論元器件對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性的影響
發(fā)布時(shí)間：2023/2/8
沙爾特寶電器有限公司，是一家德資公司，意思是“開關(guān)制造”。
我們是誰？
1，沙爾特寶是全球第一臺(tái)帶正開操作的速動(dòng)開關(guān)制造商。
2，自成立起，沙爾特寶從未因質(zhì)量問題引發(fā)過安全事故。
3，德國鐵路：第一個(gè)電熱元件系統(tǒng)解決方案和產(chǎn)品供應(yīng)商。
4，在軌道交通行業(yè)，是速動(dòng)開關(guān)中國市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。
5，在中國電動(dòng)汽車行業(yè)，我們是高壓直流接觸器的標(biāo)準(zhǔn)制定單位（ NB/T 10330-2019 ）。
這是沙爾特寶集團(tuán)的組成部分。我們?cè)跉W美亞非均有分支機(jī)構(gòu)。右圖是德國慕尼黑總部。IBM等都是我們直接的“鄰居”。
成立于1929年，沙爾特寶專注于直流電氣元器件的研發(fā)和生產(chǎn)以及銷售。
沙爾特寶將要建設(shè)的新工廠，將實(shí)現(xiàn)零碳排放。
接觸器，是儲(chǔ)能系統(tǒng)中比較小的元器件，但其應(yīng)用十分廣泛。風(fēng)電、太陽能光伏，以及正在方興未艾的充電站，從直流到交流，可以在每一個(gè)項(xiàng)目看到沙爾特寶的產(chǎn)品系列，我們的產(chǎn)品全覆蓋整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。沙爾特寶是一個(gè)零部件供應(yīng)商，是必不可少的供應(yīng)商。
這是C300系列，為新能源市場(chǎng)而打造的全新的系列。從儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)車、能源生產(chǎn)到充電站，所有的產(chǎn)品都可以應(yīng)用在不同的領(lǐng)域之內(nèi)。
儲(chǔ)能這個(gè)行業(yè)中國在全世界處于一流水準(zhǔn)。但是最近看到一句話，這句話讓我感覺到在大好的形勢(shì)下稍微有點(diǎn)沮喪。有一位業(yè)界專業(yè)人士，他說“電池儲(chǔ)能系統(tǒng)本質(zhì)上是不安全的”，我看到這句話心里感覺到很黑暗，感覺被潑了一盆冷水。他說“很難通過單一技術(shù)手段消除隱患，而是需要通過電壓、電流、信息安全等綜合措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防控”。仔細(xì)想想他所說的在一定程度上不無道理。
這是韓國的公開報(bào)道，目前韓國有1490個(gè)儲(chǔ)能站，其中35%（522個(gè)儲(chǔ)能站）已被迫關(guān)閉，剩下的在處于檢修階段，也就是說他們?cè)谧髯詈蟮呐茨芊裢旎亍? 2019年在中國臺(tái)灣發(fā)生的事故，8座充電座當(dāng)場(chǎng)損毀。種種數(shù)字告訴我們，我們?cè)诳耧j突進(jìn)的時(shí)候，必須解決的問題也包括儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性。這里列舉了一些標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)里有超過20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全屬性。林林種種的事實(shí)告訴我們，我們的人類歷史這一次到現(xiàn)在大約有一萬年的歷史，在能源供給面臨枯竭的時(shí)候，我們欣喜地發(fā)現(xiàn)新能源及儲(chǔ)備系統(tǒng)將使地球繼續(xù)運(yùn)行。但同時(shí)，我們必須關(guān)注的一點(diǎn)是在新發(fā)現(xiàn)之下，我們必須關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的安全屬性。
