Welche technische Unterstützung erhalten Nutzer für maßgeschneiderte Energiespeicherbatterien?

Die Entwicklung kundenspezifischer Energiespeicherbatterien ist ein technisch anspruchsvoller Prozess. Der Weg von einem Produktkonzept – einer bestimmten Kapazität, Bauform, Spannungskonfiguration oder Integrationsanforderung – bis hin zu einem zertifizierten, produktionsreifen Batteriesystem umfasst mehrere Ingenieurdisziplinen, Konformitätsprüfungen, die Entwicklung von Fertigungsprozessen sowie eine kontinuierliche technische Zusammenarbeit. Für Käufer ist es entscheidend, zu verstehen, welchen technischen Support ein seriöser OEM-Hersteller in jeder Phase dieses Prozesses bietet, um beurteilen zu können, ob ein Lieferant seine Zusagen zur kundenspezifischen Entwicklung tatsächlich einhalten kann.

Phase 1: Anforderungsengineering und Machbarkeitsbewertung

Die erste technische Support-Funktion, die ein Kunde für maßgeschneiderte Batterien erhält, ist das Requirements Engineering. Bevor mit der Konstruktion begonnen wird, arbeitet das Ingenieurteam eines erfahrenen Herstellers gemeinsam mit dem Kunden daran, geschäftliche Anforderungen – wie Leistungsbedarf, Einbauvorgaben, regulierte Märkte, Einsatzumgebungen und Kostenziele – in technische Spezifikationen zu übersetzen, die anschließend realisiert und getestet werden können.

Diese Anforderungsübersetzung ist komplexer, als es auf den ersten Blick erscheint. Wenn ein Kunde sagt: „Ich benötige ein 20-kWh-System für eine kommerzielle Anwendung in Deutschland“, spezifiziert er tatsächlich eine ganze Reihe technischer Anforderungen: Das System muss die CE-Kennzeichnung tragen, der Norm IEC 62619 entsprechen, einen Spannungsbereich aufweisen, der mit in Deutschland zugelassenen Wechselrichter-Marken kompatibel ist, im für Mitteleuropa typischen Temperaturbereich betrieben werden können und so dimensioniert sein, dass es in die gängige europäische Infrastruktur für technische Räume passt. Ein Ingenieurteam, das sowohl die technischen als auch die regulatorischen Aspekte dieser Anforderung versteht, erstellt eine umsetzbare Spezifikation; ein Team ohne dieses Verständnis erzeugt dagegen ein Design, das bei der Zertifizierung oder im Feldversuch scheitert.

Die über 60 F&E-Ingenieure von HANO bringen diese doppelte technische und regulatorische Kompetenz in Anforderungsengineering-Sitzungen ein und stellen sicher, dass kundenspezifische Spezifikationen auf dem Fundament dessen beruhen, was tatsächlich realisierbar und zertifizierbar ist.

Phase 2: Auswahl der Zellchemie und -konfiguration

Die Wahl der Zellchemie ist die folgenreichste Konstruktionsentscheidung bei der Entwicklung maßgeschneiderter Batterien. LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat) hat sich aufgrund seiner überlegenen thermischen Stabilität, langen Zykluslebensdauer und hervorragenden Sicherheitsprofile zur dominierenden Chemie für stationäre Energiespeicheranwendungen entwickelt. Die Standardproduktlinie von HANO basiert auf der LiFePO4-Chemie, und die umfassende Erfahrung des Engineering-Teams von HANO mit dieser Chemie – einschließlich spezifischer Zellhersteller, Qualitätsstufen und Leistungsmerkmale über verschiedene Temperaturbereiche hinweg – lässt sich direkt auf individuelle Entwicklungsprojekte übertragen.

Die Auswahl der Zellkonfiguration – also wie viele Zellen in Serie und wie viele parallel geschaltet werden – bestimmt Spannung, Kapazität und Innenwiderstand des Systems. HANOs Erfahrung mit Konfigurationen von 64S1P (HN-HVS5, 10,24 kWh) bis hin zu 2–19 Modulen in Serie (HL605, 51,2–972 V) bietet eine Referenzbibliothek validierter Konfigurationen, die bei kundenspezifischen Projekten angepasst statt von Grund auf neu entwickelt werden können. Dadurch reduziert sich der Engineering-Aufwand und das Risiko im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer Konfigurationen erheblich.

