Prestandakrav för val av högspänningslikströmskontaktor i energilagring i bostäder

Idag, under situationen med energibrist och strikt kontroll av politiken för koldioxidutsläpp, är efterfrågan på bostäder alltmer benägen att generera solceller. Energilagringssystem för bostäder eller hushållsenergi kommer alltmer in i vanliga människors hem. I hushållens energilagringssystem spelar en kritisk DC-omkopplingsenhet som kallas högspännings DC-kontaktorn en viktig roll. Installerad i högspänningsboxen fungerar denna kärnkomponent som både den elektriska anslutningen och skyddsmekanismen mellan batterikluster och systemet. Prestandan hos denna högspännings DC-kontaktor avgör direkt om hela hushållets energilagringssystem kan fungera säkert, tillförlitligt och bibehålla långsiktig stabilitet.

       

I ett hushålls energilagringssystem används vanligtvis två högspännings DC-kontaktorer för:

• Positiv kretskontaktor: styr anslutningen mellan batteriklustrets positiva och systemet 

• Negativ polkretskontaktor: styr anslutningen mellan batteriklustrets negativa pol och systemet

Vissa system lägger också till en förladdningskontakt för att förladda kondensatorn innan huvudkontakten stängs för att förhindra överspänningsströmmar. Därför är den vanliga konfigurationen: 2 ~ 3 kontaktorer, det specifika antalet beror på systemdesignen.

       

För närvarande antar energilagringssystemet för hushålls-PV i allmänhet systemspänningen på 1000Vdc. För att säkerställa en långsiktig säker och tillförlitlig drift av energilagringssystemet har de ledande kunderna i branschen lagt fram en rad krav på HVDC-kontaktorerna som används i högspänningslådan, vilka sammanfattas enligt följande:

Diagram över sammanfattning av experiment

Inga.	Testobjekt	Referensstandard
1	Grundläggande prestandatest	GB/T 21711.7-2018
2	Hjälpkontaktmotstånd ≤0.1Ω（@2A）	GB/T 21711.7-2018
3	Glödtrådstest	GB/T 14048.1-2012 7.1.2.2, GB5169.10, GB5169.12
4	Terminal mekanisk hållfasthetstest	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
5	Kapslingens mekaniska styrka	GB/T 14048.1-2012 8.2.4.2
6	Impulshållsspänning 8KV±3 %.	GB/T 21711.7-2018 4.10
7	Temperaturökning	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
8	Skapa och bryta elektrisk livslängd 6000 cykler (500Vdc@100A)	UL508-1999
9	Skapa och bryta elektrisk livslängd 2000 cykler (750Vdc@100A)	UL508-1999
10	Skapa och bryta elektrisk livslängd 1000 cykler (1000Vdc@100A)	UL508-1999
11	Hjälpkontakt elektrisk livslängd	UL508-1999
12	Mekanisk livslängd 500K cykler	GB/T 21711.7-20184.31
13	Mekanisk livslängd vid hög temperatur	GB/T 21711.7-20184.31
14	Mekanisk livslängd vid låg temperatur	GB/T 21711.7-20184.31
15	Aktuell bärkapacitet 150A（10min），500A（30s）	GB/T 14048.1-2012 8.3.3.3
16	Ultimat brytkapacitet	UL508-1999
17	Spoleparametrar vid hög temperatur	GB/T 21711.7-2018 4.13, GB/T 21711.7-2018 4.14
18	Spoleparametrar vid låg temperatur	GB/T 21711.7-2018 4.13, GB/T 21711.7-2018 4.14
19	Lågtemperaturtest	GB/T28046.4-2011 5.1.1
20	Högtemperaturtest	GB/T28046.4-2011 5.1.2
21	Fuktig värme, cykliskt test	GB/T28046.4-2011 5.6
22	Mekanisk vibration	GB/T28046.3-2011 4.1.2.7
23	Mekanisk chock	GB/T28046.3-2011 4.2
24	Slagstyrka	GB/T28046.3-2011 4.2
25	Långtidsbelastningstest	GB/T 14048.1, GB/T14048.4
26	Långtidslagring med hög temperatur och fuktighet	GB/T28046.4 5.6
27	Termisk chocktest (cykling med hög och låg temperatur)	GB/T2423.22-2012
28	Saltspraytest	GB/T 2423.17-2008
29	Nominell kortslutningsbrytningskapacitet 500Vdc@6000A （100A säkring）	GB/T 14048.1-2012 7.2.5

På den nuvarande marknaden har de flesta märken av 100A-serien högspännings DC-kontaktorer, särskilt epoxiförseglade DC-kontaktorer, en idealisk elektrisk livslängd vid 750Vdc, men när det kommer till 1000Vdc-spänning sjunker deras elektriska livslängd kraftigt, som visas i figuren nedan.

Många märken på marknaden hävdar bara att deras produkter uppnår 1000V DC eller till och med 1500V DC spänningsklasser, men misslyckas med att specificera elektrisk livslängd. Vid utvärdering av DC-kontaktorernas prestanda är endast talspänningsparametrar otillräckliga och kan till och med vilseleda användare. Den verkliga prestandan hos DC-kontaktorer – särskilt deras elektriska livslängd – bör bedömas genom omfattande testning av spänning, ström och de kvalificerade cyklerna som uppnås under tillverkning och brytning.     

 

För information om förhållandet mellan Ui och Ue och hur man särskiljer prestanda hos DC-kontaktorer, se föregående artikel:

Identifiera prestanda via parametrarna: hur man effektivt identifierar betydelsen av Ui och Ue för högspännings DC-kontaktor - AnLaiQiang Tech

För att möta prestandakraven från kunder inom hushållsenergilagringsindustrin för HVDC-kontaktorer, har vi utvecklat en serie av '211' dedikerade produkter enligt följande:

Kärnprestandan för '211'-serien av specialprodukter är följande:

Nedan finns vår UL-certifieringsinformation:

Som framgår av tabellen har '211'-seriens produkter en 100A elektrisk livslängd 1000 gånger på och av vid 1000Vdc-spänning, medan många märken bara kan uppnå cirka 100 gånger under samma omständigheter, och prestandan är 1/10 av vår.

Ovanstående '211'-serie högspännings DC-kontaktorer, som är speciella för hushållsenergilagring, har använts i stor utsträckning i utrustningen hos flera stora kunder inom energilagringsindustrin.     

Hur produkten i '211'-serien är designad för att ha en så utmärkt högspänningslivslängd kommer att diskuteras i en senare artikel.

Produkturval hänvisar till följande tabell, andra aspekter som trådlängd, terminal och andra speciella krav kan anpassas.

För relevanta testobjekt i diagrammet med sammanfattning av experiment, om du är intresserad, kontakta mig för dem.

#LithiumBatteryPack #DCPowerContactor #DCPowerRelay #Solar #PCS #High VoltageBox #BatteryClusters #PowerConvertionSystem #ResidentialESS #HouseholdESS #ESS #HybridInverter

#PVInverter #Inverter #PV