Еден управува со контролирано префрлување; другиот обезбедува пасивна заштита - како се координираат?
Во главното коло за напојување на станицата за полнење DC, DC контакторот и осигурувачот ја формираат најкритичната двослојна заштитна бариера. Еден ја извршува функцијата за контролирање на префрлување; другиот служи како крајна линија за пасивна одбрана. Нивните улоги се јасно дефинирани, но тие мора да работат во прецизна координација.
Многу инженери вообичаено ги избираат овие два уреди независно за време на дизајнот на системот. Сепак, практичното инженерско искуство покажува дека несоодветната координација може да доведе до последици кои се движат од неуспех на заштитата до изгорување на опремата или дури и безбедносни инциденти. Оваа статија систематски ги анализира принципите на координација и усогласување на DC контакторите и осигурувачите во станиците за полнење од гледна точка на техничките принципи и инженерската практика.
Контактор за еднонасочна струја е електромеханички прекинувачки уред кој поврзува и исклучува струјни кола со голема моќност под команди на системот за контрола. Нејзините основни функции во станицата за полнење вклучуваат:
•Контрола за почеток/стоп на полнење: Се затвора за да се воспостави патеката за полнење по наредба од BMS или контролорот за полнење и се отвора за да се исклучи по завршувањето.
•Итна изолација: Извршува контролирано исклучување на напојувањето при прием на команди кога системот ќе открие ненормални услови како што се преголема температура, пренапон или дефекти во изолацијата.
•Управување пред наплата: Работи со отпорник за претходно полнење за да ја ограничи струјата на налет пред да се напојува главното коло, заштитувајќи ги кондензаторите на магистралата.
Осигурувачот е заштитен елемент за еднократна употреба кој сигурно ги прекинува струите на дефектот пред да предизвикаат неповратно оштетување. Основните разлики помеѓу полупроводничките осигурувачи со брзо дејство што се користат во станиците за полнење DC и обичните индустриски осигурувачи се:
•Одговор на ниво на микросекунда: Далеку побрзо од десетици милисекунди потребни за механичко активирање на контакторот.
•Тековно-ограничувачка карактеристика: Ја ограничува енергијата на струјата на дефект во границите на отпорност на уредите за напојување низводно (IGBT/SiC).
•Способност за гаснење на DC Arc-Quenching: Сигурен прекин во DC системи од 500V–1500V без ризик од повторно палење.
•Резиме на позиционирање: Контакторот е контролираната „безбедносна порта“; осигурувачот е незаменлива „последна линија на одбрана“.
Дизајнот за заштита на станицата за полнење е далеку од едноставно инсталирање на два уреди во исто куќиште. Нивниот координативен однос ја сочинува основната техничка логика на архитектурата на слоевит заштита.
Влез во мрежа → AC/DC модул → DC автобус → Осигурувач → Главен контактор → Контактор пред полнење + Отпорник → Интерфејс за возилото
|
Ниво на заштита |
Извршен уред |
Дефиниција на улоги |
Временска скала на одговор |
|
Прекин на струја на краток спој |
Полупроводнички заштитен осигурувач (aR) |
Чистење на струјата на дефект на ниво на микросекунда за заштита на IGBT/SiC модулите |
Микросекунди |
|
Нормално/итно префрлување |
Главен DC Контактор |
Нормална контрола на старт/стоп, контролирано итно исклучување |
Десетици милисекунди |
|
Потиснување на налетот |
Контактор + Отпорник пред полнење |
Ограничување на ударната струја при првото вклучување |
Секвенцијална контрола на времето |
|
Резервна излишна заштита |
Осигурувач |
Крајниот прекин значи кога контакторот откажува или одбива да работи |
Микросекунди |
|
Дизајнерски дефект |
Инженерска последица |
|
Пропуштање на осигурувачот I²t > Способност да издржи краток спој на контакторот |
Струјата на дефект предизвикува заварување со контакт на контакторот, што не може да го прекине |
|
Одговорот на осигурувачот е побавен од дејството на кршењето на контакторот |
Контакторот ја прекинува струјата на дефект под оптоварување, предизвикувајќи сериозна контактна ерозија |
|
Недоволна способност за прекин на DC на контакторот |
DC лакот не може да се изгасне, што доведува до изгорување на опремата |
Основен критериум за дизајн: Вредноста на пропустливиот осигурувач I²t мора да биде строго помала од вредноста на I²t отпорна на краток спој на заштитениот контактор.
Бидејќи DC струјата нема природна нулта точка на вкрстување, гаснењето на лакот е многу потешко отколку во системите со наизменична струја. Затоа, логиката на селекција за уреди специфични за DC фундаментално се разликува од уредите со наизменична струја.
Принцип на избор: Номиналниот напон и на осигурувачот и на контакторот мора да биде ≥ максималниот DC напон на магистралата на системот.
•Платформа за полнење 800V → Препорачана 1000V DC или повисока стапка
•Систем за складирање на енергија 1500V → Мора да изберете 1500V DC или повисока номинација
Инженерско предупредување: Строго забранете замена на производи со AC-оцена за уреди специфични за DC. Неуспехот ефикасно да се изгасне лакот за време на прекин на дефектот може да доведе до катастрофални последици.
DC Контактор:
•Оценувањето на континуираната струја треба да ја надмине максималната излезна струја на станицата за полнење.
•Фактор на инженерско искуство: Препорачан избор на приближно 1,2×.
DC осигурувач:
•Изборот не смее да се заснова само на номиналната струја; I²t и капацитетот за прекин мора сеопфатно да се проценат.
