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Sensata Whitepaper: Proteção elétrica avançada e carregamento rápido

Os sistemas de carregamento de VE estão amadurecendo rapidamente, aproveitando o carregamento rápido DC com as mais recentes soluções de proteção elétrica.

Agora que os mais recentes Veículos Elétricos (EVs) estão exibindo faixas operacionais mais aceitáveis ​​para o público em geral, a atenção mudou para os tempos de carregamento da bateria. Esses EVs estão usando o que há de mais recente em soluções de semicondutores de banda larga e topologias de energia, com tensões do sistema geralmente bem acima de várias centenas de volts. Os sistemas de carregamento de VE estão migrando rapidamente na direção de soluções de energia de carregamento de 50kW a 350kW baseadas em DC ou até Megawatt, o que pode reduzir os tempos de carregamento para menos de meia hora.

A necessidade de atender aos desejos de tempo de carregamento do público que usa VEs também deve ser equilibrada com a necessidade de manter a segurança, o desempenho e a confiabilidade. O aumento significativo nos níveis de potência, tensão e corrente usados ​​nos últimos EVs e seus sistemas de carregamento apresentam novos desafios de design.

 Quando se trata de carregamento rápido DC, os desafios relacionados a tensões e níveis de potência mais altos apresentam alguns problemas de proteção elétrica.

Empresas como Sensata Technologies estão se concentrando na proteção elétrica para sistemas de carregamento rápido DC, pois muitos carregadores de alta potência estão migrando para níveis de potência de 1,000 V e 350 kW ou mais para reduzir o tempo de carregamento.

ATENDENDO A TENSÃO MAIS ALTA EM APLICAÇÕES DE CARGA RÁPIDA DC

O uso de níveis mais altos de tensão e corrente em um sistema de energia pode reduzir os tempos de carregamento, mas também aumenta os riscos de segurança, bem como outros desafios de projeto do sistema. Os contatores de alta tensão usados ​​para fornecer continuidade segura do circuito durante operações normais precisam ser implantados em conjunto com fusíveis para proteger o sistema diante de um evento de curto-circuito ameaçador. A tecnologia de fusível térmico DC convencional trata de situações de curto-circuito usando uma conexão derretida para interromper o circuito. O desafio com fusíveis térmicos CC é que em situações de sobrecorrente a corrente pode não ser alta o suficiente para derreter o link, criando um atraso perigoso na resposta da proteção.

CONTATORES E FUSÍVEIS DE PRÓXIMA GERAÇÃO

Os níveis mais altos de carga de tensão e potência nos sistemas de carga significam que os contatores também precisam ter uma capacidade de interrupção mais alta e estão levando a um aumento na demanda por contatores classificados até 1500V e 1000A. Outra demanda para a funcionalidade necessária é a bidirecionalidade do contator, que permite o carregamento da bateria do EV da rede e/ou um sistema V2G (vehicle-to-grid), permitindo a utilização da inteligência da rede em um mercado de troca de energia.

Sensata TechnologiesAs soluções de contator robustos são hermeticamente seladas e preenchidas com gás, fornecendo a capacidade necessária para comutar em um tamanho relativamente pequeno em comparação com os contatores ao ar livre. SensataO fusível eletromecânico de alta tensão da empresa, o GigaFuse, foi projetado para aplicações de alta potência como carregamento CC e inclui combinações passivas e passivas/ativas.

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