie Temperaturbeständig durch beste Eigenschaften bei extremen Temperaturbedingungen Geringe Folgekosten durch lange Wartungsintervalle rail power FNC V Standard Baureihe für alle Anwendungen Keine andere NiCd-Technologie eignet sich besser für die Herstellung von Sonderformaten als die Faserstrukturtechnologie. Ihre enorme Flexibilität ermöglicht es uns, viele individuelle Wünsche unserer Kunden zu erfüllen. Universell im Bahnbereich einsetzbar, als Starter-, Antriebsoder Bordnetz- Batterie Mit und ohne automatischem Wasser- Befüllsystem lieferbar Variables Zellendesign: - Hohe, breite und gleichzeitig extrem schale Zelle - Niedrige Zelle mit großer Grundfläche - Sehr kompakte, niedrige Zelle 6

7 Baureihen rail power FNC VA Advanced FNC -Baureihe mit interner Rekombination und verlängerten Wartungszyklen Geringere Ladespannung Im Hochstrombereich, für Hybridantriebe und für Startanwendungen einsetzbar Mit allen Vorteilen der FNC V-Technologie und zusätzlich: - Verbesserte Ladungsannahme, höhere Energiedichte - Geringerer Wasserverbrauch, verlängerte Wartungsintervalle - Kompaktes, stabiles Design - Hohe mechanische Stabilität aller elektrochemisch aktiven Bauteile - Deutlich erhöhte Lebensdauer auch unter härtesten Einsatzbedingungen rail power FNC VC Compact FNC -Baureihe mit höchster Energiedichte für begrenzte Einbauräume Geringere Ladespannung Für alle Bahn- und Massenverkehrsmittel-Anwendungen, in denen ein Maximum an Performance und Kapazität gefordert ist Mit allen Vorteilen der FNC VA-Technologie und zusätzlich: - Nochmals erhöhte Energiedichte bei gleichzeitig minimalem Gewicht 1,4 1,3 Entladekurve rail power 20 C 1,4 1,3 Entladekurve rail power -20 C 1,2 1,2 Zellenspannung (V) 1,1 1,0 0,9 Zellenspannung (V) 1,1 1,0 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0, Entladetiefe (DoD) in % C 5 Entladetiefe (DoD) in % C 5 0,2 C 5 1 C 5 5 C 5 0,2 C 5 1 C 5 5 C 5 Hinweis: Diese Kurven zeigen nur Beispiele für das Entladeverhalten. Sie dürfen nicht zur Auslegung von Batterien herangezogen werden. 7

8 rail power XNH Verschlossene cadmiumfreie alkalische Batterietechnologie rail power FNH Verschlossene cadmiumfreie alkalische Batterietechnologie Mit der rail power XNH Technologie stehen leistungsfähige, wartungsfreie und langlebige Nickel Metallhydrid Batteriesysteme für den Bahnbereich zur Verfügung. Die Technologie basiert auf hochleitfähigen Kollektormaterialien, welche als Träger für die Aktivmaterialien dienen, an denen die Elektrodenreaktionen der positiven und der negativen Elektrode ablaufen. Gegenüber anderen alkalischen Batterietechnologien zeichnet sich die XNH Technologie durch folgende Vorteile aus: Höhere Energie- und Leistungsdichte Höhere Zyklen-Lebensdauer > 3000 Kapazitätsdurchsätze Cadmiumfrei Wartungsfrei (kein Wassernachfüllen notwendig) Durch ein spezielles Design der Zellen und durch eine intelligente Systemkonfiguration können bahnspezifische Anforderungen im besonderen Maße erfüllt werden: Hohe Strombelastbarkeit und Schnellladefähigkeit durch einen niedrigen Innenwiderstand Thermische Stabilität des Gesamtsystems durch hohe Wärmekapazität der Zelle und speziell auf die Anwendung passend projektiertes thermisches Management Einsatztemperaturbereich - 20 C bis + 45 C 8

