פריצות הדרך הגלובליות במערכת הגנת הבטיחות עבור מתלה מתח- גבוה - סוללות ליתיום רכובות: מעיצוב בידוד לבידוד תקלות

מתלה מתח גבוה סוללות ליתיום רכובות (בדרך כלל מתייחסות למתחים גדולים או שווים ל -300 וולט) הפכו למוביל האנרגיה הליבה בתרחישים כמו מרכזי נתונים, אחסון אנרגיה תעשייתית ומסחרית, ואנרגיה חדשה כבדה {}}} משאיות חובה בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהם ויעילות אספקת החשמל שלהם. עם זאת, מתח גבוה מביא גם סיכוני בטיחות כמו כישלון בידוד ופריקת קשת. Global manufacturers have built a full chain safety system of "multi-layer insulation+active monitoring+fault isolation" to control high-voltage risks at an extremely low level, while meeting safety standards for different scenarios (such as UL 1973, IEC 62133), laying a solid safety defense line for the large-scale application of גבוה - סוללות ליתיום מתלה מתח.

1 עיצוב בידוד רב שכבות: חסימת העברת סיכוני מתח גבוה

תוכנית "הגנת הבידוד המשולש" של סין. מותג מסוים של 480V גבוה - מתלה מתח רכוב על סוללת ליתיום מאמצת בידוד משולש של "רמת המודול ברמת התאים": מעטפת התא מאמצת {} 3}}} מתקנים עמידים בפני מתנגדים (מתנגדים למתן מתנגדים, בין מתנגדים למתן שיניים (מתנגדים, בין שוויון של שיבוץ זכוכית) (VOTAGE BERTANCE TORME (BERTANTERS TERTICTES RETARTICES TOULS TOULS TORM). Ω), ומעטפת המערכת מאמצת 304 נירוסטה (עובי 2 מ"מ) והיא מקורקעת (התנגדות הארקה פחות או שווה ל -4 Ω). במקביל, כבל המתח הגבוה - מתאמץ שכבת בידוד גומי סיליקון (התנגדות לטמפרטורה -60 מעלות ~ 200 מעלות, עובי בידוד 5 מ"מ), ומסופי בידוד אטומים למים (IP68 ברמת ההגנה) משמשים במפרקים. בבדיקת המתח של 1000 וולט, המערכת לא הראתה שום פירוט או דליפה, וביצועי הבידוד שלה עמדו בדרישות הקפדניות של ציוד IT במרכזי נתונים. לאחר שהוחל במרכז מחשב -על בשנגחאי, לא היו תאונות בטיחות במשך 3 שנים.

הטכנולוגיה המורכבת של "בידוד פער אוויר+בידוד מוצק" באירופה. מתלה מתח גבוה בגובה 600 וולט- מתלה מתח רכוב על סוללת ליתיום בגרמניה משתמש באופן חדשני בשילוב של "בידוד פער אוויר (פער אוויר 5 מ"מ, מתח פירוט 3KV)+מוצק {} 7} בידוד מצב (חוסל אווירי אפוקסי, חוסל אוויר, אמצעי חסימת אוויר, אמצעי חסימת אוויר. צמתים חשמליים מרכזיים אטומים עם שרף אפוקסי ליצירת שכבת בידוד צפופה, תוך הימנעות מהשפלת בידוד הנגרמת כתוצאה מלחות ואבק. תכנון זה מבטיח כי התנגדות הבידוד של המערכת תישאר גדולה או שווה ל -10 ¹ ¹ Ω אפילו בסביבות קשות עם 85 מעלות ולחות של 85%, שהיא גבוהה פי 10 מאשר פתרונות בידוד יחיד מסורתיים. הבדיקה של פרויקט אחסון אנרגיה מסחרית במינכן מראה כי המערכת לא חוותה כישלונות בידוד לאחר שנתיים רצופות של פעולת טמפרטורה גבוהה ותפעול לחות גבוהה, עם אמינות של 99.99%.

2 טכנולוגיית ניטור פעילה: אזהרה מוקדמת מפני סכנות מתח גבוה

מערכת "ניטור הבידוד המופץ" בארצות הברית. מתלה מתח 800 וולט- מתלה מתח המותק על פרויקט אחסון אנרגיה ליתיום בקליפורניה התקין חיישני ניטור בידוד (עם תדר דגימה של 1kHz ודיוק של ± 1k Ω) בכל מודול, {}}} מתנגד גבוה של {}}}. הבקר המרכזי משתמש ב"אלגוריתם של ניתוח מגמות התנגדות לבידוד "כדי לדחוף מייד את מידע האזהרה ולהפחית את קצב המטען ופריקה (מ- 1C ל- 0.5C) בעת איתור ירידה בהתנגדות לבידוד מ- 10 ¹ ² ל- 10 ⁰ Ω (סף אזהרה); אם הוא ממשיך לרדת ל -10 ⁹ Ω (סף תקלות), חתוך את מעגל המתח הגבוה- כדי למנוע פריקת קשת. מערכת זו קידמה את זמן הגילוי של תקלות בידוד מה"התקלה "המסורתית ל" 30 יום לפני התקלה ". לאחר היישום שלה בתחנת כוח מסוימת לאחסון אנרגיה, הוא נמנע בהצלחה בשני תאונות קצרות מתח פוטנציאליות גבוהות {}}} והפחיתו את ההפסדים הכלכליים ביותר מ- 5 מיליון יואן.

