Fusibili per sistemi di accumulo di energia in Cina: come selezionarli, come applicarli e una soluzione di protezione completa.

Introduzione

I sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS) prodotti in Cina si stanno diffondendo rapidamente in tutto il mondo. Questi sistemi trovano impiego in applicazioni di accumulo di energia su larga scala, commerciali, industriali e residenziali. Il fusibile per sistemi di accumulo di energia rappresenta il componente di sicurezza fondamentale per la protezione dalle sovracorrenti in corrente continua. Molti integratori di sistemi si trovano ad affrontare problematiche comuni durante la fase di progettazione. Queste problematiche includono la selezione errata dei fusibili, una scarsa coordinazione dell'installazione e problemi di declassamento termico. Di conseguenza, tali errori possono causare scatti intempestivi, rischio di instabilità termica e costosi guasti al sistema. Questa guida completa spiega come selezionare i fusibili per sistemi di accumulo di energia prodotti in Cina e come installarli all'interno dei rack BESS e degli armadi PCS. Inoltre, offre una soluzione di protezione completa, dal modulo batteria, alla stringa, al rack fino al lato CC del PCS. Questa soluzione è stata progettata da GFEFuse nell'ambito della linea di prodotti Ess Fuse.

Che cos'è un fusibile per accumulo di energia specializzato prodotto in Cina?

I fusibili CC standard non sono in grado di soddisfare i severi requisiti di protezione dei sistemi di accumulo di energia a batteria al litio. Fusibili per accumulo di energia, classe aBat o Fusibili CC ad alta velocità gPV, Sono progettati specificamente per i circuiti CC delle batterie agli ioni di litio. In particolare, presentano diversi vantaggi chiave. Offrono un'elevata capacità di interruzione CC, una bassa corrente di interruzione minima e una corrente di interruzione I²t controllata. Mantengono inoltre prestazioni stabili in condizioni di guasto CC con un'elevata costante di tempo L/R. Serie GFEFUSE EssFuse fusibili per accumulo di energia Sono sviluppati per piattaforme BESS a 1000 V e 1500 V CC. Inoltre, sono ampiamente utilizzati nei progetti di accumulo di energia in Cina ed esportati a integratori di sistemi di accumulo di energia a livello globale.

Guida passo passo: come scegliere un fusibile per sistemi di accumulo di energia in Cina

1. Confermare la tensione nominale CC

La tensione nominale in corrente continua del fusibile deve essere maggiore o uguale alla tensione massima a circuito aperto del gruppo batterie. I progettisti devono prevedere un margine di sicurezza sufficiente.

• Sistema BESS da 1000 V: selezionare un fusibile da ≥1000 V CC
• BESS da 1500 V (sistema di accumulo energetico standard in Cina): selezionare il fusibile per sistemi di accumulo di energia da 1500 V CC.

Nota importante: non è possibile ridurre il valore nominale del fusibile. Un fusibile con un valore nominale inferiore non è in grado di estinguere in sicurezza l'arco elettrico in corrente continua in caso di cortocircuito.

2. Declassamento della corrente nominale continua e termico

Non bisogna scegliere un fusibile basandosi esclusivamente sulla corrente nominale della batteria. Infatti, diversi fattori influenzano la riduzione della corrente. La temperatura ambiente del quadro elettrico, il flusso d'aria all'interno del quadro, il riscaldamento delle barre collettrici e l'altitudine riducono tutti la capacità di corrente utilizzabile.

1. Leggere la corrente massima continua di carica e scarica della stringa o del supporto di batterie.
2. Applicare il fattore di riduzione. Il valore tipico è compreso tra 0,7 e 0,9 per armadi di stoccaggio chiusi.
3. Riservare un margine per la corrente di spunto transitoria durante la precarica. Questo accorgimento aiuta a evitare scatti intempestivi durante la precarica.

