引言：IEC在2021年12月發(fā)布了電池及電池系統(tǒng)保護(hù)熔斷器標(biāo)準(zhǔn)IEC60127-7(Ed1.0), 其中包括：

1）熔斷器額定電壓達(dá)到了1500VDC及以上

2）熔斷器的額定電流達(dá)到了5000A；

3）熔斷器的保護(hù)特性分為“全范圍保護(hù)gBat”和”短路保護(hù)aBat“.gBat特性規(guī)定了約定電流范圍為1.13In-1.6In;由于電池的類型及容量、串組的差異，對(duì)電池保護(hù)熔斷器的門限要求不同，熔斷器生產(chǎn)廠家可根據(jù)客戶的實(shí)際需求確定；

圖1：典型的儲(chǔ)能保護(hù)結(jié)構(gòu)

以電池為儲(chǔ)能方式的各類新能源應(yīng)用方興未艾，電池組及電池系統(tǒng)的復(fù)雜性，對(duì)各種直流配電系統(tǒng)提出了更高的安全保護(hù)要求；安全運(yùn)行是各種儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心安全需求，熔斷器是電池系統(tǒng)最簡(jiǎn)單可靠的保護(hù)元件，采用儲(chǔ)能系統(tǒng)保護(hù)熔斷器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的低成本安全保護(hù)。

儲(chǔ)能系統(tǒng)保護(hù)熔斷器選型步驟：

1.確定熔斷器的額定電壓Uf：如下圖所示，熔斷器F1、F2的額定電壓取決于整個(gè) 電池串的電壓及電池串的充電電壓。如果電池串的額定電壓較低，則必須把熔斷器本身的內(nèi)阻（電壓降）納入考慮。由于電池短路屬于不可逆的化學(xué)變化過(guò)程，為防止熔斷器熔斷后產(chǎn)生電弧，熔斷器承受的電弧電壓按照額定電壓的2-3倍評(píng)估。確定了電池組架構(gòu)（RACK）的熔斷器電壓后，電池組并組（ARRAY）及主主回路（DC BUS）的熔斷器額定電壓也就容易得出了。

圖2：電池組串（Battery Modules）

2. 確定熔斷器的額定電流If需要考慮以下幾個(gè)因素。電池組的材料、規(guī)格、容量、電池組的最低放電電壓等決定了熔斷器的額定電流In。1）電池的工作次數(shù)作為熔斷器額定電流的校正系數(shù)設(shè)定為K1。

圖3：電池組的充、放電次數(shù)對(duì)熔斷器的校正系數(shù)K1.

2）熔斷器工作的環(huán)境溫度設(shè)定為K2和冷卻方式方式修正系數(shù)設(shè)定為K3。自冷的K3=0.8-0.9;強(qiáng)迫風(fēng)冷/單面水冷的K3=0.9-0.92;雙面水冷K3=1.0（流量不小于2.5升/分鐘、冷卻水溫度不高過(guò)30C）。

圖4：環(huán)境溫度修正曲線

圖5：風(fēng)冷修正系數(shù)

3）熔斷器使用的海拔高度不超過(guò)2000米，如果超過(guò)2000米，按照IEC標(biāo)準(zhǔn)，每升高100米，熔斷器額定電流降低0.5%，系數(shù)設(shè)定為K4；

In

則熔斷器的額定電流If=--------------

K1*K2*K3*K4

電池組并組（ARRAY）及主主回路（DC BUS）的熔斷器額定電流需要考慮電池組的設(shè)計(jì)功率、類型、熔斷器的保護(hù)特性、熔斷器是否并聯(lián)、安裝方式（如采用熔斷器式隔離開關(guān)）等因素。需要說(shuō)明的是，在整個(gè)系統(tǒng)的熔斷器選型過(guò)程中，熔斷器的I2t可以作為選型的參考因素，不建議作為選型依據(jù)，推薦使用熔斷器的I-T曲線：熔斷器的I2t值是在額定電壓下，該熔斷器能夠正常分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏鳎?KA-300KA）及特定的時(shí)間常數(shù)下測(cè)試計(jì)算而得，受到的影響因素多，實(shí)現(xiàn)成本高、難度大；而熔斷器的I-T曲線可以在低壓下，不同的電流條件下測(cè)試得出， 并且誤差小，很容易確定保護(hù)速度的最大/最小范圍，在實(shí)際應(yīng)用中更有實(shí)際價(jià)值。

3.確定熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏鳎ǘ搪纺芰Γ?。電池組的組成材料、類型等因素決定了其短路電流（可參閱IEC896）,電池受損會(huì)產(chǎn)生易燃、易爆氣體，電路保護(hù)需要考慮防有毒氣體、防熱、防火星、防電弧、防火等要求，因此需要考慮電池組中單個(gè)電池的短路電流及承受時(shí)間。
一般而言，分?jǐn)嗔υ礁叩娜蹟嗥鳎O(shè)計(jì)、材料、生產(chǎn)工藝要復(fù)雜，成本也高，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選用滿足分?jǐn)嗔σ蟮娜蹟嗥骷纯伞?br /> 4.熔斷器的安裝方式。

1）熔斷器并聯(lián)。為獲得更大的熔斷器額定電流，同時(shí)降低安裝使用難度，常采用多個(gè)熔斷器并聯(lián)的方式。大量的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，如果熔斷器滿足以下條件：

熔斷器的電阻變化在5%以內(nèi)；熔斷器的安裝距離在10mm-30mm；兩個(gè)熔斷器并聯(lián)，額定電流是單個(gè)熔斷器的2倍；三個(gè)熔斷器并聯(lián)額定電流是單個(gè)熔斷器的0.9倍；四個(gè)熔斷器并聯(lián)額定電流是單個(gè)熔斷器的0.8倍。
2）采用熔斷器式隔離開關(guān)安裝。采用熔斷器式隔離開關(guān)，需要選用熔斷器保護(hù)特性為gBat或gS等低功耗的類型。熔斷器的額定電流功耗Pn(In)要小于隔離開關(guān)+熔斷器的最大允許功耗Pm(Imax)，即Pn(In)< Pm(Imax).

考慮到上述3的要求，建議使用RTI=140C以上的材料生產(chǎn)底座及隔離開關(guān)。咨詢17876189417

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