9 Baureihen rail power XNH VR Verschlossene cadmiumfreie alkalische Batterietechnologie Die verschlossene XNH Technologie, die sich besonders wirksam bei der Hybridisierung von Antriebssträngen und bei der Ausrüstung von Bahnen für teilweise oberleitungsfreies Fahren zeigt, erfordert einen geführten Ladeprozess, der über ein geeignetes Batteriemanagementsystem (BMS, rail control) abgesichert wird. Darüber hinaus werden im BMS, Daten und Informationen über das Batteriesystem gesammelt, verarbeitet und an übergeordnete Steuerungen im Fahrzeug weitergeleitet. Ständige Verfügbarkeit besonders sicherheitsrelevanter Systeme ist gewährleistet Einsatz von XNH Technologie auch bei den konventionellen Anwendungen des Bahnbereichs möglich (Dieselstart, Bordnetzbatterie) Entladekurve rail power 20 C Entladekurve rail power XNH mit 1 C 5 1,5 1,5 1,4 1,4 Zellenspannung (V) 1,3 1,2 1,1 1,0 Zellenspannung (V) 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,9 0, , Entladetiefe (DoD) in % C 5 Entladetiefe (DoD) in % C 5 0,2 C 5 1 C 5 5 C 5 0 C -10 C -20 C Hinweis: Diese Kurven zeigen nur Beispiele für das Entladeverhalten. Sie dürfen nicht zur Auslegung von Batterien herangezogen werden. 9

10 rail power LiOn Höchste Energiedichte gekoppelt mit maximaler Performance rail systemizer Batteriesysteme für Bahnanwendungen Die HOPPECKE Lithium-Ionen-Batteriesysteme sind modular aufgebaut und bestehen aus 24 V oder 133 V Grundmodulen. Diese Grundeinheiten sind so konzipiert, dass sie als einzelner Block oder im Verband mit mehreren Modulen als größeres Batteriesystem eingesetzt werden können. Die Lithium-Ionen-Module sind als High Energy Variante (mit hohem Energieinhalt) oder als High Power Variante (mit hoher Leistungsdichte) verfügbar. Hohe Flexibilität durch modularen Systemaufbau Höchste Betriebssicherheit durch integriertes HOPPECKE Batteriemanagementsystem Hohe Zyklenlebensdauer bis zu Zyklen bei 80% Kapazitätsentnahme Kompakte Abmessungen und leichte Bauweise durch hohe Energie- und Leistungsdichte Höchste Ausfallsicherheit durch intelligente Parallelschaltung der Module HOPPECKE Lithium-Ionen-Grundmodule unterliegen strengsten Qualitätskontrollen. Zudem sind die HOPPECKE Lithium-Ionen- Module gemäß UN38.3 Transportvorschrift für Lithium-Batterien sowie CE zertifiziert. Wir arbeiten eng mit diversen Zertifizierungsinstituten und Prüflaboren zusammen, somit können wir anwendungsspezifische Systemzertifizierungen für Sie durchführen. Hohe IP-Schutzklassen können über das Design und die Konstruktion entsprechender Umverpackungen (Tröge, Container) erreicht werden. 10

11 Baureihen rail power LiOn 24 V Standard 24 V Basismodul für alle Anwendungen Modular verschaltungsfähig bis 48 V Eigensicherheitsfunktion durch Einzelzellmessung und integriertes Batteriemanagementsystem State-of-Charge und State-of-Health Zustandsberechnung CAN-basierte Kommunikationsfunktion zur Übermittlung der Zustandsdaten Einzelzellsymmetrierungsfunktion: Angleichung des Ladezustandes der Zellen durch intelligent balancing rail power LiOn 133 V Standard 133 V Basismodul speziell für Anwendungen mit hohen Systemspannungen Modular verschaltungsfähig zu Batteriesystemen bis in den Bereich von MWh Integriertes Batteriemanagementsystem Spannungsfest bis V Schnellladefähig, hoch belastbar Aktive und passive Heizung oder Kühlung für eine optimale Leistung Entladekurve rail power 20 C Entladekurve rail power LiOn mit 5 C 5 4,3 4,3 4,1 4,1 3,9 3,9 Zellenspannung (V) 3,7 3,5 3,3 Zellenspannung (V) 3,7 3,5 3,3 3,1 3,1 2,9 2,9 2, , Entladetiefe (DoD) in % C 5 Entladetiefe (DoD) in % C 5 1 C 5 5 C 5 25 C 5-20 C -10 C 0 C Hinweis: Diese Kurven zeigen nur Beispiele für das Entladeverhalten. Sie dürfen nicht zur Auslegung von Batterien herangezogen werden. 11