Regola: un dimensionamento eccessivo indebolisce la protezione dai cortocircuiti. D'altra parte, un dimensionamento insufficiente provoca interventi indesiderati anche in presenza di una normale corrente di esercizio. Le schede tecniche dei fusibili GFEFUSE EssFuse includono curve di declassamento termico precalcolate per l'installazione in armadio.

3. Potere di interruzione e capacità di interruzione minima (CAM)

Questo parametro è fondamentale per i progetti BESS in Cina. Innanzitutto, la capacità di interruzione del fusibile deve essere superiore alla corrente di cortocircuito prevista nel punto di installazione. In secondo luogo, verificare la corrente di interruzione minima (MBC). Il fusibile deve essere in grado di interrompere in modo affidabile la corrente di guasto della batteria di basso livello prima che si verifichi un'instabilità termica. Inoltre, è necessario che la costante di tempo L/R del circuito sia compatibile. I rack delle batterie creano anelli CC altamente induttivi. Pertanto, sono necessari fusibili validati in condizioni di prova L/R elevate. I fusibili per sistemi di accumulo di energia EssFuse (GFEFUSE) sono completamente testati in condizioni di guasto CC L/R elevate per i sistemi di batterie al litio.

4. Curva tempo-corrente e coordinamento selettivo

La protezione multistrato dei sistemi di accumulo di energia (BESS) si basa sul coordinamento selettivo. In breve, il fusibile di livello inferiore sulla stringa di batterie interviene per primo in caso di guasti locali. Nel frattempo, il fusibile di livello superiore, situato sul rack o sul lato PCS, rimane intatto. Questa configurazione impedisce l'arresto completo del sistema. GFEFUSE fornisce i dati della curva TCC per ogni modello di fusibile per sistemi di accumulo di energia EssFuse. Gli ingegneri possono utilizzare queste curve per la simulazione del coordinamento del sistema.

5. Abbinamento meccanico e del supporto

Verificare le dimensioni del corpo del fusibile, il tipo di montaggio e la corrente e tensione nominali del portafusibili. La resistenza di contatto del portafusibili influisce direttamente sull'aumento di temperatura durante il funzionamento continuo. I fusibili EssFuse sono pienamente compatibili con i portafusibili GFEFUSE corrispondenti per l'assemblaggio a rack.

6. Certificazione di conformità

I fusibili per sistemi di accumulo di energia prodotti in Cina e destinati all'esportazione necessitano di certificazioni IEC o UL. Tali certificazioni contribuiscono al rispetto degli standard di sicurezza globali per i sistemi di accumulo di energia.

Come utilizzare i fusibili per l'accumulo di energia nei sistemi BESS (Regole di applicazione e installazione)

1. Posizione di installazione e schema di protezione a strati

Il sistema BESS standard cinese adotta un'architettura di protezione con fusibili a tre strati:

• Fusibile a livello di modulo: installato all'interno del pacco batteria. Protegge dai guasti delle singole celle dei moduli.
• Fusibile di stringa/supporto batterie: montato sulla barra collettiva del supporto batterie. Isola la stringa di batterie difettosa.
• Fusibile di ingresso CC PCS: protegge i semiconduttori di potenza PCS, come IGBT o SiC, dai cortocircuiti in corrente continua.

2. Migliori pratiche di applicazione

• Installare il fusibile sul polo positivo CC. Coordinare la sua logica di protezione con il sistema BMS.
• Scegliere la sezione trasversale del filo o della barra conduttrice appropriata per ridurre la resistenza di contatto e l'accumulo di calore.
• Evitate di installare fusibili all'interno di armadi sigillati privi di un sistema di ventilazione termica. Inoltre, controllate regolarmente l'aumento di temperatura.
• Non mescolare fusibili CC standard e fusibili GFEFUSE EssFuse aBat nello stesso circuito di protezione.
• Eseguire test preliminari completi con simulazione di guasti reali del sistema prima della produzione di massa.

