А жоғары кернеу қосқышы қазіргі заманғы электр энергиясы жүйелеріндегі ең маңызды қосқыш компоненттердің бірі. Энергия сақтау жүйелері мен электромобильдерді зарядтау инфрақұрылымы одан әрі жедел өсуін жалғастырып келеді, сондықтан инженерлер мен сатып алу тобы мынадай негізгі сұраққа жауап беруге мәжбүр: жоғары кернеу тұйықтағышы шынымен де энергия сақтау мен зарядтау жабдықтарының қатаң талаптарын қанағаттандыра ала ма? Қысқаша жауап: иә — бірақ тек дұрыс техникалық сипаттамалар, жобалау стандарттары мен қолданылатын жағдайлар дұрыс іріктелген кезде ғана.
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен электрлік басқарылатын қосқыш ретінде жоғары токты тұрақты ток тізбегін қауіпсіз және сенімді түрде қосу мен ажырату мүмкіндігі беріледі. Қалыпты реледен айырмашылығы, жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен жоғары кернеулі тұрақты ток ортасына тән доғаның басылуындағы қиындықтарды, жылулық жүктемелерді және изоляция талаптарын шешуге арналған болып құрылады. Энергия сақтау және зарядтау платформаларына дұрыс интеграцияланған кезде жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен қауіпсіз тізбек басқаруының негізіне айналады, сонымен қатар құрылғы мен соңғы пайдаланушыны электрлік ақаулардан қорғайды.
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен осы қолданыстарда қалай жұмыс істейді
Негізгі қосу функциясы
Негізінде жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен басқару орамын электрмагниттік токпен қоректендіру арқылы жүзеге асады, бұл контакттардың жиынтығын біріктіреді де, негізгі қуат тізбегін жабады. Орам электрмагниттік токпен қоректендірілмеген кезде контакттар ашылады және токтың өтуін тоқтатады. Бұл жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен аккумуляторларды басқару жүйелерінде, тораптық масштабтағы сақтау қондырғыларында және тұрақты токпен жылдам зарядтау станцияларында негізгі қосу/өшіру басқару нүктесі болып табылады. Жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен жүктеме астында мыңдаған рет қосу-өшіру циклдарын сенімді орындай алу қабілеті осы орталарда оның ешқашан ауыстырылмайтын құрылғы болуына себепші болады.
Энергия сақтау жүйелерінде жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен әдетте аккумуляторлар блогы мен инвертор немесе жүктеме шинасы арасында орнатылады. Зарядтау құрылғыларында жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен зарядтағыштың шығыс сатысы мен көліктің аккумуляторына кіретін қосылу орны арасындағы қосылу қорғалады. Қандай да бір жағдайда жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен басқару сигналдарына тез реакция беруі қажет, сонымен қатар өткізгіштік кезінде төмен контакт кедергісін сақтауы керек, ол қуат шығынын азайту үшін қажет.
Аркалық басқару және тұрақты ток (DC) қиындықтары
Тұрақты ток (DC) тізбектері айнымалы ток (AC) жүйелерімен салыстырғанда арканың өшуіне арналған ерекше қиындықтар туғызады. Егер жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен жүктеме кезінде DC тізбегін ажыратсақ, арка AC жағдайындағыдай ток нөлдік өту нүктесінде табиғи түрде өшпейді. Сондықтан дұрыс рейтингтелген жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен арканы тиімді өшіру үшін инертті газ немесе вакуумды камера арқылы герметикалық тұйықтау қолданылады. Осы технологиясыз жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен тез тозу орын алады және ауыр қауіпсіздік қаупі туғызады. Герметикамен тұйықталған конструкциялар әрбір жоғары кернеумен жұмыс істейтін контактормен бақыланатын ішкі атмосферада жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, ол қызмет көрсету мерзімін ұзартады және уақыт өте келе қосқыштың сенімділігін сақтайды.
Қолданысқа жарамдылығын анықтайтын негізгі сипаттамалар
Кернеу мен токтың номиналдары
Дұрыс жоғары кернеулы қосқышты таңдау үшін алдымен оның кернеу мен ток рейтингін нақты жүйе талаптарына сәйкестендіру керек. Энергия сақтау жүйелері әдетте 48 В-тан 1500 В дейінгі тұрақты ток диапазонында жұмыс істейді, ал электромобильдерді зарядтау станциялары көбінесе 400 В пен 1000 В арасындағы тұрақты токта жұмыс істейді. 400 А немесе одан жоғары токқа есептелген жоғары кернеулы қосқыш екі қолдану саласында да кездесетін ең жоғары разрядтау мен зарядтау токтарын ұстауға қабілетті. Кез келген жүйе дизайны үшін жоғары кернеулы қосқышты анықтағаннан бұрын оның тұрақты ток рейтингін және ең жоғары қосу/ажырату қабілетін тексеру маңызды.
Кернеу мен токтан басқа, жоғары кернеулі контактормен қосылатын орамның жұмыс істеу кернеуі жабдықтағы басқару тізбегімен сәйкес келуі керек. Көптеген заманауи жоғары кернеулі контактормен қосылатын орамдар 12 В немесе 24 В кернеуді қабылдайды, бұл аккумуляторды басқару жүйелері мен зарядтау бақылаушы платаларымен үйлесімді жұмыс істейді. Жоғары кернеулі контактормен қосылатын орамның қуаттылығы мен ұстау тогы талаптарын растау да маңызды, өйткені бұл контактормен қосылатын орам ұзақ уақыт бойы қуатталған күйде қалуы керек, ал басқару тізбегі қызып кетпеуі керек.
