超快速保护是超大型船用电池系统的关键

Incat Tasmania 的新型 Ro-Pax 渡轮是全电动船舶发展的一大进步! 这艘轻型双体渡轮由迄今为止船舶中最大的储能系统提供动力,在 2025 年交付时还创下了许多其他第一:

  • 南美洲第一艘全电动船
  • 最大的此类船只,长130米,宽32米
  • 此类船舶的最高航速
  • 2025年交付的船舶中拥有最长零排放航程的船只
  • 由世界上最大容量的充电器充电

Corvus Energy 欧洲商务总监 Halvard Hauso 表示:“这艘船重新定义了全球渡轮运营的未来,并为其他大型零排放船舶的研发铺平了道路。”

那么,是什么让所有这些第一次成为可能呢?

大型船用电池系统被很好地保护了起来

新型 Incat Tasmania 船舶将配备超过 40 MWh 的储能系统 (ESS),是目前运营的任何电动/混合动力船舶的 4 倍。 斯维奇的超快电池保护器件——电子限流器 (ECL) 和电池短路限制器 (BSCL) 解决了可扩展性问题。

短路电流随着电池组数量/尺寸的增加而增加。 到目前为止,这严重限制了在超出电气系统设计限制之前可以连接的电池组数量。 因此,系统被分成许多部分。 这使得潜在的更大的电池系统变得庞大且笨重。

感谢 ECL 和 BSCL,这些问题不再存在。

ECL 处理流入直流配电环网(DC-Hub)的电池故障,保护直流配电免受外部故障的影响并确保安全运行。

BSCL 立即阻止来自电池的短路。 这样可以将更多的电池连接到电气系统,并减少直流配电环网(DC-Hub)的数量,从而使整个系统更加紧凑。 而且电池系统越大,BSCL带来的优势就越多。

ECL 和 BSCL 都会在微秒内断开连接。 这些保护工具使低压直流配电安全且冗余,确保运行的连续性,并为越来越大的电池系统开辟道路。

“如果没有我们的保护装置,根本不可能保证如此规模的电池系统安全,”斯维奇挪威公司总经理 Paul Atherton 说道。

设计师摆脱旧束缚

船舶设计师现在可以使用大型电池系统安全地创建新的解决方案。 Corvus 是 Incat 塔斯马尼亚新渡轮的电池系统供应商,从头开始重新设计了电池。 这次重新设计改进了所有方面,包括化学、机械和电气设计以及软件构建模块。 其结果是非常轻量级的解决方案,提高了电池能量密度——电池尺寸和重量(与存储的电能相比)。

此外,我们的 BSCL 允许将高能电池连接到电气系统,这非常适合具有相对较低 C 倍率和高短路电流的电池。

ECL 和 BSCL 使船东和设计师能够安全有效地处理新型船用电池中存储的大量电能。 他们能:

  • 增加 ESS 含量,远远超出近年来 1 MWh 的限制
  • 最大限度地减少并行系统的数量并解决可扩展性问题
  • 观察使用更大的电池组可以增加节能数据
  • 获得安全、高效、可靠的解决方案,同时减少船舶安装的资本支出

为未来电池发展留出空间

BSCL 还支持无损电池短路测试。 电池短路测试是一项具有挑战性的任务。 短路测试持续时间受熔断器保护操作的限制。 这很难重复,因为测试具有破坏性且耗时。

借助 BSCL,您可以将电池短路测试提升到一个新的水平。 BSCL 使您能够根据需要控制短路测试持续时间,并且测试可重复,不会损坏任何测试系统。

未来,BSCL 将为更多测试和更好地了解电池及其短路行为打开大门。

来了解更多信息!

如果您想了解更多信息,请随时与我们联系。 我们总是热衷于讨论这些保护设备的应用,以及保护我们的直流配电环网(DC-Hub)的姐妹设备 – EBL和EDCB。

About the author

Teemu Heikkilä, Head of Product Line, Drives

Teemu Heikkilä
Head of Product Line Drives
at The Switch, Finland


Teemu has nearly two decades of experience in R&D and product development for high-power drives. He holds an M.Sc (technology) degree in Power Electronics from Helsinki University of Technology (currently Aalto University). His main responsibilities are R&D, engineering and product management for high-power drives.