Leistungsanforderungen für die Auswahl von Hochspannungs-Gleichstromschützen in der Energiespeicherung für Privathaushalte

Heutzutage, angesichts der Energieknappheit und der strengen Kontrolle der CO2-Emissionspolitik, tendiert der Energiebedarf von Privathaushalten zunehmend zur Stromerzeugung aus Photovoltaik. Wohnenergie- oder Haushaltsenergiespeichersysteme halten zunehmend Einzug in die Häuser der einfachen Leute. In Energiespeichersystemen für Haushalte spielt ein kritisches Gleichstromschaltgerät, das Hochspannungs-Gleichstromschütz, eine entscheidende Rolle. Diese in der Hochspannungsbox installierte Kernkomponente dient sowohl als elektrische Verbindung als auch als Schutzmechanismus zwischen Batterieclustern und dem System. Die Leistung dieses Hochspannungs-Gleichstromschützes bestimmt direkt, ob das gesamte Energiespeichersystem im Haushalt sicher, zuverlässig und langfristig stabil arbeiten kann.

       

In einem Energiespeichersystem für Haushalte werden normalerweise zwei Hochspannungs-Gleichstromschütze verwendet für:

• Schütz des positiven Stromkreises: Steuert die Verbindung zwischen dem Pluspol des Batterieclusters und dem System 

• Schütz des Minuspolkreises: Steuert die Verbindung zwischen dem Minuspol des Batterieclusters und dem System

Einige Systeme fügen außerdem einen Vorladekontakt hinzu, um den Kondensator vorzuladen, bevor der Hauptkontakt geschlossen wird, um Stoßströme zu verhindern. Daher ist die übliche Konfiguration: 2 bis 3 Schütze, die genaue Anzahl hängt vom Systemdesign ab.

       

Derzeit verwendet das Energiespeichersystem von Haushalts-PV im Allgemeinen die Systemspannung von 1000 VDC. Um den langfristig sicheren und zuverlässigen Betrieb des Energiespeichersystems zu gewährleisten, haben die führenden Kunden der Branche eine Reihe von Anforderungen an die in der Hochspannungsbox eingesetzten HGÜ-Schütze gestellt, die wie folgt zusammengefasst sind:

Diagramm der Zusammenfassung der Experimente

NEIN.	Testgegenstand	Referenzstandard
1	Grundlegender Leistungstest	GB/T 21711,7-2018
2	Hilfskontaktwiderstand ≤0,1 Ω（@2A）	GB/T 21711,7-2018
3	Glühdrahttest	GB/T 14048,1-2012 7.1.2.2, GB5169.10, GB5169.12
4	Prüfung der mechanischen Festigkeit des Terminals	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
5	Mechanische Festigkeit des Gehäuses	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
6	Impulsfestigkeit: 8 kV ± 3 %.	GB/T 21711,7-2018 4,10
7	Temperaturanstieg	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
8	Herstellung und Unterbrechung der elektrischen Lebensdauer 6000 Zyklen (500 VDC bei 100 A)	UL508-1999
9	Herstellung und Unterbrechung der elektrischen Lebensdauer 2000 Zyklen (750 VDC bei 100 A)	UL508-1999
10	Herstellung und Unterbrechung der elektrischen Lebensdauer 1000 Zyklen (1000 VDC bei 100 A)	UL508-1999
11	Elektrische Lebensdauer des Hilfskontakts	UL508-1999
12	Mechanische Lebensdauer 500.000 Zyklen	GB/T 21711,7-20184,31
13	Mechanische Lebensdauer bei hoher Temperatur	GB/T 21711,7-20184,31
14	Mechanische Lebensdauer bei niedriger Temperatur	GB/T 21711,7-20184,31
15	Strombelastbarkeit 150 A (10 Min.), 500 A (30 Sek.)	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
16	Ultimative Bruchkapazität	UL508-1999
17	Spulenparameter bei hoher Temperatur	GB/T 21711,7-2018 4,13, GB/T 21711,7-2018 4,14
18	Spulenparameter bei niedriger Temperatur	GB/T 21711,7-2018 4,13, GB/T 21711,7-2018 4,14
19	Niedertemperaturtest	GB/T28046.4-2011 5.1.1
20	Hochtemperaturtest	GB/T28046.4-2011 5.1.2
21	Feuchte Hitze, Zyklischer Test	GB/T28046.4-2011 5.6
22	Mechanische Vibration	GB/T28046.3-2011 4.1.2.7
23	Mechanischer Schock	GB/T28046.3-2011 4.2
24	Schlagfestigkeit	GB/T28046.3-2011 4.2
25	Langzeitbelastungstest	GB/T 14048,1, GB/T14048,4
26	Langzeitlagerung bei hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit	GB/T28046.4 5.6
27	Thermoschocktest (Zyklus bei hoher und niedriger Temperatur)	GB/T2423.22-2012
28	Salzsprühtest	GB/T 2423,17-2008
29	Nenn-Kurzschlussausschaltvermögen 500 VDC bei 6000 A (100-A-Sicherung)	GB/T 14048,1-2012 7.2.5