交流開關(guān)在運(yùn)行中較少產(chǎn)生電弧。但是在直流運(yùn)行情況下，所產(chǎn)生的電弧風(fēng)險(xiǎn)較高，現(xiàn)在主要用的是直流系統(tǒng)，這就是為什么我們特別要關(guān)注直流系統(tǒng)下的安全隱患？在沙爾特寶的產(chǎn)品上，致力于接觸器這安全隱患的防控。
這是我們用的直流管控。有熔斷器、接觸器，鋰電池的內(nèi)部電阻非常低，可能會(huì)超過15kA的短路電流。即便電流處于閉合狀態(tài)，也會(huì)產(chǎn)生懸浮和熱效應(yīng)的現(xiàn)象，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性造成致命的危害。
鋰電池的特性在整個(gè)過程中要防止過度充電/放電、短路保護(hù)等措施。在應(yīng)用上，我們通常看到使用的措施是熔斷器、斷路器、接觸器。關(guān)于電池管理系統(tǒng)BMS的監(jiān)控，我們?cè)诜乐惯^度充電/放電、防止溫度過高、預(yù)充電故障等不同方面進(jìn)行防控。這里使我們?cè)趦?chǔ)能系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用中的典型案例，在交通工具中，除了乘用車外，還有大巴、特種車輛、商用車輛等都會(huì)用到。沙爾特寶和一家歐洲頂級(jí)的汽車制造商進(jìn)行合作，對(duì)于級(jí)聯(lián)電池系統(tǒng)，這家制造商最終得出的答案是：為了確認(rèn)功能性和安全性，必須使用機(jī)電式接觸器。他們?cè)诂F(xiàn)有的集裝箱系統(tǒng)上裝配沙爾特寶的C310接觸器。在合作過程中，頂級(jí)汽車廠商告訴我們“需要機(jī)電式接觸器來實(shí)現(xiàn)多電池系統(tǒng)”。在其他的應(yīng)用領(lǐng)域，如港口機(jī)械的能饋系統(tǒng)，同樣有沙爾特寶接觸器的身影。電池存儲(chǔ)系統(tǒng)用到兩個(gè)不同系列的沙爾特寶接觸器，右下角是CP系列，這個(gè)系列可以達(dá)到電壓1500伏，電流2000安培。
雖然這個(gè)場(chǎng)景不是大規(guī)模應(yīng)用，但其實(shí)是比較有意思的。這是重型卡車，其電池容量達(dá)到7000kWh，每年節(jié)省燃油5萬升，節(jié)省二氧化碳排放130噸，每天發(fā)電量可以達(dá)到200kWh。這是我們?cè)谶M(jìn)行的項(xiàng)目。
類似地，在國內(nèi)電動(dòng)車測(cè)試平臺(tái)中也用到我們的產(chǎn)品——CT1115/08，電壓可以達(dá)到1500伏，電流可達(dá)2000安培。在電梯的應(yīng)用中，可以看到電梯的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，和其他很多行業(yè)一樣，這些數(shù)據(jù)并不令人感到意外，數(shù)量排名第一的是中國，相當(dāng)于其后若干個(gè)國家的總和。我們推薦直流電源與能源存儲(chǔ)相結(jié)合的方案，雙向電流，功耗最多降低40%?，F(xiàn)在的趨勢(shì)是更多的電梯廠商開始使用能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。
總結(jié)，理想的接觸器應(yīng)該展現(xiàn)的特點(diǎn)：
第一，它有很好的分?jǐn)嗄芰Α?/span>
第二，短時(shí)間的過載能力。
第三，高接通能力。
第四，這是沙爾特寶的特點(diǎn)之所在，主觸頭防黏合和外殼防護(hù)。
第五，輔助節(jié)點(diǎn)。
從1929年成立以來，我們直流電氣元器件在歐洲享有盛名，司機(jī)控制器和速動(dòng)開關(guān)產(chǎn)品位居行業(yè)第一，直流接觸器以優(yōu)異的滅弧性能始終處于世界前列，具有多項(xiàng)相關(guān)世界領(lǐng)先的專利技術(shù)。
這是新系列產(chǎn)品，特別為電動(dòng)汽車這個(gè)新應(yīng)用設(shè)計(jì)的。體積比較小，性能比較高。
這是CP系列的產(chǎn)品，最大電壓到4800V，電流到2500A，接通能力達(dá)到2000安培/100ms。分?jǐn)嗄芰Τ霰姡闪祟A(yù)充和放電。
