Požadavky na výkon pro výběr vysokonapěťového stejnosměrného stykače v rezidenčním skladování energie

Dnes, v situaci nedostatku energie a přísné kontrole politik emisí uhlíku, poptávka po energii v domácnostech stále více inklinuje k výrobě fotovoltaické energie. Rezidenční energie nebo systémy akumulace energie v domácnostech se stále častěji dostávají do domovů běžných lidí. V systémech skladování energie v domácnostech hraje zásadní roli kritické DC spínací zařízení nazývané vysokonapěťový DC stykač. Tato základní součást, nainstalovaná ve vysokonapěťové skříni, slouží jak jako elektrické spojení, tak jako ochranný mechanismus mezi sdruženými bateriemi a systémem. Výkon tohoto vysokonapěťového DC stykače přímo určuje, zda celý systém ukládání energie v domácnosti může fungovat bezpečně, spolehlivě a udržet si dlouhodobou stabilitu.

       

V systému skladování energie pro domácnost se dva vysokonapěťové DC stykače obvykle používají pro:

• Stykač kladného obvodu: řídí spojení mezi kladným pólem bloku baterií a systémem 

• Stykač obvodu záporného pólu: řídí spojení mezi záporným pólem svazku baterií a systémem

Některé systémy také přidávají přednabíjecí kontakt pro předběžné nabití kondenzátoru před uzavřením hlavního kontaktu, aby se zabránilo rázovým proudům. Běžná konfigurace je tedy: 2 ~ 3 stykače, konkrétní počet závisí na konstrukci systému.

       

V současné době systém akumulace energie domácích fotovoltaických zařízení obecně přijímá systémové napětí 1000 Vdc. Aby byl zajištěn dlouhodobý bezpečný a spolehlivý provoz systému skladování energie, přední zákazníci v oboru předložili řadu požadavků na stykače HVDC používané ve vysokonapěťové skříni, které jsou shrnuty následovně:

Tabulka shrnutí experimentů

Žádný.	Testovací položka	Referenční standard
1	Základní výkonnostní test	GB/T 21711.7-2018
2	Odpor pomocného kontaktu ≤0,1Ω（@2A）	GB/T 21711.7-2018
3	Test žhavícího drátu	GB/T 14048.1-2012 7.1.2.2, GB5169.10, GB5169.12
4	Zkouška mechanické pevnosti svorek	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
5	Mechanická pevnost krytu	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
6	Impulsní výdržné napětí 8KV±3%.	GB/T 21711.7-2018 4.10
7	Nárůst teploty	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
8	Výroba a přerušení elektrické životnosti 6000 cyklů (500Vdc@100A)	UL508-1999
9	Výroba a přerušení elektrické životnosti 2000 cyklů (750Vdc@100A)	UL508-1999
10	Výroba a přerušení elektrické životnosti 1000 cyklů (1000Vdc@100A)	UL508-1999
11	Elektrická životnost pomocného kontaktu	UL508-1999
12	Mechanická životnost 500 000 cyklů	GB/T 21711.7-20184.31
13	Mechanická životnost při vysoké teplotě	GB/T 21711.7-20184.31
14	Mechanická životnost při nízkých teplotách	GB/T 21711.7-20184.31
15	Aktuální přenosová kapacita 150A (10min), 500A (30s)	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
16	Maximální vypínací kapacita	UL508-1999
17	Parametry cívky při vysoké teplotě	GB/T 21711.7-2018 4.13, GB/T 21711.7-2018 4.14
18	Parametry cívky při nízké teplotě	GB/T 21711.7-2018 4.13, GB/T 21711.7-2018 4.14
19	Test nízké teploty	GB/T28046.4-2011 5.1.1
20	Vysokoteplotní test	GB/T28046.4-2011 5.1.2
21	Vlhké teplo, Cyklický test	GB/T28046.4-2011 5.6
22	Mechanické vibrace	GB/T28046.3-2011 4.1.2.7
23	Mechanický šok	GB/T28046.3-2011 4.2
24	Rázová síla	GB/T28046.3-2011 4.2
25	Dlouhodobý zátěžový test	GB/T 14048.1, GB/T14048.4
26	Dlouhodobé skladování při vysoké teplotě a vlhkosti	GB/T28046.4 5.6
27	Test tepelného šoku (cyklování při vysoké a nízké teplotě)	GB/T2423.22-2012
28	Test v solném spreji	GB/T 2423.17-2008
29	Jmenovitá zkratová vypínací kapacita 500Vdc@6000A （100A pojistka）	GB/T 14048.1-2012 7.2.5

Na současném . trhu má většina značek vysokonapěťových stejnosměrných stykačů řady 100A, zejména epoxidových utěsněných stejnosměrných stykačů, ideální elektrickou životnost při 750Vss, ale pokud jde o napětí 1000Vss, jejich elektrická životnost prudce klesá, jak je znázorněno na obrázku níže

Mnoho značek na trhu pouze tvrdí, že jejich produkty dosahují jmenovitého napětí 1000 V DC nebo dokonce 1500 V DC, ale neuvádějí elektrickou životnost. Při hodnocení výkonu stejnosměrných stykačů jsou pouze parametry hovorového napětí nedostatečné a mohou dokonce uživatele uvést v omyl. Skutečný výkon stejnosměrných stykačů – zejména jejich elektrická životnost – by měl být posouzen prostřednictvím komplexního testování napětí, proudu a kvalifikovaných cyklů dosažených během výroby a vypínání.     

 

Informace o vztahu mezi Ui a Ue a o tom, jak rozlišit výkon DC stykačů, najdete v předchozím článku:

Identifikujte výkon pomocí parametrů: jak efektivně identifikovat význam Ui a Ue vysokonapěťového DC stykače - AnLaiQiang Tech

Abychom vyhověli výkonnostním požadavkům zákazníků v odvětví skladování energie v domácnostech pro stykače HVDC, vyvinuli jsme řadu vyhrazených produktů '211' takto:

Základní výkon speciálních produktů řady '211' je následující:

Níže jsou uvedeny naše informace o certifikaci UL:

Jak je vidět z tabulky, produkty řady '211' mají 100A elektrickou životnost 1000krát zapnutí a vypnutí při napětí 1000Vss, zatímco mnoho značek může za stejných okolností dosáhnout pouze asi 100krát a výkon je 1/10 našeho.

Výše uvedené vysokonapěťové stejnosměrné stykače řady '211', které se specializují na skladování energie v domácnostech, byly široce používány ve vybavení několika velkých zákazníků v odvětví skladování energie.     

Jak je produkt řady '211' navržen tak, aby měl tak vynikající životnost při vysokém napětí, bude diskutováno v dalším článku.

Výběr produktu odkazuje na následující tabulku, další aspekty, jako je délka vodiče, svorka a další speciální požadavky, lze přizpůsobit.

Pro příslušné testovací položky v tabulce souhrnu experimentů mě v případě zájmu kontaktujte.

#LithiumBatteryPack #DCPowerContactor #DCPowerRelay #Solar #PCS #HighVoltageBox #BatteryClusters #PowerConvertionSystem #ResidentialBEZ #Domácnost #ESS #HybridInverter

#PVInverter #Invertor #PV