Механикалық және экологиялық сипаттамалар
Жоғары кернеу қосқышы сыртқы зарядтау станциясында немесе мобильді энергия сақтау құрылғысында орнатылған кезде тербеліс, ылғалдылық және температураның шекті мәндеріне төзімді болуы керек. Жоғары кернеу қосқышының IP дәрежесі мен механикалық соққыға төзімділігі оның өрісте ұзақ мерзімді сенімділігіне тікелей әсер етеді. Герметикті жабық жоғары кернеу қосқышы бірліктері ашық рамалы конструкцияларға қарағанда ластанушылардан жоғары деңгейде қорғаныс ұсынады. Қиын жағдайлар үшін жұмыс істеу температурасының кең ауқымы бар және расталған герметизация стандарттарына сай жоғары кернеу қосқышын таңдау техникалық қызмет көрсету шығындарын және жоспарланбаған тоқтатуларды әлдеқайда азайтады.
Энергия сақтау мен зарядтау сценарийлері бойынша тәжірибелік сыйымдылық
Энергия сақтау жүйесі интеграция
Тораптың тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін, коммерциялық резервтік қуат немесе жаңартылатын энергияны сақтау үшін қолданылатын аккумуляторлық энергия сақтау жүйелерінде жоғары кернеу қосқышы алдын-ала зарядтау мен негізгі қосқыш функцияларын орындайды. Әдетте бір жоғары кернеу қосқышы негізгі қосу реле ретінде қолданылады, ал екінші жоғары кернеу қосқышы немесе резисторлық желі алдын-ала зарядтауды шектейтін токтың өсуін реттейді. Бұл кезеңдік қосу тәсілі конденсаторлар мен шиналарды кернеу шығысынан қорғайды. Бұл рөлде қолданылатын жоғары кернеу қосқышы жүйенің пайдалану мерзімі ішінде он мыңдаған цикл бойынша тұрақты жұмыс істеуі тиіс.
Жылулық басқару да басқа фактор болып табылады. Тығыз орналасқан сақтау қораптарында төмен қосылу кедергісі бар жоғары кернеу қосқышы үздіксіз жұмыс істеген кезде аз жылу шығарады. Бұл жылулық дизайнды қарапайым етеді және салқындату талаптарын азайтады. Инженерлер кез келген сақтау жобасының өлшемдеу сатысында жоғары кернеу қосқышының қуат шығынының рейтингін міндетті түрде тексеруі керек.
Электромобильдерді зарядтау жабдықтарының интеграциясы
Тұрақты токтың жылдам зарядтағыштары мен екі бағытты зарядтау құрылғылары үшін жоғары кернеу қосқышы зарядтағыш қуат модулі мен автомобиль арасындағы қосылуын басқарады. Жоғары кернеу қосқышы күн ішінде автокөліктердің қосылуы мен ажыратылуы кезінде жиі қосылу-ажыратылу циклдарын шыдай алуы керек. Қоғамдық зарядтау инфрақұрылымында қолданылатын жоғары кернеу қосқышын таңдағанда негізгі критерий — жоғары циклдық төзімділік рейтингі, мысалы, 100 000 немесе одан да көп операция. Тез контакт жабылуы бар және тұрақты контакт тербеліс сипаттамалары бар жоғары кернеу қосқышы зарядтағыштың жауап беру уақытын жақсартады және зарядтау сессиясының басталуындағы кешігулерді азайтады.
Екі бағытты көлік-торап жүйелері қосымша күрделілік қосады. Бұндай орнатулардағы жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғысы ток зарядтаушыдан көлікке немесе көліктен торапқа қайтадан берілетін кезде де сенімді жұмыс істеуі тиіс. Сапалы жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғыларында кеңінен қолданылатын симметриялық қосқыш дизайны осы екі бағытты жұмысты тозуға ұшырамай қамтамасыз етеді. V2G және ақылды зарядтау орнатулары үшін екі бағытты токтың үйлесімділігін нақты көрсететін жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғысын таңдау — ең жақсы практика.
Жиі қойылатын сұрақтар
Жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғысын DC қолданыстарына қандай жағдайда жарамды етеді?
DC қолданыстары үшін жасалған жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғысы инертті газбен герметикалау сияқты доға басу технологиясын қамтиды. Бұл контакттардың ажырауынан кейін DC доғасының өзін қолдауын болдырмауға көмектеседі. Стандартты AC қосқыш құрылғыларында бұл дизайн ерекшелігі жоқ, сондықтан энергия сақтау және зарядтау жабдықтарында DC тізбегін қауіпсіз қосу үшін дұрыс жоғары кернеумен жұмыс істейтін қосқыш құрылғысы қажет.
Жоғары кернеу қосқышы зарядтау жабдығында қанша қосу-ажырату циклын қолдай алуы керек?
Қоғамдық зарядтау станциялары үшін жоғары кернеу қосқышы номиналды жүктемеде 100 000 немесе одан да көп электрлік қосу-ажырату циклын қолдай алуы тиіс. Бұл жоғары кернеу қосқышының күнделікті пайдалану кезінде жылдар бойы сенімділігін сақтауын қамтамасыз етеді, сонымен қатар жиі ауыстыру қажеттілігін болдырмауға мүмкіндік береді; себебі бұл операциялық шығындар мен тоқтату уақытын арттырады.
Бір жоғары кернеу қосқышы моделі энергия сақтау және зарядтау жүйелерінің екеуіне де қызмет ете ала ма?
Иә, бір жоғары кернеу қосқышы моделі көбінесе екі қолдану саласына да қызмет ете алады, егер ол әрбір жүйенің кернеу, ток, циклдау және экологиялық талаптарын қанағаттандырса. Инженерлер бір нөмірлі бөлшек екі платформада да қолданылмас бұрын жоғары кернеу қосқышының техникалық сипаттамалары екі қолдану жағдайы үшін максималды жұмыс кернеуі мен тогын қамтуын тексеруі керек.
EN
