Ciò richiede circuiti di controllo con tensioni di alimentazione individuali e isolate per ogni cella o gruppo di celle. Per i gruppi di batterie che operano a tensioni nominali fino a 48 V, questa tensione di alimentazione può essere generata utilizzando convertitori CC/CC industriali standard che offrono un isolamento di 500 V o 1600 V.
Tuttavia, per sistemi di potenza superiore collegati alla rete CA e con capacità di accumulo di energia di centinaia di kWh o addirittura diversi MWh, la tensione ai capi dei gruppi di batterie può raggiungere valori compresi tra 600 V e 800 V, richiedendo soluzioni con barriere di isolamento molto più elevate.
Questo cliente cercava una soluzione che soddisfacesse i requisiti di sovratensione di Categoria III e di isolamento a 4 kV. Ogni circuito di monitoraggio della batteria necessitava di un convertitore da 30 W e, con centinaia di convertitori collegati in parallelo, la corrente di dispersione totale tra i convertitori rappresentava un'ulteriore sfida.
Una bassa capacità di isolamento rafforza l'immunità ai disturbi.
Per questo progetto, P-DUKE, che offre famiglie di convertitori medicali con isolamento fino a 5 kV, superando persino i 4 kV richiesti, ha scelto l'MPD30-24S12, che genera la necessaria tensione di alimentazione di 12 V/30 W dal comune bus CC a 24 V. L'intera gamma di prodotti P-DUKE è distribuita in Spagna e Portogallo da Electrónica OLFER.
I tipici convertitori CC/CC industriali da 30 W possono avere una capacità ingresso-uscita fino a 1500 pF. Quando, come in questo caso, ci sono fino a 200 convertitori in parallelo, la capacità totale tra le celle della batteria (collegate alla rete CA tramite caricabatterie) e il bus a 24 V può raggiungere i 300 nF, con conseguenti correnti superiori a 20 mA. Correnti superiori a 10 mA possono causare gravi scosse elettriche e incidenti. Il MPD30-24S12 ha una capacità ingresso-uscita di soli 20 pF; con 200 convertitori in parallelo, la capacità totale è di soli 4 nF e la corrente di dispersione è inferiore a 1 mA.
Questa bassissima capacità impedisce inoltre che l'accoppiamento transitorio o il rumore proveniente dal lato CA/batteria dei convertitori influenzino i segnali di comunicazione sensibili del sistema centrale di gestione della batteria.
Questa soluzione soddisfa i requisiti di isolamento a 4 kV e di bassa corrente di dispersione. Per la comunicazione all'interno dell'impianto, il controller BMS centrale utilizza un router Wi-Fi, alimentato tramite Ethernet da una sorgente a 53 V, 25 W. A seconda dell'installazione finale, la tensione di alimentazione può essere generata dalla rete CA a 230 V o dal bus CC interno a 24 V.
Per la rete CA a 230 V, è possibile utilizzare un convertitore della famiglia TSD30. È disponibile anche una versione per guida DIN per un facile montaggio nel rack del controller.
Progetti di successo:
è possibile generare 53 V da un bus a 24 V CC utilizzando un convertitore della famiglia RCD30 con una tensione di uscita ridotta da 54 V a 53 V. È disponibile anche con un dissipatore di calore integrato per un raffreddamento più agevole.
I sistemi di accumulo a batteria su larga scala possono trarre vantaggio dall'utilizzo dei prodotti P-DUKE:
la famiglia MPD30/MPD30W è una serie di convertitori DC/DC da 30 W, disponibili nel catalogo prodotti OLFER Electronics. Sono caratterizzati da una tensione di isolamento CA rinforzata di 5000 V, che soddisfa i requisiti delle applicazioni medicali.
Sono disponibili con diverse gamme di tensione di ingresso e offrono uscite singole o doppie. La famiglia è certificata 2MOPP e presenta distanze di isolamento e dispersione di 8 mm. Ciò li rende ideali non solo per apparecchiature medicali, ma anche per altre applicazioni che richiedono un elevato isolamento e una capacità ingresso-uscita molto bassa.
La famiglia TDD30 è una soluzione AC/DC pronta all'uso per applicazioni su guida DIN. Come la famiglia RCD30W, offre diverse tensioni di uscita e opzioni di montaggio per un'ampia gamma di applicazioni.
Autore: Ufficio Marketing P-DUKE.
Traduzione: Ufficio Marketing OLFER Electronics.
