DC-Leistungsrelais von Omron Priorität haben Größe, Gewicht und Langlebigkeit

G9EJ-1
Eine kompakte (31 mm x 27 mm x 44 mm) und leichte (50 g) Schaltlösung für Hochvolt-DC-Systeme ist Omrons gekapseltes Relais G9EJ-1-E mit einer hohen Durchschlagfestigkeit von 2500 V (AC).

Um den Anforderungen von Elektrofahrzeugen und im Bereich der erneuerbaren Energien gerecht zu werden, treibt Omron die Entwicklung von DC-Leistungsrelais voran. Dazu tragen einige Neuerungen bei der Auslegung des magnetischen Kreises, der Kontaktsysteme und der Dichtungstechnologien bei.

Müssen etwa hohe DC-Ströme von 15 bis 25 A bei 400 V (DC) unterbrochen werden, »können Lichtbögen die Kontaktoberfläche des Relais beschädigen und so die Lebensdauer verkürzen«, erläutert Jürgen Schönauer, Relay Technology Manager bei Omron Electronic Components Europe.

Beheben lässt sich dieses Problem mittels eines hocheffizienten Magnetkreises, der diese kontaktschädigenden Lichtbögen löscht. Zusätzlich verbessert ein proprietäres Kontaktsystem die Einschaltstromleistung, wodurch sich überdies die Produktlebensdauer erhöht. Ein Resultat der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist Omrons Relais G9EJ-1-E, das bei Abmessungen von 31 mm x 27 mm x 44 mm und einem Gewicht von nur 50 g eine kompakte, effiziente Schaltlösung für Hochvolt-DC-Systeme darstellt. Weitere Merkmale sind die hohe Isolation von 1000 MΩ zwischen den Kontakten und das gekapselte Gehäuse. Für eine hohe Durchschlagfestigkeit von 2500 V (AC) sorgt die weite Kontaktöffnung.

Ein typisches Beispiel für eine Situation, in der die Lichtbogenbildung ein großes Problem ist, sind Vorladerelais für Elektrofahrzeuge. Vor dem vollständigen Start des Fahrzeugs oder Systems wird kurz der Vorlade-chaltkreis eingeschaltet, um die Kondensatoren in Regler und Umrichter mittels eines Strombegrenzungswiderstands aufzuladen. Relais für Vorladekreise müssen Eingangsströme schalten können, ohne dass ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird. Das G9EJ-1 schafft dies mithilfe des effizienten Magnetkreises und Kontaktsystems.

»Für Hersteller von Elektro- und Hybridfahrzeugen liegt die Priorität klar auf Komponenten, die dazu beitragen, Umfang und Gewicht der Fahrzeugelektrik zu verringern«, versichert der Omron-Manager. Das gewährleisten neue, proprietäre Dichtungstechnologien: Ändert man die Keramikabdichtung – herkömmlich ein boxförmiges Keramikgehäuse – zu einer Kombination aus Verblendkeramik und Metallgehäuse, lässt sich die Baugröße deutlich reduzieren. So ist Omrons G9EN nur 28 mm x 40 mm x 50 mm groß und 140 g schwer.

Ein ungepolter Kontaktschaltkreis macht Bauelemente nicht nur leichter und kleiner, sondern »vereinfacht auch die Verdrahtung und Bestückung erheblich«. Das G9EN hat einen derartigen ungepolten Hauptanschluss, wodurch es sich für Anwendungen eignet, die einen Stromfluss in beide Richtungen erfordern. Es bedeutet auch, dass Montagerichtung und Bausteinausrichtung keine Rolle spielen, was neben der leichteren Verdrahtung und Bestückung überdies »das Risiko von Fehlern bei der Verdrahtung senkt«.