Mukautettu Aurinkosähkö- ja sähköautojen latauksen uusiutuvan energian releet Valmistajat

Miksi tasavirtakaaren keskeytys on uusien energiareleiden suunnittelun ydinhaaste

Fanhar Electronicsin insinöörit esittävät tämän kysymyksen säännöllisesti invertteri- ja laturisuunnittelijoilta: miksei tavallista AC-relettä voida yksinkertaisesti käyttää vastaavalla tasajännitteellä? Vastaus löytyy kaarifysiikasta. Vaihtovirtapiireissä virta kulkee nollan läpi kahdesti jaksossa, mikä luonnollisesti sammuttaa koskettimien välisen kaaren kytkennän aikana. Tasavirtapiireissä ei ole tällaista nollakohtaa – kun kaari muodostuu avautuvien koskettimien väliin, se ylläpitää itseään niin kauan kuin raon yli oleva jännite ylittää kaaren sammumisrajan.

Uudet energiareleet korkeajännitteiseen tasavirtapalveluun tarkoitetut korjaavat tämän yhdistelmällä suunnittelutoimenpiteitä: laajentuneet kosketusraot pakottaakseen kaaren venymään ja jäähdyttämään, magneettiset puhalluskelat, jotka ohjaavat kaaren keraamisiin kaarikouruihin, ja kosketusmateriaaleja, jotka on valittu vähäiseen eroosioon jatkuvassa valokaaressa. Ilman näitä ominaisuuksia 600–1000 VDC:n relekytkentä ei välttämättä keskeydy vaaditussa ajassa, mikä johtaa kontaktihitsaukseen tai sisäiseen hiiltymiseen, mikä vaarantaa eristyksen.

Myös DC-liitännän napaisuudella on merkitystä. Monet suljetut relemallit on mitoitettu DC-kytkemiseen vain tietyssä polariteettisuunnassa suhteessa valokaaren puhallusmagneettiin. Napaisuuden vaihtaminen voi vähentää tehollista valokaaren sammutusvoimaa 30–50 %, mikä lyhentää koskettimien käyttöikää dramaattisesti. Varmista aina napaisuusvaatimukset releen tietolomakkeesta ennen piirilevy- tai riviliitinasettelujen viimeistelyä.

Suljettujen aurinkosähköinvertterikoteloiden releiden lämmönhallintastrategiat

Kieliinvertterit ja mikroinvertterit asennetaan rutiininomaisesti ulkotiloihin suorassa auringonpaisteessa, jossa kotelon sisälämpötila voi nousta 70°C–85°C, vaikka ympäristön lämpötila olisi vain 40°C. varten Aurinkosähköreleet ja Aurinkoenergiareleet Näiden koteloiden sisään asennettuna lämmönhallinta ei ole toissijainen näkökohta – se vaikuttaa suoraan sekä kosketuskapasiteettiin että kelan kestoon.

Kelan vastus kasvaa lämpötilan myötä (noin 0,4 % per °C kuparikäämeillä ), mikä tarkoittaa, että rele, joka on suunniteltu vetämään sisään 80 %:lla nimellisjännitteestä huoneenlämpötilassa, ei välttämättä toimi luotettavasti korkeissa lämpötiloissa, jos kelan jännite on syöttöalueen alimmillaan. Insinöörien tulee vahvistaa sisäänvetojännitemarginaali koko käyttölämpötila-alueella, ei vain ympäristössä.

Koskettimien puolella jatkuvat virran heikkenemiskäyrät, jotka on julkaistu releen tietolehdissä, olettavat tyypillisesti vapaan ilman konvektiota. Suljetuissa koteloissa, joissa ilmavirtaus on huono, todellinen vähennys voi olla 15–25 % aggressiivisempi kuin julkaistu käyrä. Kun levytila ​​sallii, releen valitseminen yhtä virtaluokkaa korkeammalle kuin laskettu maksimikuormitusvirta tarjoaa mielekästä lämpökorkeutta ilman merkittäviä kustannusvaikutuksia.

