ESS儲能熔斷器應用與選型
儲能系統(Energy Storage System,簡稱 ESS)是一個可完成存儲電能和供電的系統,具有平滑過渡、削峰填谷、調頻調壓等功能。由儲能電池系統(BESS)、變流器系統(PCS)和電池管理系統及其它控制裝置。熟知的電力類熔斷器及開關類器件產品將主要應用于儲能系統中的儲能電池系統及變流器系統中。

儲能電池系統(BESS)分別由電池單元(Cell)、電池模組(Module ,也有稱電池模塊、電池包 Pack)、電池簇 (Rack,也有稱電池柜)等上述若干進行串 (S) 、并聯(P)形成電池“集裝箱”,由 500kW 、1MW 、2MW 、2.5MW或3MW等多種系統容量。

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可控制儲能電池系統的充電和放電,進行交直流的變換;將儲能電池中的電能轉換為交流負荷供電(放電),也可能將交流供電轉換為直流給儲能電池系統充電;所以,PCS可能為DC/AC的雙向變流器。



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熔斷器的選型方法-電壓
熔斷器的標稱額定電壓應不小于系統的額定電壓
☆直流熔斷器 F0 額定電壓>電池Module電壓Un
☆直流熔斷器 F1 F2 F3 額定電壓>直流側系統電壓Un
☆交流熔斷器 F4 額定電壓>交流側系統的額定電壓Un
熔斷器額定電流的選型
基于熔斷器的使用電流工況及安裝條件的降額因素,分解為以下因素:
○工作環境溫度降額系數:Kc
○熔斷器兩端接線母排(線纜)電流密度降額系數:Ke
○海拔高度降額系數(如有):Ka
○循環負載降額系數:G實際應用時,流過熔斷器的工作電流幅值通常都是變化的,常常伴有過載、浪涌沖擊或是負荷電流中斷等周期性負載的影響;我們通稱此類工況為“循環負載”。
高海拔對熔斷器的使用影響 (Ka): IEC 標準規定,熔斷器在海拔 2000 米下使用性能不受影響 : 高過 2000 米海拔高度,每升高 100 米,熔斷器的額定電流減少 0.5%。


熔斷器的上下級間選擇性配合

熔斷器F0和F1在回路中是串聯關系,流過的工作電流相同;應根據回路的工作電流和系統電壓先選型F1的規格,然后參照“熔斷器選擇性配合”的要求,再選型F0的規格,電壓等級可參照電池模組電壓或系統電壓選型;熔斷器F0和F1屬于“上下級”,選型時需要做選擇性配合;F0的弧前 I2t > F1的總I2t值:符合GB/T 13539.5 第9章中熔斷器上下級間選擇性配合要求。

應用案例
該應用將對電池簇組 Rack 中熔斷器規格進行選型:簇組采用208 串280Ah電池單元成組。
額定工作電流140A;
最大工作電壓 V=208*3.6=748VDC;
應用環境溫度為 45℃,海拔<2000m;
1、熔斷器額定電壓 (Un) 的選擇
熔斷器的額定電壓以不小于應用回路的最大工作電壓為要求,即 Un≥748VDC;熔斷器標稱額定電壓選為748VDC或以上規格,滿足要求
2、熔斷器的額定電流( In )的選擇
考慮應用的環境溫度的降容系數 Kc =0.88 @ 45° C
考慮安裝條件對熔斷器散熱影響的降額系數 Ke=0.85
按計算公式:

熔斷器標稱額定電流選為 250A 或以上規格,即滿足要求。
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