【“志”在创新】15.电化学储能系统熔断器

文摘   2024-08-22 17:02   北京  

【“志”在创新】

本栏目是由中国建筑节能协会光储直柔专业委员会(以下简称“专委会”)策划的企业直流创新产品系列介绍,专委会首席创新发现官邓志辉将与您一起分享这些产品的特点及应用,为您的光储直柔项目提供更多的“弹药”。


今天,首席创新发现官邓志辉为我们带来了第十五弹

电化学储能系统熔断器

随着新能源大规模并网与智能电网的建设,近年来电化学储能受到了广泛关注并得到了大量应用。电化学储能系统中的熔断器主要是进行短路保护,电池系统在各个位置短路工况存在明显差异,电池短路电流一般较大,需要回路中的保护器件有在毫秒级开断大电流的能力,故 aR 类(GB/T13539.4)部分范围保护熔断器及 a B a t 类(IEC 60269-7)电池保护用熔断器应用在电池储能系统中做短路后备保护。

各级熔断器按对应的不同电压等级和过流情况进行选择,在集成系统中,需要考虑熔断器间的级差配合与选择性。对于储能系统中的 PACK、RACK、BCP 三级熔断器的选择性问题,最经济、最理想的匹配结果是:簇级短路时 RACK 级熔断器动作,PACK 级熔断器不动作;堆级短路时 BCP 熔断器动作,RACK 熔断器不动作。总的原则是希望能够通过熔断器的选型配置,利用简单的手段就可以实现靠近故障点的熔断器先动作,而不会出现远端熔断器先动作的情况,匹配原则如下:

  1. RACK 熔断器熔断 I²t<PACK 熔断器弧前 I²t;

  2. BCP 熔断器熔断 I²t<RACK 熔断器弧前 I²t×n²;(n 为 RACK 数量)

因此储能系统熔断器的选型一般是先根据储能系统基础充放电电流、熔断器额定值修正系数和降额系数确定高压盒熔断器规格,再根据匹配原则:

  1. RACK 熔断器熔断 I²t<PACK 熔断器弧前 I²t,确定 PACK 熔断器规格;

  2. BCP 熔断器熔断 I²t<RACK 熔断器弧前 I²t×n²,确定 BCP 熔断器规格。
结合实际经验,基础充放电电流建议至少为电芯额定电流的 1.2 倍,例如 280Ah电芯0.5C系统,基础充放电电流按照𝑰𝒃 = 𝟏𝟒𝟎𝑨 ∗ 𝟏. 𝟐 = 𝟏𝟔𝟖𝑨。


熔断器额定电流值还需要根据以下几个条件修正:

 环境温度修正系数𝑲t,熔断器运行环境温度超出标准定义的 20 度时,熔断器额定电流需进行修正
 海拔修正系数𝑲b,2000m 以上每超过100m,要求熔断器额定电流值按0.5%进行向下修正
 连接铜排截面修正系数𝑲e
 强制风冷修正系数𝐾v


电化学储能系统熔断器应用降额:

 基础降额系数𝑲𝒏,建议的基础降额系数𝑲𝒏为0.9
 并联降额𝑲,建议降额系数0.9
 冲击电流,可依据典型工况进行理论分析和实验评估

图1 产品外观图


生产厂家

西安中熔电气股份有限公司成立于2007年4月(股票代码301031),现坐落于西安市高新区锦业二路97号中熔电气产业基地。公司一直致力于高可靠性的智能电路保护器件、熔断器以及相关配件辅件的研发、生产及销售,是一家高速成长的创业型公司。
公司高度重视技术研发和自主创新能力提升,2010年即被认定“高新技术企业”。公司曾获科技部“科技型中小企业技术创新基金”奖励、2017年度中国节能与新能源汽车产业“十大创新力企业奖”、2018年中国可再生能源发电系统行业“最佳供应商”“陕西省著名商标”、荣获国家专精特新“小巨人”称号、“西安市著名商标”等。同时,公司还取得国家专利100余项,并获得宁德时代“技术创新奖”、艾默生“最佳研发支持奖”、禾望电气“技术服务奖”等。
中熔电气ー直定位服务于国家战略性新兴产业,目前主要市场为新能源汽车行业、通信行业、新能源风光发电及储能行业、轨道交通行业。为特斯拉、比亚迪、上汽、宁德时代、华为、阳光电源、维谛、中车、通用电气、庞巴迪等为代表的行业内中高端国内外知名企业提供产品及服务。

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编辑丨王   洁

审核丨李   坤

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