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Escenarios de aplicación y selección de núcleos de contactores y fusibles de CC en sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS).
2026-04-22
En un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS), el contactor de CC se encarga del control de encendido y apagado, y el fusible de CC se encarga de la protección contra cortocircuitos y sobrecargas. Ambos están estrechamente interconectados según la jerarquía y la función, formando conjuntamente una barrera de seguridad de CC de alta tensión.
●DC CONTACTOR
Como el "encargado de la conmutación de alta tensión" del sistema BESS, el contactor de CC es el componente central de encendido/apagado del circuito de alta tensión. Se aplica principalmente a los siguientes niveles del sistema, realizando la función de control de encendido/apagado del circuito de alta tensión y adaptándose a las necesidades de diversos proyectos de almacenamiento de energía BESS.
1. Nivel del paquete/conjunto de baterías
El contactor principal de CC controla el encendido y apagado del paquete/conjunto de baterías y el circuito de confluencia. El contactor de CC de precarga está conectado en serie con la resistencia de precarga para formar un circuito de precarga, lo que permite el arranque suave del sistema. Esto limita eficazmente la corriente de irrupción al encender el sistema y evita el impacto de la corriente de irrupción en el condensador de filtro del lado de CC del PCS, así como el impacto de la corriente circulante cuando los conjuntos de baterías están conectados en paralelo. Es el componente central de encendido y apagado que da soporte a la unidad de baterías BESS.
2. Caja de alta tensión/Gabinete de barras colectoras (BCP)
Como componente principal de encendido/apagado del circuito entre el conjunto de baterías y el PCS, el CONTACTOR DE CC es responsable de la conmutación entre conexión a la red y fuera de la red del sistema BESS, el aislamiento de apagado y el apagado de mantenimiento, adaptándose a diversos escenarios de aplicación de las estaciones de almacenamiento de energía BESS, y es el componente de soporte principal para los proyectos BESS.
3. Lado CC de PCS
El contactor de CC conecta el circuito de la batería con el bus de CC del PCS, y coopera con el BMS (Sistema de Gestión de Baterías) y el EMS (Sistema de Gestión de Energía) para gestionar las estrategias de carga y descarga, así como para aislar rápidamente las fallas, garantizando el funcionamiento seguro y estable del sistema BESS. Es el componente principal de encendido/apagado que da soporte al PCS del sistema BESS.
4. Conexión de fuego
Cuando se produce un sobrecalentamiento o un incendio en la batería del sistema BESS, el BMS/EMS (Sistema de Gestión de Baterías/Sistema de Gestión de Energía) emitirá inmediatamente una orden de interrupción para controlar el CONTACTOR DE CC y desconectarlo rápidamente, cortar la salida de energía de la unidad defectuosa, reducir los riesgos de seguridad y es un componente clave para la protección de seguridad del sistema BESS.
Puntos de selección
El contactor de CC debe adaptarse al entorno de alta tensión de 1000–1500 VCC del sistema BESS. Su corriente nominal de resistencia a corto plazo debe coincidir con la corriente máxima de cortocircuito prevista del sistema para evitar la soldadura de contactos en caso de fallos. Está equipado con contactos auxiliares para que el BMS supervise el estado de encendido/apagado de los contactos en tiempo real, y posee una buena resistencia a las vibraciones y a los cambios de temperatura, cumpliendo con los requisitos de funcionamiento en múltiples condiciones del BESS en centrales de almacenamiento de energía y conforme a las normas de selección de diversos proyectos BESS.
●DC FUSE
Como "puerta de seguridad de corriente" del BESS, el fusible de CC es el componente de protección definitivo contra cortocircuitos y sobrecargas del sistema BESS, abarcando todos los niveles del sistema, adaptándose a las necesidades de protección de diversos proyectos de almacenamiento de energía BESS, y es el componente de protección central del sistema BESS.
1. Nivel del módulo/paquete de baterías
Un pequeño fusible de CC está conectado en serie con cada módulo/paquete, lo que permite aislar rápidamente la falla de cortocircuito dentro de una sola celda o módulo, evitando que la falla se propague a todo el conjunto, proporcionando una protección fundamental contra cortocircuitos para el módulo de batería BESS, y es el componente de protección principal que respalda el módulo de batería BESS.
2. Nivel de grupo de baterías (BCP)
Los fusibles de CC de potencia media y alta están conectados en serie con los polos positivo y negativo de la confluencia del clúster, y se utilizan para proteger contra cortocircuitos entre clústeres e impactos de alta corriente causados por fallas en el lado del PCS, lo que garantiza el funcionamiento normal de otras unidades cuando el sistema BESS tiene fallas locales, y es un componente de protección clave que soporta el gabinete de barras colectoras del BESS.
3. Enlace de CC PCS
Un fusible de CC de alta velocidad está conectado en serie entre el banco de condensadores del lado de CC del PCS y el brazo del puente IGBT, que puede cortar la corriente de cortocircuito generada por una falla de cortocircuito directo del IGBT en milisegundos, evitar el sobrecalentamiento de los módulos de potencia, las barras colectoras y las barras colectoras laminadas, prevenir fallas que causen un desbordamiento térmico de la batería, proteger los dispositivos de potencia principales del PCS y es el componente de protección principal en el lado del PCS del sistema BESS.
Puntos de selección
Para escenarios de CC, se prefiere un fusible de CC de alta velocidad de grado aR, con una capacidad de ruptura que cumpla con los requisitos de la corriente máxima de cortocircuito prevista del sistema (generalmente no inferior a 20 kA ~ 50 kA, según el diseño del sistema), adaptándose al entorno de alta tensión de 1500 VCC. Es necesario lograr una coordinación de protección jerárquica con el contactor de CC y los interruptores automáticos para garantizar una sincronización de protección adecuada, asegurar el funcionamiento seguro y estable del sistema BESS y satisfacer las necesidades de selección de fusibles de CC de los distintos proyectos BESS.
Lógica de coordinación y puntos ciegos comunes
--Lógica de coordinación
El contactor de CC se encarga de la interrupción controlable (funcionamiento/mantenimiento normal), y el fusible de CC se encarga de la protección extrema (cortocircuito/sobrecarga). Ambos cooperan para formar una defensa integral, proporcionando doble protección para la seguridad del circuito de CC de alta tensión del sistema BESS.
--Puntos ciegos comunes
En condiciones de alta corriente de cortocircuito, el contactor de CC es propenso a la soldadura de contactos, lo que provoca la interrupción del circuito normal. La protección contra sobrecargas múltiples pequeñas no es el objetivo de diseño del fusible de CC, por lo que presenta un retardo en la respuesta debido a sus propias características de protección. Estos problemas deben evitarse mediante el control de temporización del BMS/EMS y un diseño de protección jerárquica (en colaboración con los interruptores de CC) para garantizar el funcionamiento seguro del sistema BESS en todas las condiciones de trabajo y aprovechar al máximo las funciones de control y protección principales del contactor y el fusible de CC.
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