Stufe 3: Entwicklung der BMS-Architektur und der Kommunikationsprotokolle

Das Batteriemanagementsystem ist die technisch komplexeste und am stärksten differenzierende Komponente eines kundenspezifischen Batteriesystems. Ein BMS, das Zellspannungen und -temperaturen präzise misst, Schutzabschaltlogik implementiert, zuverlässig mit externen Wechselrichtern und Managementsystemen kommuniziert und über Tausende von Ladezyklen hinweg seine Leistungsfähigkeit bewahrt, ist ein hochentwickeltes eingebettetes System, dessen Entwicklung und Validierung erhebliches ingenieurtechnisches Know-how erfordert.

Für Kunden mit individuellen Anforderungen, die BMS-Kommunikationsprofile benötigen, die sich nahtlos in proprietäre Energiemanagementplattformen integrieren, kann das technische Team von HANO maßgeschneiderte Kommunikations-Firmware entwickeln und testen. Die CAN- und RS485-Hardware-Schnittstellen sind standardisiert, doch die Kommunikationsprotokollschicht – also die spezifischen Nachrichten, Datenformate und Befehlsstrukturen, die ein bestimmter Wechselrichter oder eine bestimmte Energiemanagementplattform erwartet – kann individuell angepasst werden. Diese Anpassungsfähigkeit des BMS ermöglicht es einem kundenspezifischen Batteriesystem, als nativer Bestandteil des umfassenderen Produktökosystems des Käufers zu fungieren, anstatt als externes Gerät, das einer Protokollübersetzung bedarf.

Die maßgeschneiderte BMS-Entwicklung ermöglicht zudem anwendungsspezifische Schutzlogik. Beispielsweise erfordert eine Batterie, die für Pufferanwendungen in Elektrofahrzeug-Ladestationen konzipiert ist, andere Logik zur Spitzenleistungssteuerung und zum thermischen Management als eine Batterie, die für die Optimierung des Stromverbrauchs im Haushalt zu bestimmten Tarifzeiten ausgelegt ist. Das BMS-Entwicklungsteam von HANO kann diese anwendungsspezifischen Konfigurationen im Rahmen des maßgeschneiderten Entwicklungsprozesses umsetzen.

Stufe 4: Mechanisches Design und Formfaktor-Engineering

Nicht alle Anforderungen an maßgeschneiderte Batterien sind elektronischer Natur. Viele ergeben sich aus Einschränkungen des Installationsumfelds: ein Geräteschrank, der eine bestimmte Grundfläche benötigt; eine wandmontierte Konfiguration, die innerhalb vorgegebener Höhen- und Tiefenmaße Platz finden muss; eine Außenaufstellung, die einen Schutzgrad von IP55 oder höher erfordert; oder eine Transportanwendung, bei der bestimmte Anforderungen an Vibrations- und Stoßfestigkeit zu erfüllen sind.

HANO's Konstruktionsteam arbeitet mit Einkäufern zusammen, um mechanische Konfigurationen zu entwickeln, die diese Einschränkungen erfüllen und gleichzeitig die Fertigungsrealisierbarkeit sowie Kosteneffizienz gewährleisten. Die modulare Stapelarchitektur von HANO's Standardprodukten bietet einen bewährten mechanischen Rahmen, der – hinsichtlich Breite, Tiefe, Höhe und Befestigungsmöglichkeiten – an kundenspezifische Anwendungen angepasst werden kann, ohne dass eine vollständig neue statische Berechnung erforderlich wäre.

Die Anpassung des Gehäusedesigns umfasst auch die Thermomanagement-Architektur. Anwendungen, die einen Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen erfordern, können eine verbesserte Lüftung, die Integration von Phasenwechselmaterialien oder aktive Kühlmaßnahmen benötigen, die sich von den Konfigurationen der Standardprodukte unterscheiden. HANO's Ingenieurteam verfügt über Erfahrung in der Entwicklung passiver und aktiver Thermomanagement-Lösungen für eine breite Palette von Anforderungen an die Einsatzumgebung.

Stufe 5: Zertifizierungsunterstützung und Konformitätsprüfungen

Individuelle Batterieprodukte müssen denselben Zertifizierungsprozessen unterzogen werden wie Standardprodukte. IEC-62619-Zellensicherheitsprüfungen, CE-Kennzeichnungs-Dokumentation, UN38.3-Transportprüfungen, UL1973-Prüfungen für stationäre Speicheranlagen – diese Zertifizierungen erfordern formale Prüfungen durch akkreditierte Labore, umfangreiche Dokumentation und eine fortlaufende Einhaltung der Vorschriften.

