Síðasta varnarlínan í orkugeymslukerfum: DC Fuse Tæknigreining

Í orkugeymslukerfum bera jafnstraumsöryggi, sem mikilvægir hlífðaríhlutir, þá meginábyrgð að rjúfa bilunarstraum hratt við miklar- skammhlaupsaðstæður. Þeir ná líkamlegri einangrun hringrásarinnar með varmabræðslubúnaði bræðsluhlutans við ofhleðslu eða skammhlaupsaðstæður, með hröðum viðbragðshraða, mikilli brotgetu og sterkum burðarvirkjum. Sérstaklega í háspennu DC kerfum, þegar það er blandað saman við há-einangrunarefni eins og keramik fyrir DC Automotive Fuses, er hægt að bæta heildaröryggisstig kerfisins verulega.

 

 

 

Dæmigert jafnstraumsöryggi fyrir orkugeymslu samanstendur af þremur hlutum: bræðsluhlutanum, hlífinni og -bogaslökkvimiðlinum. Bræðsluhlutinn er venjulega gerður úr efnum úr silfri eða kopar-og bræðslustað og tíma er stjórnað með fjöl-hálsbyggingu. Hlífin er að mestu úr há-keramikefnum, eins og 95% álkeramik, til að standast háan hita og vélrænt álag sem myndast við samruna. Innri kvarssandfyllingin er notuð til að gleypa ljósbogaorku fljótt og ná skilvirkri slökkviboga.

 

Þegar straumurinn fer yfir nafngildið og safnast upp í ákveðna orku (I²t), bráðnar smeltefnið hratt og gufar upp til að mynda brot. Rafboginn er þá rofinn og slökktur með verkun kvarssandsins; allt ferlið er hægt að klára á míkrósekúndum. Svipað og byggingarhönnun keramikrörs fyrir háspennuöryggi kemur þetta í veg fyrir endurnýjun ljósboga í háspennuumhverfi og tryggir öryggi kerfisins.

 

 

DC öryggi fyrir orkugeymslu eru venjulega flokkuð samkvæmt IEC 60269 staðlinum. Byggt á brotgetu og notkunaratburðarás er hægt að skipta þeim í gG, aR, gR og gPV tegundir. Þar á meðal eru gR og gG gerðir hentugar fyrir rafhlöðuklasa og strætóvörn, en aR tegundin er aðallega notuð fyrir aflhálfleiðaravörn.

 

Í háspennu jafnstraumskerfum er byggingarstöðugleiki öryggis mjög háður keramikeinangrunarefninu, eins og keramikhlutanum fyrir yfirálags- og skammhlaupsvörn. Þessi einangrunarefni veitir ekki aðeins vélrænan stuðning heldur gegnir einnig mikilvægu hlutverki í rafeinangrun og myndar mikilvægan grunn til að ná mikilli brotgetu.

 

 

Byggt á burðarformi þeirra er orkugeymsla DC öryggi aðallega skipt í þrjá flokka: hringlaga rör, teningagerð og flata plötugerð.

 

Öryggi af hringlaga röri nota aðallega keramikrörbyggingu, eins og keramikrör fyrir EV DC Fuse, hentugur fyrir staðlaðar notkunarsviðsmyndir; kuboid öryggi eru fest með boltum og henta fyrir hástraums- og háspennukerfi. Innri uppbygging þeirra notar venjulega há-keramikskel til að bæta hitaleiðni og vélrænan styrk.

 

Flatplötugerð (blaðgerð) öryggi eru aðallega notuð inni í rafhlöðueiningum. Lág-hæð uppbygging þeirra auðveldar þétt skipulag. Í sumum mjög samþættum kerfum er einnig hægt að samþætta öryggi með háspennuboxum sem einingaeiningar. Keramik burðarhlutar, eins og keramik hlíf fyrir Fuse Link, tryggja einangrunarafköst ásamt því að huga að þéttleika og áreiðanleika burðarvirkisins.

 

 

Afköst DC öryggi ræðst aðallega af breytum eins og Joule integral (I²t), málspennu, málstraumi og brotgetu. I²t endurspeglar orkuþol öryggi og er lykilvísir til að koma í veg fyrir bilanir. Málspennan verður að passa við kerfisspennustigið til að koma í veg fyrir að ljósbogi kvikni aftur eftir að öryggið hefur sprungið.

