Последња линија одбране у системима за складиштење енергије: Анализа технологије ДЦ осигурача

У системима за складиштење енергије, једносмерни осигурачи, као критичне заштитне компоненте, сносе основну одговорност за брзо прекидање струје квара у екстремним условима кратког{0}}споја. Они постижу физичку изолацију кола кроз механизам термичког осигурача топивог елемента под условима преоптерећења или кратког-споја, карактеришући брзу брзину одзива, високу прекидну моћ и јаку структурну поузданост. Нарочито у високо{4}}напонским ДЦ системима, када се комбинују са високо{5}}изолационим материјалима као што је Керамика за ДЦ аутомобилске осигураче, укупан ниво безбедности система се може значајно побољшати.

 

 

 

Типичан ДЦ осигурач за складиштење енергије састоји се од три дела: топљивог елемента, кућишта и медијума за{0}}гашење лука. Топљиви елемент је обично направљен од материјала на бази сребра или бакра-а, а положај и време стапања се контролишу кроз дизајн структуре са више-врата. Кућиште је углавном направљено од керамичких материјала велике{5}}врсте, као што је 95% алуминијумске керамике, да би издржало високу температуру и механички стрес који настаје у тренутку спајања. Унутрашње пуњење од кварцног песка се користи за брзо апсорбовање енергије лука, чиме се постиже ефикасно гашење лука.

 

Када струја пређе номиналну вредност и акумулира се до одређене енергије (И²т), топљиви елемент се брзо топи и испарава да би настао прекид. Електрични лук се тада прекида и гаси дејством кварцног песка; цео процес се може завршити у микросекундама. Слично структурном дизајну керамичке цеви за високонапонски осигурач, ово ефикасно спречава поновно паљење лука у окружењима високог{2}}напона, обезбеђујући безбедност система.

 

 

ДЦ осигурачи за складиштење енергије се обично класификују према стандарду ИЕЦ 60269. На основу прекидне способности и сценарија примене, могу се поделити на гГ, аР, гР и гПВ типове. Међу њима, типови гР и гГ су погодни за заштиту кластера батерија и магистрале, док се тип аР углавном користи за заштиту енергетских полупроводника.

 

У високо-напонским једносмерним системима, структурна стабилност осигурача у великој мери зависи од керамичког изолатора, као што је керамичко тело за преоптерећење и осигурач за заштиту од кратког споја. Овај изолатор не само да пружа механичку подршку, већ такође игра кључну улогу у електричној изолацији, формирајући важну основу за постизање високог капацитета прекида.

 

 

На основу свог структурног облика, једносмерни осигурачи за складиштење енергије се углавном деле у три категорије: тип округле цеви, коцкасти тип и равне плоче.

 

Осигурачи типа округле цеви углавном користе структуру керамичке цеви, као што је керамичка цев за ЕВ ДЦ осигурач, погодна за стандардизоване сценарије примене; Осигурачи коцкастог типа су причвршћени вијцима и погодни су за системе велике струје и високог напона. Њихова унутрашња структура обично користи керамичку шкољку-високе густине да би се побољшала дисипација топлоте и механичка чврстоћа.

 

Осигурачи са равним плочама (тип оштрице) се углавном користе унутар батеријских модула. Њихова ниска{1}}структура омогућава компактан изглед. У неким високо интегрисаним системима, осигурачи се такође могу интегрисати са високонапонским-кутијама као модуларне јединице. Керамичке структурне компоненте, као што је керамичко кућиште за осигураче, обезбеђују перформансе изолације, истовремено узимајући у обзир компактност и поузданост структуре.

 

 

Перформансе ДЦ осигурача се углавном одређују параметрима као што су Јоуле интеграл (И²т), називни напон, називна струја и прекидна способност. И²т одражава енергетску отпорност осигурача и кључни је индикатор за спречавање кварова. Називни напон мора одговарати нивоу напона система како би се спречило поновно паљење лука након што је осигурач прегорео.

 

У радним окружењима на високим{0}}температурама, стабилност керамичких материјала је посебно важна. На пример, изолационо стеатитно керамичко тело са изолацијом поседује одличну отпорност на топлоту и изолациона својства, обезбеђујући дуготрајан-стабилан рад осигурача у окружењима изнад 50 степени. Истовремено, прекидна способност мора да покрије максималну струју кратког-споја система; тренутно, главни системи за складиштење енергије обично користе производе са прекидним капацитетом од 100кА и више.

 

 

У системима за складиштење енергије, једносмерни осигурачи се углавном постављају на кључне чворове као што су позитивни терминал кластера батерија, сабирница и ДЦ страна ПЦС-а. На страни кластера батерија, они се користе за изоловање појединачних-кварова; на страни сабирница, обезбеђују заштиту-на нивоу система; а на страни ПЦС-а, штите уређаје за напајање као што су ИГБТ.

 

Различите локације примене захтевају различите структурне дизајне. На пример, у сценаријима интеграције електричних возила и складиштења енергије, керамички осигурачи за електрична и хибридна возила се често користе као изолациони материјал језгра да би се испунили захтеви за поузданост под високим вибрацијама, високим температурама и високим напоном.

 

 

 

Избор осигурача захтева свеобухватно разматрање усклађивања напона, усклађивања струје, И²т координације и прекидне способности. Називна струја се обично бира као 1,2 до 1,5 пута већа од максималне радне струје система, док се такође узима у обзир смањење температуре. Штавише, у више-системима заштите треба обезбедити селективну координацију, што значи да прво треба да раде осигурачи нижег нивоа-.

 

Што се тиче одабира конструкције, препоручује се високо{0}}напонским системима да користе коцкасту структуру у комбинацији са керамичким материјалима велике-врсте, као што је глиница керамика за ЕВ осигурач са завртњем како би се обезбедила одлична механичка стабилност и изолациони учинак под високим струјним ударима.

 

 

Како се системи за складиштење енергије развијају ка вишим нивоима напона (изнад 1500В), постављају се све већи захтеви за-способност гашења лука и перформансе материјала осигурача. Будући производи ће се развијати ка већем прекидном капацитету, минијатуризацији и интелигенцији, као што је интеграција индикације осигурача и функција даљинског надзора.

 

На нивоу материјала, примена високо{0}}алуминијумске керамике и композитних керамичких структура ће додатно побољшати перформансе. Структуре као што су керамичка цев за осигурач за ЕВ пуњач и керамичко тело за серију са вијцима са осигурачима постепено постају главна решења у области високонапонске једносмерне заштите.
 

 

 

Као уређај за заштиту језгра у системима за складиштење енергије, перформансе ДЦ осигурача директно утичу на сигурност и стабилност система. Са брзим развојем индустрије електричних возила и складиштења енергије, потражња за структурним компонентама осигурача са високом поузданошћу и високим перформансама изолације наставља да расте.

 

Фокусирајући се на овај тренд, концентришемо се на истраживање и развој и производњу керамичких структурних компоненти високих{0}}перформанси, пружајући решења за више серија производа, укључујућиКерамичко тело осигурача ЕВ, Керамичко тело за ЕВ осигурач и Керамичко тело за помоћни осигурач електричног возила. Користећи развијену технологију алуминијумске керамике и могућности прецизне производње, може да обезбеди стабилну и поуздану изолацију и структурну подршку за високонапонске једносмерне осигураче-, испуњавајући строге захтеве примене нове енергије, електричних возила и система за складиштење енергије.