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Sensata Whitepaper: Protección eléctrica avanzada y carga rápida

Los sistemas de carga de EV están madurando rápidamente, aprovechando la carga rápida de CC con lo último en soluciones de protección eléctrica.

Ahora que los últimos vehículos eléctricos (EV) exhiben rangos operativos que son más aceptables para el público en general, la atención se ha desplazado a los tiempos de carga de la batería. Estos vehículos eléctricos están utilizando lo último en soluciones de semiconductores de banda ancha y topologías de potencia, con voltajes del sistema a menudo muy por encima de varios cientos de voltios. Los sistemas de carga de EV están migrando rápidamente hacia soluciones de energía de carga de 50kW a 350kW basadas en CC o incluso hasta megavatios, que pueden reducir los tiempos de carga a menos de media hora.

La necesidad de abordar los deseos de tiempo de carga del público que usa vehículos eléctricos también debe equilibrarse con la necesidad de mantener la seguridad, el rendimiento y la confiabilidad. El aumento significativo en los niveles de potencia, voltaje y corriente que se utilizan en los vehículos eléctricos más recientes y sus sistemas de carga presentan nuevos desafíos de diseño.

 Cuando se trata de carga rápida de CC, los desafíos relacionados con voltajes y niveles de potencia más altos presentan algunos problemas de protección eléctrica.

Empresas como Sensata Technologies se están centrando en la protección eléctrica para los sistemas de carga rápida de CC, ya que muchos cargadores de alta potencia están migrando a niveles de potencia de 1,000 V y 350 kW o más para acortar el tiempo de carga.

ABORDANDO VOLTAJES MÁS ALTOS EN APLICACIONES DE CARGA RÁPIDA DE CC

El uso de niveles más altos de voltaje y corriente en un sistema de energía puede reducir los tiempos de carga, pero también aumenta los riesgos de seguridad, así como otros desafíos de diseño del sistema. Los contactores de alto voltaje que se utilizan para proporcionar una continuidad segura del circuito durante las operaciones normales deben implementarse junto con los fusibles para proteger el sistema frente a una amenaza de cortocircuito. La tecnología convencional de fusibles térmicos de CC aborda situaciones de cortocircuito mediante el uso de una conexión fundida para romper el circuito. El desafío con los fusibles térmicos de CC es que, en situaciones de sobrecorriente, es posible que la corriente no sea lo suficientemente alta como para derretir el enlace, lo que crea un retraso peligroso en la respuesta de protección.

CONTACTORES Y FUSIBLES DE PRÓXIMA GENERACIÓN

Los niveles más altos de carga de voltaje y potencia en los sistemas de carga significan que los contactores también deben tener una mayor capacidad de interrupción y conducen a una mayor demanda de contactores clasificados hasta 1500 V y 1000 A. Otra demanda de la funcionalidad requerida es la bidireccionalidad del contactor, que permite la carga de la batería EV desde la red y/o un sistema V2G (vehicle-to-grid), lo que permite la utilización de la inteligencia de la red en un mercado de intercambio de energía.

Sensata TechnologiesLas soluciones de contactores robustos están selladas herméticamente y llenas de gas, lo que brinda la capacidad necesaria para cambiar en un tamaño relativamente pequeño en comparación con los contactores abiertos. SensataEl fusible electromecánico de alto voltaje de GigaFuse, está diseñado para aplicaciones de alta potencia como la carga de CC e incluye combinaciones tanto pasivas como pasivas/activas.

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