 

Í rekstrarumhverfi með háan-hita er stöðugleiki keramikefna sérstaklega mikilvægur. Til dæmis, Insulating Electrical Steatite Keramic Fused Body hefur framúrskarandi hitaþol og einangrunareiginleika, sem tryggir langtíma stöðuga notkun öryggisins í umhverfi yfir 50 gráður. Á sama tíma verður brotgetan að ná yfir hámarks skammhlaupsstraum kerfisins;- eins og er, almennt orkugeymslukerfi nota venjulega vörur með brotgetu upp á 100kA og yfir.

 

 

Í orkugeymslukerfum eru jafnstraumsöryggi aðallega settir við lykilhnúta eins og jákvæða skaut rafhlöðuklasa, straumlínu og DC hlið PCS. Á rafhlöðuklasahliðinni eru þeir notaðir til að einangra staka-klasabilun; á rútustikuhliðinni veita þeir kerfis-stigsvörn; og á PCS hliðinni vernda þau afltæki eins og IGBT.

 

Mismunandi notkunarstaðir krefjast mismunandi byggingarhönnunar. Til dæmis, í samþættingarsviðum rafknúinna ökutækja og orkugeymslu, er keramik fyrir raf- og blendingaöryggi oft notað sem kjarnaeinangrunarefni til að uppfylla kröfur um áreiðanleika í umhverfi með miklum titringi, háum hita og háspennu.

 

 

 

Val á öryggi krefst víðtækrar skoðunar á spennusamsvörun, straumsamsvörun, I²t samhæfingu og brotgetu. Málstraumurinn er venjulega valinn sem 1,2 til 1,5 sinnum hámarksrekstrarstraumur kerfisins, en einnig er tekið tillit til hitastigslækkunar. Ennfremur, í fjöl-varnarkerfum, ætti að tryggja sértæka samhæfingu, sem þýðir að lægri-öryggi ætti að virka fyrst.

 

Varðandi burðarvirki er mælt með því að há-spennukerfi noti teningabyggingu ásamt-sterkum keramikefnum eins og Alumina Ceramic fyrir Bolted Connect EV Fuse til að tryggja framúrskarandi vélrænan stöðugleika og einangrunarafköst við miklar straumbylgjur.

 

 

Þegar orkugeymslukerfi þróast í átt að hærri spennustigum (yfir 1500V) eru meiri kröfur gerðar til -bogaslökkvigetu og efnisframmistöðu öryggis. Framtíðarvörur munu þróast í átt að meiri brotgetu, smæðingu og upplýsingaöflun, svo sem að samþætta öryggivísun og fjarvöktunaraðgerðir.

 

Á efnisstigi mun notkun há-sálkeramiks og samsettra keramikbygginga auka árangur enn frekar. Mannvirki eins og keramikrör fyrir EV Charger Fuse Link og Keramic Body for Fuse Bolted Series eru smám saman að verða almennar lausnir á háspennu DC verndarsviðinu.
 

 

 

Sem kjarnaverndarbúnaður í orkugeymslukerfum hefur frammistaða DC öryggi bein áhrif á öryggi og stöðugleika kerfisins. Með hraðri þróun rafknúinna ökutækja og orkugeymsluiðnaðar heldur eftirspurnin eftir burðarvirkjum með miklum áreiðanleika og mikilli einangrunarafköstum að aukast.

 

Með því að einbeita okkur að þessari þróun einbeitum við okkur að rannsóknum og þróun og framleiðslu á-afkastamiklum keramik burðarhlutum og bjóðum upp á margar lausnir í vöruflokkum, þ.m.t.EV Fuse Keramik Body, Keramik yfirbygging fyrir EV öryggi, og keramik yfirbygging fyrir rafknúin ökutæki. Með því að nýta þroskaða súrálkeramiktækni og nákvæma framleiðslugetu, getur það veitt stöðuga og áreiðanlega einangrun og burðarvirki fyrir háspennu DC öryggi, uppfyllt ströng umsóknarkröfur nýrrar orku, rafknúinna farartækja og orkugeymslukerfa.