HANOs über 20 professionelle Prüfsysteme ermöglichen umfangreiche Vorzertifizierungsprüfungen intern, bevor akkreditierte externe Labore hinzugezogen werden. Diese interne Prüfmöglichkeit ist bei der Entwicklung individueller Lösungen besonders wertvoll, da sie es den Ingenieurteams ermöglicht, Probleme bereits während des Entwicklungszyklus zu identifizieren und zu beheben – anstatt sie erst kostspielig während der formalen Zertifizierungsprüfung zu entdecken.

Das bestehende Zertifizierungsportfolio von HANO bietet zudem eine Grundlage, von der aus maßgeschneiderte Produkte mit reduziertem Zertifizierungsaufwand abgeleitet werden können. Ein maßgeschneidertes Produkt, das wesentliche Komponenten und Konstruktionsmerkmale mit einem bereits zertifizierten Standardprodukt teilt, profitiert von der technischen Begründung, die bereits in der ursprünglichen Zertifizierungsdokumentation festgelegt wurde.

Stufe 6: Entwicklung des Fertigungsprozesses und Unterstützung beim Hochskalieren

Die Entwicklung einer maßgeschneiderten Batterie endet nicht mit einem validierten Design – sie muss in der Serienfertigung reproduzierbar sein und dabei eine konsistente Qualität gewährleisten. Die Entwicklung des Fertigungsprozesses für eine maßgeschneiderte Batteriekonfiguration umfasst die Festlegung von Montageverfahren, die Definition von Qualitätskontrollpunkten, die Spezifikation von Prüfprotokollen für die Produktion sowie die Schulung des Montagepersonals.

Die Produktionsinfrastruktur von HANO – qualifiziertes Montagepersonal, professionelle Fertigungsanlagen und eine jährliche Kapazität von über 200.000 Einheiten – bildet die Grundlage für die Skalierung individueller Konstruktionen vom Prototyp bis zur Serienfertigung, ohne die Risiken einer Produktionshochlaufphase, mit denen kleinere Zulieferer konfrontiert sind. Die langjährige Produktionserfahrung des Unternehmens mit zahlreichen Produktkonfigurationen liefert Referenzprozessdaten, die die Entwicklung maßgeschneiderter Fertigungsprozesse beschleunigen.

Stufe 7: Feldsupport und kontinuierliche technische Betreuung

Der technische Support für maßgeschneiderte Batteriesysteme erstreckt sich auch auf die Betriebsphase. Der Feld-Einsatz einer neuen Batteriekonfiguration umfasst Installationsanleitungen, Inbetriebnahmesupport, Unterstützung bei der Fehlersuche sowie das Management laufender Firmware-Updates. Für Käufer, die maßgeschneiderte Systeme im großen Maßstab an mehreren Standorten weltweit einsetzen, ist diese Feldsupport-Funktion ebenso wichtig wie die ursprüngliche Entwicklungsunterstützung.

Das technische Team von HANO pflegt während der Implementierungsphasen direkten Kontakt mit Kunden, die maßgeschneiderte Entwicklungen beauftragen, und bietet Fern-Diagnoseunterstützung, veröffentlicht Feldbulletins, sobald Leistungsmuster auf neu auftretende Probleme hinweisen, sowie Anwendungsnotizen, die Installations-Teams dabei unterstützen, die Systemleistung zu maximieren.

Fazit

Die Entwicklung maßgeschneiderter Energiespeicherbatterien ist eine mehrstufige technische Zusammenarbeit, die Anforderungsengineering, Zell- und BMS-Entwicklung, Konstruktion, Zertifizierungsprüfungen, Serienentwicklung sowie Support vor Ort umfasst. Die Tiefe der technischen Unterstützung, die in jeder Phase verfügbar ist, entscheidet darüber, ob ein Projekt zur maßgeschneiderten Batterieentwicklung das angestrebte Ergebnis liefert. HANOs Kombination aus über 60 F&E-Ingenieuren, über 20 professionellen Prüfsystemen, einer Produktionsstätte mit einer Fläche von 50.000 m² und einem umfassenden Zertifizierungsportfolio bietet die branchenübergreifende technische Support-Infrastruktur, die Kunden mit individuellen Batterielösungen benötigen. Kontaktieren Sie das Ingenieursteam von HANO unter hanoenergy.com, um Ihre Anforderungen an maßgeschneiderte Energiespeicherlösungen zu besprechen.