Yüksek voltajlı rafa monte lityum piller (genellikle 300V'ye eşit veya daha büyük voltajlara atıfta bulunur), veri merkezleri, endüstriyel ve ticari enerji depolama ve yüksek enerji yoğunluğu ve güç kaynağı verimliliği nedeniyle yeni enerji ağır - görev kamyonları gibi senaryolarda çekirdek enerji taşıyıcısı haline gelmiştir. Bununla birlikte, yüksek voltaj ayrıca yalıtım arızası ve ark akıntısı gibi güvenlik riskleri getirir. Global üreticiler, yüksek - voltaj risklerini son derece düşük bir seviyede kontrol etmek için "Multi - Katman Yalıtım+Katman Yalıtım+Katman İzleme+Aktif İzleme+Arıza İzolasyonu" nu oluşturdu ve farklı senaryolar için güvenlik standartlarını karşılamak için (UL 1973, IEC 62133), büyük bir güvenlik çizgisi için sağlam bir güvenlik hattı oluşturdu, sağlam bir güvenlik hattı attı. Yüksek - voltaj rafı lityum piller.
1 Çok Katlı Yalıtım Tasarımı: Yüksek voltaj risklerinin iletimini engelleme
Çin'in "Üçlü Yalıtım Koruması" planı. 480V yüksekliğindeki belirli bir marka - voltaj rafı monte edilmiş lityum pil, "hücre seviyesi modül seviyesi sistem seviyesinin" üçlü bir yalıtımını benimser: Hücre kabuğu, yüksek - voltajı dirençli seramik kaplamayı benimser (Cam fiber bölme, 5kV'den daha büyük veya eşit olarak eşit veya eşit olarak yerleştirilir (cam fiber parçaları, inolasyondan daha büyük veya eşittir). Ω) ve sistem kabuğu 304 paslanmaz çelik (kalınlık 2 mm) benimser ve topraklanmıştır (topraklama direnci 4 Ω'dan daha az veya eşittir). Aynı zamanda, yüksek - voltaj kablosu, bir silikon kauçuk yalıtım tabakasını (sıcaklık direnci -60 derece ~ 200 derece, yalıtım kalınlığı 5mm) benimser ve eklemlerde su geçirmez yalıtım terminalleri (koruma seviyesi IP68) kullanılır. 1000V dayanma voltaj testinde, sistem hiçbir bozulma veya sızıntı göstermedi ve yalıtım performansı veri merkezlerinde BT ekipmanının katı gereksinimlerini karşıladı. Şangay'daki bir süper bilgisayar merkezinde uygulandıktan sonra, 3 yıl boyunca güvenlik kazası yoktu.
Avrupa'da "hava boşluğu yalıtım+katı yalıtım" kompozit teknolojisi. Almanya'da 600V yüksekliğinde - voltaj rafı monte edilmiş lityum pil, "hava boşluğu yalıtım (hava boşluğu 5mm, arıza voltajı 3kV)+katı {epoksi reçine kapsülleme, arıza voltajı 15kv/mm)" bir düzgün hava boşluğu içinde ayrılır; Anahtar elektrik düğümleri, yoğun bir yalıtım tabakası oluşturmak için epoksi reçine ile kapatılır ve nem ve tozun neden olduğu yalıtım bozulmasını önler. Bu tasarım, sistemin yalıtım direncinin, geleneksel tek yalıtım çözümlerinden 10 kat daha yüksek olan 85 derece ve% 85 nemi olan sert ortamlarda bile 10 ¹ Ω'dan daha büyük veya daha yüksek kalmasını sağlar. Münih'te bir ticari enerji depolama projesinin testi, sistemin iki yıllık yüksek sıcaklık ve yüksek nem operasyonundan sonra%99,99 güvenilirliğe sahip herhangi bir yalıtım arızası yaşamadığını göstermektedir.