•Топењето на осигурувачите I²t мора да биде под отпорноста I²t на заштитениот полупроводнички модул (IGBT/SiC).
•Фактор на инженерско искуство: Препорачан избор на приближно 1,5×.
Серијата YRSA од Zhejiang Galaxy Fuse покрива номинални напони од 690V до 1500V и номинални струи од 10A до 3000A, со сребро обложен чист бакар или чисто сребро осигурувачи со променлив пресек, сместени во високо-цврсти алуминиумски керамички цевки со висока јачина, како што се песочни цевки, средно.
I²t (ампер-квадратни секунди) е најкритичниот квантитативен индикатор во изборот на совпаѓање на осигурувачите и контакторите.
|
Состојба на ограничување |
Технички услов |
|
Пропуштајте го осигурувачот I²t |
< Отпорност на краток спој на контакторот I²t |
|
Осигурувачи пред лак I²t |
< IGBT/SiC модулот издржува I²t |
|
Целосно расчистување на осигурувачите I²t |
> Низводно заштитен уред пред-лак I²t (за да се обезбеди селективна координација) |
Серијата осигурувачи со брзо дејство на Galaxy Fuse се одликува со ниски I²t вредности, силна способност за ограничување на струјата и висок капацитет на прекин, што ги прави погодни за заштита од краток спој на полупроводнички уреди и целосна опрема.
Во заштитната архитектура на повеќе нивоа, прво мора да работи заштитниот уред најблиску до точката на дефект.
|
Локација на дефект |
Редоследот на акција за заштита |
|
Куса врска на излезниот крај |
Прво се активира осигурувачот (ниво на микросекунда) → Контакторот останува затворен |
|
Контролирано преоптоварување |
Прво се активира контакторот (команда BMS) → Осигурувачот останува недопрен |
|
Дефект на контакторот |
Осигурувачот делува како резервна заштита, што на крајот го прекинува колото за дефект |
Станиците за полнење се распоредени низ широк опсег на средини, со инженерски барања кои се протегаат од -40°C ниски температури до +85°C високи температури. И осигурувачите и контакторите мора да бидат намалени според капацитетот според реалната температура на околината.
|
Состојба на животната средина |
Инженерска препорака |
|
Работа на температура над 40°C |
Номиналната вредност на осигурувачите мора да се коригира според кривата на вреднување на производителот |
|
Затворени средини со висока температура |
Зголемувањето на температурата на серпентина на контакторот бара посветена верификација |
Основана во 1980 година,Zhejiang Galaxy Fuse Co., Ltd. е професионално претпријатие за осигурувачи кое интегрира истражување и развој, тестирање, производство, продажба и увоз/извоз. Како клучно претпријатие под поранешното Министерство за машинско градење и водечки производител на осигурувачи во Кина, главните производи на компанијата покриваат фотоволтаични осигурувачи со еднонасочна струја, осигурувачи за возила со нова енергија и осигурувачи на станицата за полнење. Производите се во согласност со IEC 60269, GB/T 13539.4 и други меѓународни и домашни стандарди и се извезуваат во над 80 земји и региони вклучувајќи ги Европа, Америка, Југоисточна Азија и Блискиот Исток.
|
Позиција на апликацијата |
Препорачана серија |
Клучни параметри |
Сертификати |
|
DC излезна страна (aR заштита) |
500V–1500V / 10A–1500A |
UL / TÜV / CE / CCC |
|
|
Заштита на батериски пакет/пакет |
DC 500V–750V / 10A–350A |
CE |
•Меѓународни сертификати од целосна серија: Повеќе серии поминаа TÜV, UL, CE и CQC сертификати. Системите за управување опфаќаат IATF 16949, ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001.
•Зрели решенија за координација: Широко искуство во инженерска координација со мејнстрим DC контактори и зрели решенија за избор.
• Целосна поддршка за технички податоци: Обезбедува измерени кривини I²t и криви на исклучена струја за да се олеснат прецизните пресметки на координацијата со контакторите.
•Длабока техничка акумулација: Има над 48 патенти за корисни модели и пронајдоци за производство на производи со осигурувачи и беше признат како национално претпријатие за висока технологија во 2017 година.
• Стандардно учество во индустријата: Производите се во согласност со GB/T 13539.4, IEC 60269 и повеќе други меѓународни и домашни стандарди.
Усогласувањето на контакторите и осигурувачите во станиците за полнење со еднонасочна струја може технички да се сумира како: функционално раслојување, тајминг координација и испреплетување на параметрите.
•Осигурувачот презема прекин на струјата на краток спој на ниво на микросекунда за да се осигури безбедноста на IGBT/SiC и другите енергетски полупроводници.
•Контакторот е одговорен за контролирано управување со префрлување, извршување на нормални команди за старт/стоп и итна изолација.
• Двете служат како меѓусебен резервен вишок, формирајќи двојна безбедносна бариера.
Кога е соодветно усогласено, секој ги извршува своите должности со слоевита одбрана; кога не се совпаѓаат, последиците се движат од неуспех на заштитата до изгорување на опремата.
Со повеќе од 40 години посветеност на висококвалитетно истражување и развој и производство на осигурувачи, Galaxy Fuse се залага за обезбедување безбедни и сигурни решенија за заштита на кола за станиците за полнење DC.
За техничка поддршка за избор на осигурувачи за системи за заштита на станицата за полнење со еднонасочна струја или координација со контактори, ве молимеконтактирајте со техничкиот тим на Galaxy Fuse.