Auf dem aktuellen Markt haben die meisten Marken von Hochspannungs-Gleichstromschützen der 100-A-Serie, insbesondere epoxidversiegelte Gleichstromschütze, eine ideale elektrische Lebensdauer bei 750 V Gleichstrom, aber wenn es um eine Spannung von 1000 V Gleichstrom geht, sinkt ihre elektrische Lebensdauer stark, wie in der Abbildung unten dargestellt.

Viele Marken auf dem Markt behaupten lediglich, dass ihre Produkte eine Nennspannung von 1000 V DC oder sogar 1500 V DC erreichen, geben jedoch keine Angabe zur elektrischen Lebensdauer an. Bei der Bewertung der Leistung von Gleichstromschützen reicht die alleinige Nennung von Spannungsparametern nicht aus und kann den Benutzer sogar in die Irre führen. Die tatsächliche Leistung von Gleichstromschützen – insbesondere ihre elektrische Lebensdauer – sollte durch umfassende Tests von Spannung, Strom und den qualifizierten Zyklen beim Ein- und Ausschalten beurteilt werden.     

 

Informationen zum Zusammenhang zwischen Ui und Ue und zur Unterscheidung der Leistung von Gleichstromschützen finden Sie im vorherigen Artikel:

Identifizieren Sie die Leistung anhand der Parameter: So ermitteln Sie effektiv die Bedeutung von Ui und Ue eines Hochspannungs-Gleichstromschützes – AnLaiQiang Tech

Um den Leistungsanforderungen von Kunden in der Energiespeicherbranche für Haushalte an HGÜ-Schütze gerecht zu werden, haben wir eine Reihe spezieller „211“-Produkte wie folgt entwickelt:

Die Kernleistung der Spezialproduktserie „211“ ist wie folgt:

Nachfolgend finden Sie unsere UL-Zertifizierungsinformationen:

Wie aus der Tabelle hervorgeht, haben die Produkte der „211“-Serie eine elektrische Lebensdauer von 100 A bei 1000-maligem Ein- und Ausschalten bei 1000-V-Gleichstromspannung, während viele Marken unter den gleichen Umständen nur etwa 100-mal erreichen können und die Leistung 1/10 unserer Leistung beträgt.

Die oben genannten Hochspannungs-Gleichstromschütze der Serie „211“, die speziell für die Energiespeicherung in Haushalten entwickelt wurden, wurden in der Ausrüstung mehrerer großer Kunden in der Energiespeicherbranche häufig eingesetzt.     

Wie das Produkt der „211“-Serie für eine so hervorragende Hochspannungslebensdauer ausgelegt ist, wird in einem späteren Artikel erläutert.

Die Produktauswahl bezieht sich auf die folgende Tabelle. Andere Aspekte wie Kabellänge, Anschluss und andere spezielle Anforderungen können angepasst werden.

Für die relevanten Testelemente in der Tabelle mit der Zusammenfassung der Experimente kontaktieren Sie mich bitte, wenn Sie interessiert sind.

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