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Sensata Whitepaper: Erweiterter elektrischer Schutz und schnelles Aufladen

EV-Ladesysteme werden schnell ausgereift und nutzen das DC-Schnellladen mit den neuesten elektrischen Schutzlösungen.

Da die neuesten Elektrofahrzeuge (EVs) Reichweiten aufweisen, die für die breite Öffentlichkeit akzeptabler sind, hat sich die Aufmerksamkeit auf die Ladezeiten der Batterien verlagert. Diese EVs verwenden die neuesten Wide-Bandgap-Halbleiterlösungen und Leistungstopologien mit Systemspannungen von oft weit über mehreren hundert Volt. EV-Ladesysteme migrieren schnell in Richtung DC-basierter 50-kW- bis 350-kW- oder sogar bis zu Megawatt-Ladeleistungslösungen, die die Ladezeiten auf unter eine halbe Stunde verkürzen können.

Die Notwendigkeit, die Ladezeitwünsche der EV-nutzenden Öffentlichkeit zu erfüllen, muss auch mit der Notwendigkeit abgewogen werden, Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit aufrechtzuerhalten. Die deutliche Erhöhung der Leistungs-, Spannungs- und Strompegel, die in den neuesten Elektrofahrzeugen und ihren Ladesystemen verwendet werden, stellen neue Herausforderungen an das Design.

 Wenn es um das DC-Schnellladen geht, stellen die Herausforderungen im Zusammenhang mit höheren Spannungen und Leistungspegeln einige elektrische Schutzprobleme dar.

Unternehmen mögen Sensata Technologies konzentrieren sich auf den elektrischen Schutz für DC-Schnellladesysteme, da viele Hochleistungsladegeräte auf Leistungsstufen von 1,000 V und 350 kW oder höher migrieren, um die Ladezeit zu verkürzen.

ADRESSIERUNG HÖHERER SPANNUNGEN IN DC-SCHNELLLADEANWENDUNGEN

Die Verwendung höherer Spannungs- und Strompegel in einem Stromversorgungssystem kann die Ladezeiten verkürzen, erhöht jedoch auch die Sicherheitsrisiken sowie andere Herausforderungen beim Systemdesign. Hochspannungsschütze, die während des normalen Betriebs für eine sichere Stromkreiskontinuität sorgen, müssen zusammen mit Sicherungen eingesetzt werden, um das System angesichts eines drohenden Kurzschlussereignisses zu schützen. Herkömmliche DC-Thermosicherungstechnologie bewältigt Kurzschlusssituationen, indem eine geschmolzene Verbindung verwendet wird, um den Stromkreis zu unterbrechen. Die Herausforderung bei thermischen DC-Sicherungen besteht darin, dass der Strom in Überstromsituationen möglicherweise nicht hoch genug ist, um die Verbindung zu schmelzen, was zu einer gefährlichen Verzögerung der Schutzreaktion führt.

SCHÜTZE UND SICHERUNGEN DER NÄCHSTEN GENERATION

Die höheren Ladespannungen und -leistungen in Ladesystemen bedeuten, dass Schütze auch eine höhere Ausschaltfähigkeit haben müssen, und führt zu einer erhöhten Nachfrage nach Schützen mit einer Nennleistung von bis zu 1500 V und 1000 A. Eine weitere Anforderung an die erforderliche Funktionalität ist die Bidirektionalität der Schütze, die das Laden von EV-Batterien aus dem Netz und/oder einem V2G-System (Vehicle-to-Grid) ermöglicht, wodurch die Nutzung der Netzintelligenz in einem Energiebörsenmarkt ermöglicht wird.

Sensata Technologies' Robuste Schützlösungen sind hermetisch abgedichtet und mit Gas gefüllt und bieten die erforderliche Kapazität zum Schalten bei relativ kleiner Größe im Vergleich zu Freiluftschützen. SensataDie elektromechanische Hochspannungssicherung von , die GigaFuse, ist für Hochleistungsanwendungen wie Gleichstromladung ausgelegt und umfasst sowohl passive als auch passiv/aktive Kombinationen.

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