نگهبانان فعلی سیستم‌های انرژی جدید: کاوش فیوزهای سریع EV

 
فیوزهای سریع EV که با نام فیوزهای پرسرعت یا فیوزهای عمل سریع نیز شناخته می‌شوند، دستگاه‌های حفاظتی در برابر جریان بیش از حد هستند که به طور خاص برای سیستم‌های انرژی جدید طراحی شده‌اند. ماموریت اصلی آنها قطع کردن مدار الکتریکی با سرعت بسیار بالا در لحظه وقوع جریان های اضافه غیرعادی یا خطای اتصال کوتاه- است و در نتیجه از سایر تجهیزات الکتریکی در برابر آسیب های ناشی از افزایش شدید جریان محافظت می کند. چه حفاظت مدار در هنگام شارژ وسایل نقلیه الکتریکی باشد و چه حفاظت از اضافه بار در سیستم های ذخیره انرژی، فیوزهای حفاظت از اضافه بار ذخیره انرژی (شکل کاربردی مهم فیوزهای سریع انرژی جدید در سناریوهای ذخیره انرژی) نقش حیاتی ایفا می کنند.

 
اصل کار فیوز حفاظت از اضافه بار سیستم تبدیل نیرو بر اساس اثر حرارتی جریان الکتریکی است. مذاب داخلی معمولاً از فلزات- با خلوص بالا مانند نقره و مس ساخته می‌شود که رسانایی الکتریکی خوب و نقطه ذوب نسبتاً پایینی دارند. هنگامی که مدار به طور معمول کار می کند، جریان عبوری از مذاب در محدوده نامی قرار می گیرد و حداقل گرما را تولید می کند و مذاب در حالت جامد باقی می ماند و از هدایت طبیعی مدار اطمینان حاصل می کند.

 
(I) امکانات شارژ وسایل نقلیه الکتریکی
در شمع‌های شارژ سریع-DC، فیوزهای پرسرعت{1} وظیفه مهم محافظت از ماژول‌های شارژ، کابل‌های شارژ و سیستم‌های مدیریت باتری خودروهای الکتریکی را بر عهده می‌گیرند. هنگامی که موقعیت‌های غیرعادی مانند خرابی مدار داخلی شمع‌های شارژ یا اتصال کوتاه در باتری‌های خودرو در طول فرآیند شارژ اتفاق می‌افتد، می‌تواند جریان را در عرض میلی‌ثانیه قطع کند و به طور موثر از آسیب تجهیزات و حوادث ایمنی ناشی از جریان‌های زیاد جلوگیری کند و از پیشرفت ایمن و پایدار فرآیند شارژ اطمینان حاصل کند. حتی در شمع های شارژ AC، اگرچه جریان کاری نسبتاً کمتر از جریان DC است، فیوزهای سریع EV به همان اندازه ضروری هستند. آنها می توانند به سرعت به جریان های اضافه ناشی از دلایلی مانند خطوط قدیمی و تماس های ضعیف، محافظت از ایمنی الکتریکی شمع های شارژ و رابط های شارژ خودرو پاسخ دهند.

(II) سیستم های تولید برق خورشیدی
فیوزهای EV Pack هم در نیروگاه‌های خورشیدی متمرکز در مقیاس بزرگ و هم در سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک توزیع‌شده نقش حفاظتی کلیدی دارند. در نیروگاه‌های مقیاس بزرگ، مدارهای سری و موازی آرایه‌های پانل فتوولتائیک، و همچنین مدارهای اتصال بین جعبه‌های اتصال و اینورترها، همگی برای حفاظت به فیوزهای سریع متکی هستند. هنگامی که اتصال کوتاه محلی در برخی از پانل های فتوولتائیک به دلیل روشنایی ناهموار، پیری اجزا و عوامل دیگر رخ می دهد، فیوزهای سریع الاثر به سرعت انشعابات معیوب را قطع می کنند و از گسترش خطاها از تأثیرگذاری بر راندمان کلی تولید برق و عمر تجهیزات نیروگاه جلوگیری می کنند. در سیستم‌های تولید برق پراکنده فتوولتائیک مانند سیستم‌های پشت بام مسکونی، فیوزهای سریع مدارها را از پانل‌های فتوولتائیک تا جعبه‌های توزیع متصل به شبکه محافظت می‌کنند، در برابر جریان اضافی ناشی از برخورد صاعقه، خرابی تجهیزات و غیره مقاومت می‌کنند و از استفاده ایمن برق ساکنان و عملکرد پایدار سیستم اطمینان می‌دهند.

(III) سیستم های تولید برق بادی
در داخل توربین‌های بادی، فیوزهای حفاظت از اضافه بار باتری در مدارهای بین تجهیزات الکتریکی مانند سیم‌پیچ‌های ژنراتور که توسط پره‌ها، مبدل‌ها و کابینت‌های کنترل هدایت می‌شوند، نصب می‌شوند. هنگامی که توربین‌های بادی با شرایط کاری غیرعادی مانند بادهای شدید و نوسانات ولتاژ شبکه مواجه می‌شوند که منجر به جریان خروجی بیش از حد ژنراتور یا خطاهای اتصال کوتاه در تجهیزات الکتریکی می‌شود، فیوزهای سریع به سرعت برای محافظت از ژنراتور و سایر تجهیزات الکتریکی کلیدی عمل می‌کنند و تولید برق مداوم و پایدار مزرعه بادی را تضمین می‌کنند. در خطوط انتقال نیروگاه‌های بادی، آنها همچنین می‌توانند به سرعت خطاهای مدار کوتاه-خط را قطع کنند و از تأثیرات بر ایمنی شبکه جلوگیری کنند.

(IV) سیستم های ذخیره انرژی
در سیستم‌های مختلف ذخیره‌سازی انرژی، فیوزهای حفاظت از اضافه بار ذخیره‌سازی انرژی به عنوان یک خط دفاعی مهم برای محافظت از بسته‌های باتری ذخیره‌سازی انرژی، مبدل‌های قدرت دو جهته (PCS) و کل سیستم ذخیره‌سازی انرژی عمل می‌کنند. در طول فرآیند شارژ و دشارژ باتری‌ها، هنگامی که شرایط غیرعادی مانند خرابی سلول باتری، شارژ بیش از حد، یا تخلیه بیش از - رخ دهد که منجر به خروج - از - جریان کنترل می‌شود، فیوزهای سریع انرژی جدید می‌توانند مدار را در مدت زمان بسیار کوتاهی قطع کنند و از حوادث جدی مانند انقباض حرارتی باتری، آتش‌سوزی مطمئن و سیستم ذخیره‌سازی انرژی، آتش‌سوزی مطمئن و سیستم ایمنی جلوگیری کنند. امکان ذخیره سازی کارآمد و انتشار پایدار انرژی الکتریکی را فراهم می کند.