Sähköajoneuvojen latausinfrastruktuurin mekaaniset kestävyysvaatimukset

Kaupallisten sähköajoneuvojen latausasemien kytkentäjaksot ylittävät huomattavasti useimpien teollisten ohjaussovellusten kytkentäjaksot. Varattu DC-pikalatausasema saattaa valmistua 40-80 latauskertaa päivässä , joista jokainen vaatii usean releen kytkemisen ja katkaisun ajoneuvon havaitsemiseen, esilatausjärjestykseen ja pääkontaktorin ohjaukseen. Kymmenen vuoden käyttöiän aikana tämä voi kertyä 150 000–300 000 mekaaniseen toimintoon pelkästään ensiökytkentäreleillä.

EV-latausreleet tähän tehtävään tarkoitetun on täytettävä sekä mekaanisen kestävyyden (käyttö ilman kuormitusta) että sähkökestävyyden (käyttö nimelliskuormitusvirralla ja -jännitteellä) tavoitteet. Nämä kaksi lukua eivät ole samanarvoisia – sähköinen kestävyys täydellä tasavirtakuormalla on tyypillisesti yksi kymmenesosa tai vähemmän mekaanisesta kestävyydestä. Pelkän mekaanisen kestävyyden määrittäminen relevaihtoehtoja verrattaessa on yleinen hankintavirhe, joka johtaa ennenaikaisiin kenttähäiriöihin.

Esivarausrelepiirit, joita käytetään rajoittamaan väyläkondensaattorien syöttövirtaa ennen pääkontaktorin sulkemista, ansaitsevat erityistä huomiota. Nämä releet kytkeytyvät usein osakuormitusolosuhteissa, jotka kiihdyttävät tiettyä vikatilaa: kosketuspinnan karhentuminen toistuvasta matalaenergiakaarista. Reletyypin käyttäminen tiivistetyillä koskettimilla ja jalometallisilla koskettimilla esilatausasennossa pidentää huoltovälejä huomattavasti verrattuna avoimen rungon malleihin.

Valinta korkeajännitteisten tasavirtareleiden ja kontaktorien välillä uusiutuvan energian järjestelmiin

Raja välillä Korkeajännitteiset tasavirtareleet ja DC contactors is frequently misunderstood in new energy system design. Relays and contactors share the same fundamental operating principle — an electromagnetic coil actuates a set of contacts — but they differ in current capacity, form factor, and the control circuit power they require. For Uusiutuvan energian releet 10A–100A alueella suljetut relepaketit tarjoavat merkittäviä levytila- ja painoetuja vastaaviin kontaktoreihin verrattuna, ja kelan virrankulutus on usein alle 1 W lukituskokoonpanoissa.

Käytännön valintakriteerit rajoittuvat kolmeen parametriin:

• Nimellinen kytkentävirta: Releet ovat yleensä suositeltavia 100A asti; Tämän lisäksi kontaktorit ovat kustannustehokkaampia kapasiteetin ampeeria kohden.
• Käyttöjännite: Suljettuja releitä, joissa on magneettinen puhallus, on nyt saatavana jopa 1500 VDC:lle, jotka kattavat useimmat asuin- ja kaupalliset aurinkosähköjännitteet. Yli 1500 VDC:n yleiskäyttöiset sovellukset vaativat tyypillisesti kontaktoriluokan laitteita.
• Ohjauspiirin integrointi: Relekelat voidaan ohjata suoraan mikro-ohjaimen tai porttiohjaimen lähdöistä; useimmat kontaktorit vaativat erillisen 24 VDC- tai AC-kelan syöttökiskon, mikä lisää tuotemateriaalin monimutkaisuutta.

Toimitamme releratkaisuja, jotka on validoitu kotitallennusinvertterien, kaupallisten aurinkosähköyhdistimen laatikoiden ja DC-kytkettyjen akunhallintajärjestelmien välillä. Tuemme suunnitteluryhmiä oikean kytkinlaitteen sovittamisessa virranmuuntoketjun jokaiseen solmuun.