2 Aktif İzleme Teknolojisi: Yüksek voltaj tehlikelerinin erken uyarısı
Amerika Birleşik Devletleri'nde "Dağıtılmış Yalıtım İzleme" sistemi. Kaliforniya'da 800V yüksekliğinde - voltaj raf monte edilmiş lityum pil enerji depolama projesi, her modülde, yüksek -}}}}}}}}}}}}}}}}}}} -}}} -}} {{6} doğruluğu ile gerçek {-. Merkezi kontrolör, 10 ¹² Ω'dan 10 ⁰ ω'dan (uyarı eşiği) yalıtım direncinde bir azalma tespit ederken, uyarı bilgilerini hemen itmek ve yük ve deşarj oranını (1C'den 0.5C'ye) azaltmak için "Yalıtım Direnç Eğilim Analizi Algoritması" nı kullanır; 10 ⁹ Ω (hata eşiği) 'ye düşmeye devam ederse, ark boşalmasını önlemek için yüksek - voltaj devresini kesin. Bu sistem, yalıtım hatalarının tespit süresini geleneksel "hatadan sonra" ile "arıza 30 gün önce" ilerletmiştir. Belirli bir enerji depolama güç istasyonuna uygulanmasından sonra, iki potansiyel yüksek - voltajı kısa devre kazalarından ve ekonomik kayıpları 5 milyon yuan'dan düşürdü.
Çin'in "Yüksek Voltaj Ark İzleme ve Bastırma" teknolojisi. Yüksek - voltaj senaryolarında ark akıntısı riskine yanıt olarak, 400V yüksekliğinde - voltaj rafı monte lityum pil bir "fiber optik ark sensörünü" entegre eder (yanıt süresi<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) ve yüksek - voltaj güç kaynağı yeni enerji heavy - görev kamyonlarının voltajı için uygundur.
3 Arıza İzolasyon Mekanizması: Risk Difüzyonunun Kapsamının Sınırlanması
Avrupa'da "modüler fay izolasyonu" mimarisi. Almanya'da 500V yüksekliğinde - voltaj rafı lityum pili, "n +1 modül yedekleme+bölüm izolasyonu" benimser: Sistem, 20kWh'ye göre bağımsız modüllere ayrılır ve her modül, özel yüksek -}}}}}}}} current ve kontaktör ile donatılmıştır; Bir modül kısa devre hatası yaşadığında, sigorta 0,5 saniye içinde eriyecek ve kontaktör de bağlantıyı keserek hatalı modülü sistemden izole edecektir. Kalan modüller yine de% 80 güç çıkışını koruyabilir. Aynı zamanda, sistem üç bağımsız yangın bölgesine ayrılır (her bölgede 2 saatlik yangın direnci sınırına sahip güvenlik duvarları ile) ve bir bölgedeki bir hata başka alanlara yayılmaz. Berlin'deki bir veri merkezindeki uygulama, bu izolasyon mekanizmasının hataların%5 içinde etki aralığını kontrol ettiğini ve sistem kullanılabilirliğinin pil arızasının neden olduğu sunucu kesinti süresi olmadan%99,99'a ulaştığını göstermektedir.
Japonya'nın "Yüksek - voltaj topraklama hatası izolasyonu" şeması. Yüksek voltaj topraklama hatalarına (yüksek voltaj hatalarının% 60'ını oluşturan) yanıt olarak, 380V yüksek voltaj rafı lityum pili, "çift terminal topraklama izleme+seçici takma" sistemi geliştirdi: pozitif ve negatif kutuplar arasındaki voltaj farkı (normal koşullar altında eşit, sapma durumunda eşittir), konumun yeri, konumun bulunduğu yer,<1 meter); At the same time, based on the magnitude of the fault current (>500ma ciddi bir hatadır,<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.
Yüksek - voltaj rafı monte lityum pillerin güvenlik koruma sistemi "pasif savunma" dan "aktif bağışıklığa" kaymaktadır. Gelecekte, AI hatası tahmini (riskleri tahmin etmek için yalıtım direnci ve sıcaklık gibi verilere dayanarak) ve katı - durum elektrolitlerinin (elektrolit sızıntısının neden olduğu yalıtım problemlerini tamamen çözmek için), "sıfır yüksek -} voltage güvenliği kırıcılarının" uygulanması, uygulanması daha da genişleyecektir. Yüksek - voltaj rafı aşırı yüksek - havacılık ve derin - deniz keşfi gibi voltaj senaryolarında lityum piller.