الدور الحاسم لمرحلات التيار المباشر عالي الجهد في وحدات الشحن السريع

يواجه مشغلو محطات الشحن بالتيار المستمر ومصنعي مركبات الطاقة الجديدة حاليًا تحديات كبيرة، مما يستلزم ترحيلًا موثوقًا. تحدد موثوقية المرحلات بشكل مباشر سمعة سلامة المنتج وتكاليف الصيانة التشغيلية. تشير بيانات الصناعة إلى أن أكثر من 60% من حالات فشل الشحن السريع تنبع من فشل مكونات تبديل الجهد العالي، حيث يمثل التصاق التلامس والتآكل والتلف الناتج عن الحرارة الزائدة 82% من هذه الحوادث. تستكشف هذه المقالة القيمة الأساسية لمرحلات التيار المستمر ذات الجهد العالي من خلال بعدين: سيناريوهات التطبيق وحلول الفشل.

• المسؤوليات الأساسية للمرحلات في الأنظمة المختلفة

1. محطات الشحن بالتيار المستمر: اختراقات الأداء في البيئات المعيارية والمبردة بالسائل

   مع تقدم تكنولوجيا الشحن السريع من 120 كيلووات إلى 720 كيلووات، تبنت محطات الشحن التصميم المعياري بالكامل. وهذا يضع متطلبات أكثر صرامة على المرحلات:

   تم تصميم المرحلات الخاصة بنا خصيصًا لمحطات الشحن المعيارية المبردة بالسوائل. تتميز بتغليف محكم الغلق لعزل الرطوبة وسبائك البلاديوم الفضية، فهي توفر مليون دورة تحويل خالية من الأخطاء عند ذروة تيار 2400 أمبير. وهذا يجعلها مناسبة تمامًا للبيئات كثيرة المتطلبات مثل محطات شحن الشاحنات الثقيلة ومحاور الشحن فائقة السرعة.

2. مركبات الطاقة الجديدة: 'حارس السلامة' لثلاث دوائر حيوية

   ضمن أنظمة توزيع الجهد العالي لمركبات الطاقة الجديدة، تعمل المرحلات بمثابة 'حراس للدائرة'. ولكل دائرة مسؤوليات متميزة، تتطلب معايير أداء متطابقة بدقة.

   نحن نقدم حلولاً مخصصة للدوائر الثلاث الرئيسية: تستخدم مرحلات الدائرة الرئيسية النوى البلورية النانوية لتقليل فقد الملف؛ تعمل مرحلات دائرة الشحن المسبق على تحسين وقت الالتقاط إلى 15 مللي ثانية؛ وتعزز مرحلات الدائرة سريعة الشحن أنظمة إطفاء القوس الكهربائي لتلبية متطلبات نطاق درجات الحرارة الواسعة من -40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية.

• حلول مستهدفة لثلاث حالات فشل أساسية رئيسية

غالبًا ما تنبع حالات الفشل في مرحلات التيار المستمر ذات الجهد العالي من مشكلات التنسيق بين أنظمة الاتصال وتبريد القوس وتبديد الحرارة.

1. اللحام بالتلامس: 'خطر مميت' في ظل التبديل عالي التردد

   أثناء التبديل عالي التردد، يؤدي الانحناء المتكرر عند نقاط الاتصال إلى توليد درجات حرارة عالية موضعية، مما يؤدي إلى ذوبان المعدن ولحامه معًا. يتفاقم هذا الخطر في سيناريوهات الحمل السعوي حيث يمكن أن تصل تيارات التدفق إلى 5-10 أضعاف القيمة المقدرة. سنقوم بترقية مواد الاتصال لمنع التصاق الذوبان. وفي الوقت نفسه، يزيل التنظيف بالبلازما الملوثات لتقليل مقاومة التلامس وتوليد الحرارة. تضمن وحدة الكشف عن الشحن المسبق المدمجة إغلاق جهات الاتصال الرئيسية فقط بعد اكتمال الشحن المسبق.

2. تآكل القوس الكهربائي: 'هروب الطاقة' في البيئات ذات الجهد العالي

   عند فتح دوائر التيار المستمر ذات الجهد العالي، يؤدي الانحناء المستمر بين نقاط الاتصال إلى توليد درجات حرارة عالية تسبب تآكل التلامس وتدهور العزل، مما قد يؤدي إلى مخاطر الحريق. نحن نستخدم تقنية التبريد القوسي الفراغي: يؤدي إغلاق نقاط الاتصال داخل غرفة التفريغ إلى إطفاء الأقواس خلال أجزاء من الثانية، مما يحقق كفاءة تبريد أعلى بنسبة 50% من التصميمات التقليدية المملوءة بالغاز. تعمل هياكل تبريد القوس الارتجاعي المغناطيسي على تقليل درجات حرارة التلامس بشكل فعال.

3. الضرر الحراري: تدهور الأداء تحت الحمل المستمر

   عندما تتدفق تيارات عالية لفترات طويلة، يمكن أن يؤدي تسخين الجول المتراكم من مقاومة التلامس إلى شيخوخة الملف وتليين التلامس إذا كان تبديد الحرارة غير كافٍ، مما يؤدي إلى تقصير عمر الخدمة. يستخدم تصميمنا منخفض المقاومة بنية اتصال متوازية متعددة الألواح، مما يقلل من مقاومة الاتصال إلى أقل من 5mΩ لتقليل توليد الحرارة.

في مشهد اليوم الذي يتسم بالتقدم المستمر لتكنولوجيا الشحن السريع وتوسيع تطبيقات الأنظمة ذات الجهد العالي، فإن اختيار مرحل DC عالي الجهد الذي يفهم التطبيق، ويقاوم الضغط، ويوفر التخصيص يعني اختيار ضمان موثوق للسلامة.