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儲能電池直流熔斷器的選型
2022-11-29
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儲能電池直流熔斷器的選型

       大規模儲電技術是智能電網、新能源發電及并網、電力負荷移峰填谷的關鍵技術。鋰離子電池由于其具有能量密度高、自放電率低、放電電壓平穩、循環壽命長等優點在多個領域得到了廣泛的應用,在大規模儲電系統中的應用鋰電池將成為技術發展的必然趨勢。如何確保鋰離子儲能系統(Battery Energy Storage System, BESS)的高效、安全應用,必須對系統的各個組成部分進行集成和優化,并加以合理有效的管理和控制。
       由于電池本體、外部激源、運行環境、非專業集成等原因,近10年間,公開報道全球共發生50多起儲能事故。因此,專業集成技術、BMS主動安全策略、系統安全策略和全方位消防措施等是實現電池儲能系統主動安全的重要技術手段。而熔斷器是電池儲能系統最簡單可靠的保護元件。
       

       儲能電池直流熔斷器的選型步驟:

       1. 確定熔斷器的額定電壓,熔斷器的額定電壓取決于整個電池串的電壓及電池串的充電電壓。如果電池串的額定電壓較低,則必須把熔斷器本身的內阻(電壓降)納入考慮。由于電池短路屬于不可逆的化學變化過程,為防止熔斷器熔斷后產生電弧,熔斷器承受的電弧電壓按照額定電壓的2-3倍評估。確定了電池組架構(RACK)的熔斷器電壓后,電池組并組(ARRAY)及主主回路(DC BUS)的熔斷器額定電壓也就容易得出了。
       2. 確定熔斷器的額定電流,電池組的材料、規格、容量、電池組的最低放電電壓等決定了熔斷器的額定電流In。
       1)電池的工作次數作為熔斷器額定電流的校正系數設定為K1。
       2)熔斷器工作的環境溫度設定為K2和冷卻方式方式修正系數設定為K3。自冷的K3=0.8-0.9;強迫風冷/單面水冷的K3=0.9-0.92;雙面水冷K3=1.0(流量不小于2.5升/分鐘、冷卻水溫度不高過30C)。
      3)熔斷器使用的海拔高度不超過2000米,如果超過2000米,按照IEC標準,每升高100米,熔斷器額定電流降低0.5%,系數設定為K4;則熔斷器的額定電流 




       電池組并組(ARRAY)及主主回路(DC BUS)的熔斷器額定電流需要考慮電池組的設計功率、類型、熔斷器的保護特性、熔斷器是否并聯、安裝方式(如采用熔斷器式隔離開關)等因素。需要說明的是,在整個系統的熔斷器選型過程中,熔斷器的I2t可以作為選型的參考因素,不建議作為選型依據,推薦使用熔斷器的I-T曲線:熔斷器的I2t值是在額定電壓下,該熔斷器能夠正常分斷的最大短路電流(1KA-300KA)及特定的時間常數下測試計算而得,受到的影響因素多,實現成本高、難度大;而熔斷器的I-T曲線可以在低壓下,不同的電流條件下測試得出, 并且誤差小,很容易確定保護速度的最大/最小范圍,在實際應用中更有實際價值。3.確定熔斷器的最大分斷電流(短路能力)。電池組的組成材料、類型等因素決定了其短路電流(可參閱IEC896),電池受損會產生易燃、易爆氣體,電路保護需要考慮防有毒氣體、防熱、防火星、防電弧、防火等要求,因此需要考慮電池組中單個電池的短路電流及承受時間。一般而言,分斷力越高的熔斷器,設計、材料、生產工藝要復雜,成本也高,根據設計需要選用滿足分斷力要求的熔斷器即可。
 
       深圳市賽晶科技有限公司專業進口熔斷器20年。聯系電話:0755-86308000








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