Hohe Nachfrage, viele Neuentwicklungen
Kein Ladevorgang ohne Relais
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Relais für Mode-4-Ladegeräte von Omron
Das auch als Gleichstrom-Schnellladen bezeichnete Laden nach Mode 4 verwendet ein externes Ladegerät (ein stationäres, fest verdrahtetes Gleichstrom-Wallbox- und Sockelladesystem) mit einem Gleichstromausgang. Das ist der einzige Modus, bei dem das bordeigene Ladegerät im Fahrzeug umgangen und der Gleichstrom direkt an die Batterie geliefert wird. Dieses System erlaubt hocheffizientes Laden für konventionelle V2H- und V2G-Anwendungen. Die Spezifikationen beinhalten eine obligatorische Anforderung für eine digitale Kommunikation zwischen dem Elektrofahrzeug und der EV-Versorgungseinrichtung wie in IEC 61851-24 beschrieben.
Bei Mode-4-V2H-Systemen kann die Batterie des Elektrofahrzeugs als Teil des Haushaltsstromnetzes Strom liefern. Bei V2G-Systemen wird die Batterie des Elektrofahrzeugs im Allgemeinen über einen Wechselrichter und einen Zähler angeschlossen, um Energie in das Netz zu exportieren, anstatt sie für den Eigenverbrauch zu nutzen. In beiden Fällen besteht der wesentliche Unterschied darin, dass der Stromfluss in beide Richtungen erfolgt, was Auswirkungen auf die Wahl des Relais hat.
Für das Mode-4-Laden liefert Omron kompakte, energieeffiziente Relais für die Sicherheitsabschaltung des Hauptrelais in konventionellen V2H- und V2G-Ladegeräten sowie Komponenten für den Vorladestromkreis zum Schutz vor Einschaltströmen.
Als Alternative zum G7L-X (polarisierte DPST-NO-Konfiguration mit doppelter Unterbrechung) ist das SPST-NO-Relais (nicht polarisierte Konfiguration mit doppelter Unterbrechung) G9KB eine neue Ergänzung der Omron-Produktpalette für Hochleistungs-Gleichstromrelais.
Das für 600 V/50 A DC ausgelegte Produkt ist für ein- oder bidirektionales Schalten von Hochleistungs-Gleichstrom ausgelegt. Es spart Platz und vereinfacht das Design, indem es die Lade- und Entladefunktion durch dasselbe Relais schaltet, sofern die sicherheitsrelevante Funktion bestätigt wird. Weitere Merkmale sind ein niedriger Anfangskontaktwiderstand für geringere Wärmeabgabe und eine sehr niedrige Leistungsaufnahme der Spule von nur 570 mW.
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Steve Drumm, Strategic Marketing Manager, erklärt: »Der Markt erfordert jetzt ein zuverlässiges und sicheres Umschalten zwischen Laden und Entladen von Strom aus Speichergeräten. Unser neues bidirektionale Relais kann in einem Power-Conditioner verwendet werden, um eine stabile Leistungsabgabe einer Batterie zu gewährleisten.«
Das Leiterplattenrelais verfügt über Omrons Lichtbogenunterbrechungstechnologie (CAE), die den Lichtbogen mithilfe der Magnetkraft eines in der Nähe des Kontaktpunkts platzierten Permanentmagneten »streckt«. Dadurch eignet sich das Relais für die nächste Generation von Vehicle-to-Home(V2H)- und Vehicle-to-Grid(V2G)-Ladesystemen. In einem V2H-System ermöglicht das Relais die Nutzung einer EV-Batterie als Stromquelle für ein Haushaltsstromsystem, wenn die Solarzellen keinen Strom erzeugen. In einem V2G-System hingegen kann die gespeicherte Energie in das Netz eingespeist werden.
Reed-Relais von Pickering für Testapplikationen
Hochspannungs- und Isolationstests – während der Produktentwicklung und nach der Inbetriebnahme – sind für alle Ladepunkte weltweit erforderlich. Daher wird die Entwicklung von Messgeräten vorangetrieben, die hohe Spannungen sicher messen und Isolationstests auch an Ladestationen durchführen können. Pickering Electronics verfügt über ein umfangreiches Sortiment an HV-Reed-Relais, die sich für solche Hochspannungsmessanwendungen eignen.
Der Vorteil der Pickering-Technologie: Viele Relais lassen sich auf einer einzigen Platine unterbringen, da die Grundfläche der Bauelemente bei nur 46 mm2 beginnt. Zu den derzeit verfügbaren Produkten für die Elektromobilität gehören die Serien 67 und 68, 104, 119 sowie 131 von Pickering.
Die 10-kV-Hochspannungsrelais der Serie 67/68 zum Beispiel minimieren das Rauschen zwischen den Spulen und den Hochleistungskontakten dank neuer Abschirmfunktion. Diese schützt vor Störungen, die andernfalls zwischen der Spule und der geschalteten Hochspannung auftreten können, und ist eine Ergänzung zu Pickerings interner Mu-Metall-Abschirmung, die magnetische Wechselwirkungen bei eng gepackten Bauelementen verhindert.
Die Hochspannungs-Reed-Relais der Serien 67 und 68 sind im Single-in-Line-Format aufgebaut, verfügen über Spulen ohne Wickelkörper und können damit in einem kleineren Gehäuse als üblich untergebracht werden. Die Baugröße beträgt nur 58,4 mm × 12,6 mm × 14,5 mm. Die Relais der Serie 67 verfügen über Leiterplattenanschlüsse für Kontakt und Spule und bieten die höchste Schaltleistung im Pickering Portfolio – bis zu 200 W. Die Relais der Serie 68 haben Leiterplattenanschlüsse zur Spule und offene Leitungen zum Kontakt, wodurch die Hochspannung von der Leiterplatte ferngehalten wird.
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