12 Baureihen-Übersicht Zellen und Batterien rail power V Geschlossene Blei-Säure-Batterie Format Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] rail power V L 2V 47 bis bis 432 Kapazität [Ah] 120 bis 800 Gewicht [kg] 8,0 bis 42,4 rail power VR Verschlossene Bleibatterie Innovative Vlies- ESS Batterietechnologie Format rail power VR M 12 V rail power VR M 12 V FT rail power VR M 6 V rail power VR M 2 V (Frontanschlüsse) Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] 267 bis bis bis bis bis ,5 bis bis Kapazität [Ah] 58 bis bis bis bis 417 Gewicht [kg] 23 bis 42,3 39 bis 59,8 32,7 bis 44,6 15,1 bis 25,8 12

13 rail power FNC V FNC (NiCd) - Standard Baureihe für alle Anwendungen Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] 39 bis bis bis Performance L rail power FNC V L 2 rail power FNC V L 3 rail power FNC V L 4 Kapazität [Ah] 40 bis bis bis 560 Gewicht [kg] 2,15 bis 6,8 8,45 bis 11,1 7,35 bis 16,9 Performance M rail power FNC V M 2 rail power FNC V M 3 rail power FNC V M 4 Kapazität [Ah] 40 bis bis bis 490 Gewicht [kg] 2,15 bis 7,0 8,7 bis 11,45 7,7 bis 17,1 Performance H rail power FNC V H 2 rail power FNC V H 3 Kapazität [Ah] 35 bis bis 265 Gewicht [kg] 2,3 bis 7,5 8,45 bis 11,5 Performance X rail power FNC V X 2 rail power FNC V X 3 Kapazität [Ah] 25 bis bis 200 Gewicht [kg] 2,4 bis 7,5 9,0 bis 12,1 13

14 Baureihen-Übersicht Zellen und Batterien rail power FNC VA Advanced FNC -Baureihe mit interner Rekombination und verlängerten Wartungszyklen Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] Performance H rail power FNC VA H 2 39 bis Performance X rail power FNC VA X 2 39 bis Kapazität [Ah] 38 bis bis 170 Gewicht [kg] 2,6 bis 8,1 3,15 bis 8,9 rail power FNC VC Compact FNC -Baureihe mit höchster Energiedichte für begrenzte Einbauräume Performance M rail power FNC VC M 2 Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] 47 bis Kapazität [Ah] 80 bis 220 Gewicht [kg] 3,4 bis 8,2 14

15 rail power XNH Verschlossene cadmiumfreie alkalische Batterietechnologie rail power XNH VR H Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] 47 bis Kapazität [Ah] 80 bis 225 Gewicht [kg] 3,6 bis 9,2 rail power LiOn 24 V Standard Basismodul für alle Anwendungen Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] rail power LiOn 24 V H rail power LiOn 24 V X Kapazität [Ah] Gewicht [kg] 11,5 10,5 rail power LiOn 133 V Standard Basismodul speziell für Anwendungen mit hohen Systemspannungen rail power LiOn 133 V X Abmessungen L [mm] B [mm] H [mm] Kapazität [Ah] 46 Gewicht [kg] 55 15

16 HOPPECKE Batterie Systeme GmbH Bontkirchener Str. 1 D Brilon-Hoppecke Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) hbs@hoppecke.com 09/2015 DE rail power line Alle Angaben dieses Prospektes beruhen auf dem derzeitigen Stand der Technik. Unsere Produkte unterliegen einer ständigen Weiterentwicklung, deshalb behalten wir uns Änderungen vor. 16