论元器件对储能系统安全性的影响

发布时间:2023/2/8

沙尔特宝电器有限公司,是一家德资公司,意思是“开关制造”。

我们是谁?

1,沙尔特宝是全球第一台带正开操作的速动开关制造商。

2,自成立起,沙尔特宝从未因质量问题引发过安全事故。

3,德国铁路:第一个电热元件系统解决方案和产品供应商。

4,在轨道交通行业,是速动开关中国市场领导者。

5,在中国电动汽车行业,我们是高压直流接触器的标准制定单位( NB/T 10330-2019 )。

这是沙尔特宝集团的组成部分。我们在欧美亚非均有分支机构。右图是德国慕尼黑总部。IBM等都是我们直接的“邻居”。

成立于1929年,沙尔特宝专注于直流电气元器件的研发和生产以及销售。

沙尔特宝将要建设的新工厂,将实现零碳排放。

接触器,是储能系统中比较小的元器件,但其应用十分广泛。风电、太阳能光伏,以及正在方兴未艾的充电站,从直流到交流,可以在每一个项目看到沙尔特宝的产品系列,我们的产品全覆盖整个储能系统。沙尔特宝是一个零部件供应商,是必不可少的供应商。

这是C300系列,为新能源市场而打造的全新的系列。从储能系统、电动车、能源生产到充电站,所有的产品都可以应用在不同的领域之内。

 储能这个行业中国在全世界处于一流水准。但是最近看到一句话,这句话让我感觉到在大好的形势下稍微有点沮丧。有一位业界专业人士,他说“电池储能系统本质上是不安全的”,我看到这句话心里感觉到很黑暗,感觉被泼了一盆冷水。他说“很难通过单一技术手段消除隐患,而是需要通过电压、电流、信息安全等综合措施进行风险防控”。仔细想想他所说的在一定程度上不无道理。

这是韩国的公开报道,目前韩国有1490个储能站,其中35%(522个储能站)已被迫关闭,剩下的在处于检修阶段,也就是说他们在作最后的努力看能否挽回。    2019年在中国台湾发生的事故,8座充电座当场损毁。种种数字告诉我们,我们在狂飙突进的时候,必须解决的问题也包括储能系统的安全性。这里列举了一些标准,这些标准里有超过20个标准涉及储能系统的安全属性。林林种种的事实告诉我们,我们的人类历史这一次到现在大约有一万年的历史,在能源供给面临枯竭的时候,我们欣喜地发现新能源及储备系统将使地球继续运行。但同时,我们必须关注的一点是在新发现之下,我们必须关注整个系统的安全属性。

交流开关在运行中较少产生电弧。但是在直流运行情况下,所产生的电弧风险较高现在主要用的是直流系统,这就是为什么我们特别要关注直流系统下的安全隐患?在沙尔特宝的产品上,致力于接触器这安全隐患的防控。

这是我们用的直流管控。有熔断器、接触器,锂电池的内部电阻非常低,可能会超过15kA的短路电流。即便电流处于闭合状态,也会产生悬浮和热效应的现象,对储能系统的安全性造成致命的危害。

锂电池的特性在整个过程中要防止过度充电/放电、短路保护等措施。在应用上,我们通常看到使用的措施是熔断器、断路器、接触器。关于电池管理系统BMS的监控,我们在防止过度充电/放电、防止温度过高、预充电故障等不同方面进行防控。这里使我们在储能系统的各个应用中的典型案例,在交通工具中,除了乘用车外,还有大巴、特种车辆、商用车辆等都会用到。沙尔特宝和一家欧洲顶级的汽车制造商进行合作,对于级联电池系统,这家制造商最终得出的答案是:为了确认功能性和安全性,必须使用机电式接触器。他们在现有的集装箱系统上装配沙尔特宝的C310接触器。在合作过程中,顶级汽车厂商告诉我们“需要机电式接触器来实现多电池系统”。在其他的应用领域,如港口机械的能馈系统,同样有沙尔特宝接触器的身影。电池存储系统用到两个不同系列的沙尔特宝接触器,右下角是CP系列,这个系列可以达到电压1500伏,电流2000安培。

虽然这个场景不是大规模应用,但其实是比较有意思的。这是重型卡车,其电池容量达到7000kWh,每年节省燃油5万升,节省二氧化碳排放130吨,每天发电量可以达到200kWh。这是我们在进行的项目。

类似地,在国内电动车测试平台中也用到我们的产品——CT1115/08,电压可以达到1500伏,电流可达2000安培。在电梯的应用中,可以看到电梯的统计数据,和其他很多行业一样,这些数据并不令人感到意外,数量排名第一的是中国,相当于其后若干个国家的总和。我们推荐直流电源与能源存储相结合的方案,双向电流,功耗最多降低40%。现在的趋势是更多的电梯厂商开始使用能量存储系统。

总结,理想的接触器应该展现的特点:

第一,它有很好的分断能力。

第二,短时间的过载能力。

第三,高接通能力。

第四,这是沙尔特宝的特点之所在,主触头防黏合和外壳防护。

第五,辅助节点。

1929年成立以来,我们直流电气元器件在欧洲享有盛名,司机控制器和速动开关产品位居行业第一,直流接触器以优异的灭弧性能始终处于世界前列,具有多项相关世界领先的专利技术。

这是新系列产品,特别为电动汽车这个新应用设计的。体积比较小,性能比较高。

这是CP系列的产品,最大电压到4800V,电流到2500A,接通能力达到2000安培/100ms。分断能力出众,集成了预充和放电。

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