3. Errori comuni nell'utilizzo dei fusibili ad accumulo di energia

• Utilizzo di fusibili CA per circuiti di accumulo di energia CC. I fusibili CA non sono in grado di interrompere gli archi elettrici in corrente continua.
• Ignorare la riduzione di corrente dovuta alla temperatura e selezionare un fusibile con una corrente nominale troppo bassa.
• Scarsa coordinazione selettiva: più strati di fusibili scattano contemporaneamente durante un guasto.
• Trascurando la validazione della costante di tempo L/R, il fusibile potrebbe non riuscire a interrompere la corrente di guasto di bassa intensità.

GFEFUSE - Soluzione completa di fusibili per sistemi di accumulo di energia in Cina

La serie GFEFUSE è una gamma completa di fusibili CC ad alta velocità per sistemi di accumulo di energia. Offre soluzioni complete per piattaforme BESS a 1000 V e 1500 V.

• Fusibili per moduli batteria: fusibili EssFuse ad alta velocità di piccole dimensioni per la protezione interna del pacco batteria.
• Fusibili della stringa/rack della batteria: 1500 V CC Fusibile aBat Ess per armadi di accumulo di energia
• Fusibili di protezione per semiconduttori lato CC PCS: design a bassa corrente I²t per la protezione di SiC e IGBT
• Compatibile con i portafusibili e gli accessori per sbarre collettrici GFEFUSE.

I nostri servizi tecnici comprendono la fornitura di curve TCC, il calcolo del declassamento, la simulazione di coordinamento selettivo, i test sui campioni e lo sviluppo personalizzato. I nostri fusibili per accumulo di energia GFEFUSE sono stati validati in numerosi progetti di accumulo di energia in Cina e vengono esportati per progetti BESS commerciali e di pubblica utilità a livello globale.

FAQ

1: Qual è la differenza tra un fusibile ad accumulo di energia e un normale fusibile in corrente continua?

A: Il fusibile per accumulo di energia GFEFUSE EssFuse (aBat/gPV) è ottimizzato per i guasti in corrente continua delle batterie al litio. È in grado di interrompere correnti di guasto di basso livello e di controllare I²t per arrestare l'instabilità termica. Al contrario, i fusibili in corrente continua ordinari non sono in grado di gestire guasti in corrente continua con elevato rapporto L/R nelle batterie.

2: Posso utilizzare un fusibile da 1000 V su un sistema BESS da 1500 V?

R: No. La tensione CC nominale deve essere pari o superiore alla tensione a circuito aperto massima del gruppo batterie. Un fusibile sottodimensionato non è in grado di estinguere l'arco CC e crea un rischio di incendio del quadro elettrico. Scegli il modello EssFuse corrispondente da GFEFUSE.

H3: Q3: Dove vengono prodotti i fusibili ad accumulo di energia GFEFUSE EssFuse?

A: I fusibili per sistemi di accumulo di energia GFEFUSE EssFuse sono progettati e prodotti in Cina. Sono stati completamente testati per il mercato globale dei sistemi di accumulo di energia (BESS) e sono certificati IEC/UL.

4: Come realizzare un coordinamento selettivo in un sistema di accumulo di energia multi-rack?

A: Selezionare i fusibili con curve TCC corrispondenti per ogni strato di protezione. Calcolare la corrente di guasto e il margine di tempo di coordinamento. Il team di ingegneri di GFEFUSE può fornire un report completo di simulazione del coordinamento per la serie EssFuse.

Conclusione

fusibile per accumulo di energia in Cina La selezione è una decisione ingegneristica. È necessario valutare la tensione di sistema, la corrente continua, la corrente di cortocircuito, la costante di tempo L/R e l'ambiente termico. Con un adeguato schema di protezione a strati, è possibile prevenire efficacemente la fuga termica delle batterie al litio e proteggere l'intero sistema di accumulo di energia (BESS). GFEFUSE offre una soluzione completa e integrata. fusibile per accumulo di energia Soluzione ideale per integratori di sistemi di accumulo energetico, produttori di PCS e di pacchi batteria a livello globale. Contatta il nostro team di ingegneri per ricevere consigli sui fusibili e calcoli tecnici per il tuo progetto BESS.