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

Dnes, v situaci nedostatku energie a přísné kontroly 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 jako elektrické spojení a ochranný mechanismus mezi sdruženými bateriemi a systémem. Výkon tohoto vysokonapěťového stejnosměrného 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.

U příslušných testovacích položek v tabulce souhrnu experimentů mě v případě zájmu kontaktujte.

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

#PVInverter #Invertor #PV