טכנולוגיית "ניטור ודיכוי מתח גבוה של סין בסין. בתגובה לסיכון של פריקת קשת בתרחישי מתח- מתח, גובה 400 וולט - מתלה מתח סוללת ליתיום משלב "חיישן קשת סיב אופטי" (זמן תגובה<1 μ s) and an "active arc extinguishing device": the sensor detects arc faults within 1 microsecond by detecting ultraviolet light (wavelength 200-400nm) generated by the arc; The arc extinguishing device immediately triggers the high-voltage vacuum contactor (breaking time<10ms), while releasing inert gas (nitrogen) to fill the arc channel, extinguishing the arc within 30 milliseconds. In the simulated high-voltage short-circuit test, this technology successfully cut off the circuit within 0.1 seconds of arc generation without causing equipment damage, which is 10 times higher than traditional fuse protection (response time>100ms) ומתאים לתרחישים גבוהים - תרחישים של אספקת כוח של משאיות אנרגיה חדשות כבדות - משאיות חובה.

3 מנגנון בידוד תקלות: הגבלת היקף התפשטות הסיכון

הארכיטקטורה "בידוד תקלות מודולרי" באירופה. גובה 500 וולט - מתלה מתלה ליתיום בגרמניה מאמצת תכנון "N +1 יינון מודול+בידוד מחיצה": המערכת מחולקת למודולים עצמאיים על פי 20KWH, וכל מודול מצויד במצוית מגע; כאשר מודול חווה תקלה קצרה במעגל, הנתיך יימס תוך 0.5 שניות, וגם המגע יתנתק, בידוד המודול הפגום מהמערכת. שאר המודולים עדיין יכולים לשמור על תפוקת כוח של 80%. במקביל, המערכת מחולקת לשלושה אזורי אש עצמאיים (עם חומות אש עם מגבלת עמידות בפני אש של שעתיים שנקבעה בכל אזור), ותקלה באזור אחד לא תתפשט לאזורים אחרים. היישום במרכז נתונים בברלין מראה שמנגנון בידוד זה שולט בטווח ההשפעות של התקלות בתוך 5%, וזמינות המערכת מגיעה ל 99.99%, ללא השבתה של שרת הנגרמת כתוצאה מכשל בסוללה.

התוכנית "High - של בידוד תקלות המתח של מתח. בתגובה לתקלות הארקה במתח גבוה (מהווה 60% מתקלות מתח גבוה), סוללת ליתיום מתלה מתלה גבוה בגובה 380 וולט פיתחה "מערכת הארקה כפולה של מסוף+סלקטיבית": על ידי גילוי הפרש המתח בין הפילוסים החיוביים לשליליים (שווים בתנאים תקינים, מתרחש במהלך הקרקע), מיקום האשמה ממוקם במיקום הטענה ממוקם במיקום הטענה.<1 meter); At the same time, based on the magnitude of the fault current (>500MA היא תקלה חמורה,<100mA is a minor fault), selectively trigger the circuit breaker in the corresponding area - for serious faults, immediately trip and isolate, and for minor faults, reduce the rated operation and alarm. The test of a new energy heavy-duty truck charging station in Tokyo shows that the system can complete positioning and isolation within 1 second of a ground fault, avoiding the overall shutdown of the charging station caused by the expansion of the fault and ensuring the continuity of heavy-duty truck charging services.

מערכת הגנת הבטיחות גבוהה - מתלה מתח סוללות ליתיום המותקנות עוברת מ"הגנה פסיבית "ל"חסינות פעילה". בעתיד, עם יישום של חיזוי תקלות AI (מבוסס על נתונים כמו התנגדות לבידוד וטמפרטורה לחיזוי סיכונים) ומוצק - אלקטרוליטים (כדי לפתור לחלוטין בעיות בידוד הנגרמות כתוצאה מדליפת אלקטרוליט), המטרה האולטימטיבית של "אפס-} מתח יש להרחבה" הגבול של האפנה ", הושג" הגבול של היישום ". גבוה - סוללות ליתיום מתלה מתלה בתרחישי מתח גבוה {}}} כמו חקר ים כמו Earospace ו- Deep {}}}.