Requisitos de rendimiento para la selección de contactores de CC de alto voltaje en almacenamiento de energía residencial

Hoy en día, bajo la situación de escasez energética y estricto control de las políticas de emisiones de carbono, la demanda energética residencial se inclina cada vez más hacia la generación de energía fotovoltaica. Los sistemas de almacenamiento de energía residencial o doméstico están entrando cada vez más en los hogares de la gente corriente. En los sistemas de almacenamiento de energía domésticos, un dispositivo de conmutación de CC crítico llamado contactor de CC de alto voltaje desempeña un papel vital. Instalado dentro de la caja de alto voltaje, este componente central sirve como conexión eléctrica y mecanismo de protección entre los grupos de baterías y el sistema. El rendimiento de este contactor de CC de alto voltaje determina directamente si todo el sistema de almacenamiento de energía del hogar puede funcionar de manera segura, confiable y mantener la estabilidad a largo plazo.

       

En un sistema de almacenamiento de energía doméstico, normalmente se utilizan dos contactores de CC de alto voltaje para:

• Contactor de circuito positivo: controla la conexión entre el positivo del grupo de baterías y el sistema. 

• Contactor del circuito del polo negativo: controla la conexión entre el polo negativo del grupo de baterías y el sistema.

Algunos sistemas también agregan un contacto de precarga para precargar el capacitor antes de que se cierre el contacto principal para evitar sobrecorrientes. Por lo tanto, la configuración común es: 2 ~ 3 contactores, el número específico depende del diseño del sistema.

       

En la actualidad, el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica doméstico generalmente adopta un voltaje de sistema de 1000 VCC. Para garantizar el funcionamiento seguro y confiable a largo plazo del sistema de almacenamiento de energía, los principales clientes de la industria han presentado una serie de requisitos para los contactores HVDC utilizados en la caja de alto voltaje, que se resumen a continuación:

Cuadro de resumen de experimentos.

No.	Artículo de prueba	Estándar de referencia
1	Prueba de rendimiento básica	GB/T 21711.7-2018
2	Resistencia de contacto auxiliar ≤0.1Ω（@2A）	GB/T 21711.7-2018
3	Prueba de hilo incandescente	GB/T 14048.1-2012 7.1.2.2, GB5169.10, GB5169.12
4	Prueba de resistencia mecánica terminal	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
5	Resistencia mecánica del gabinete	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
6	Tensión de resistencia al impulso 8KV ± 3%.	GB/T 21711.7-2018 4.10
7	Aumento de temperatura	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
8	Vida eléctrica de conexión y desconexión 6000 ciclos (500 V CC a 100 A)	UL508-1999
9	Vida eléctrica de conexión y desconexión 2000 ciclos (750 V CC a 100 A)	UL508-1999
10	Vida eléctrica de conexión y desconexión 1000 ciclos (1000 V CC a 100 A)	UL508-1999
11	Vida eléctrica del contacto auxiliar	UL508-1999
12	Vida mecánica 500K ciclos	GB/T 21711.7-20184.31
13	Vida mecánica a alta temperatura	GB/T 21711.7-20184.31
14	Vida mecánica a baja temperatura	GB/T 21711.7-20184.31
15	Capacidad de carga actual 150 A (10 min), 500 A (30 s)	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
16	Máxima capacidad de rotura	UL508-1999
17	Parámetros de la bobina a alta temperatura	GB/T 21711,7-2018 4,13, GB/T 21711.7-2018 4.14
18	Parámetros de la bobina a baja temperatura	GB/T 21711,7-2018 4,13, GB/T 21711.7-2018 4.14
19	Prueba de baja temperatura	GB/T28046.4-2011 5.1.1
20	Prueba de alta temperatura	GB/T28046.4-2011 5.1.2
21	Calor húmedo, prueba cíclica	GB/T28046.4-2011 5.6
22	Vibración mecánica	GB/T28046.3-2011 4.1.2.7
23	Choque mecánico	GB/T28046.3-2011 4.2
24	Fuerza de impacto	GB/T28046.3-2011 4.2
25	Prueba de carga a largo plazo	GB/T 14048.1, GB/T14048.4
26	Almacenamiento a largo plazo de alta temperatura y humedad	GB/T28046.4 5,6
27	Prueba de choque térmico (ciclos de temperatura alta-baja)	GB/T2423.22-2012
28	Prueba de niebla salina	GB/T 2423.17-2008
29	Capacidad nominal de interrupción de cortocircuito 500 V CC a 6000 A (fusible de 100 A)	GB/T 14048.1-2012 7.2.5

En el mercado actual , la mayoría de las marcas de contactores de CC de alto voltaje de la serie 100 A, especialmente los contactores de CC sellados con epoxi, tienen una vida eléctrica ideal a 750 V CC, pero cuando se trata de un voltaje de 1000 V CC, su vida eléctrica cae drásticamente, como se muestra en la figura siguiente.

Muchas marcas en el mercado simplemente afirman que sus productos alcanzan voltajes nominales de 1000 V CC o incluso 1500 V CC, pero no especifican la vida útil eléctrica. Al evaluar el rendimiento de los contactores de CC, hablar únicamente de los parámetros de voltaje es insuficiente e incluso puede inducir a error a los usuarios. El verdadero rendimiento de los contactores de CC, en particular su vida útil eléctrica, debe evaluarse mediante pruebas exhaustivas de voltaje, corriente y ciclos calificados logrados durante el cierre y la apertura.     

 

Para obtener información sobre la relación entre Ui y Ue y cómo distinguir el rendimiento de los contactores de CC, consulte el artículo anterior:

Identifique el rendimiento a través de los parámetros: cómo identificar eficazmente el significado de Ui y Ue de un contactor de CC de alto voltaje - AnLaiQiang Tech

Para cumplir con los requisitos de rendimiento de los clientes en la industria de almacenamiento de energía doméstica para contactores HVDC, hemos desarrollado una serie de productos dedicados '211' de la siguiente manera:

El rendimiento principal de la serie '211' de productos especiales es el siguiente:

A continuación se muestra nuestra información de certificación UL:

Como se puede ver en la tabla, los productos de la serie '211' tienen una vida útil eléctrica de 100 A, 1000 veces encendidos y apagados con un voltaje de 1000 V CC, mientras que muchas marcas solo pueden lograr unas 100 veces en las mismas circunstancias, y el rendimiento es 1/10 del nuestro.

Los contactores de CC de alto voltaje de la serie '211' anteriores, que se especializan en el almacenamiento de energía doméstico, se han utilizado ampliamente en los equipos de varios grandes clientes de la industria del almacenamiento de energía.     

En un artículo posterior se analizará cómo se diseña el producto de la serie '211' para que tenga una vida útil de alto voltaje tan excelente.

La selección de productos se refiere a la siguiente tabla; se pueden personalizar otros aspectos como la longitud del cable, el terminal y otros requisitos especiales.

Para los elementos de prueba relevantes en el cuadro de resumen de experimentos, si está interesado, comuníquese conmigo para conocerlos.

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