G9KC型 40A 4极PCB功率继电器----低发热有助于EV充电桩实现高功率输出 上泰电子集团
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G9KC型 40A 4极PCB功率继电器----低发热有助于EV充电桩实现高功率输出
OMRON
2024-07-12 10:54:27
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公司新闻

随着电动汽车(EV)的加速普及,为了更高效地使用能源,对高性能EV充电桩的需求在不断增加。
在此介绍解决客户此类充电桩设计需求的案例。

欧姆龙继电器:通过低接触电阻实现低发热 => 为EV充电桩提供的价值:(抑制壳体内的温度上升提高设备的使用寿命、通过设备的高功率输出缩短充电时间、设备小型轻量化、生产自动化和省力化)符合EV充电相关标准 IEC62955

EV交流充电桩的发展趋势

通过高功率输出缩短充电时间,增加电流及支持三相,已成为EV交流充电桩的发展趋势。
此外,普通家庭和商业设施使用的固定式EV交流充电桩,需要从安装、设计、物流等角度考虑设备设计的小型化、纤薄化和轻量化,同时要求提高组装效率并削减成本。

EV交流充电桩的高功率输出趋势

単相:3.6kW (230v/16A) => 7.4kW (230v/32A) 高功率输出(全球通用)。9.6-12kW (240v/40-50A) => 19kW (240v/80A) 高功率输出(美国等的住宅、商业设施、办公场所)。三相:11kW (400v/16A) => 22kW (400v/32A) 高功率输出(欧洲等的住宅、商业设施、办公场所)。

注. 2024年3月 本公司调查结果

EV交流充电桩的设计课题

(1) 规避充电能量降低(使用功率继电器时的课题)

作为EV交流充电桩实现高功率输出的课题,主要包括因元器件发热引起的壳体内部温度上升。如果设备内部温度上升,充电电流抑制电路便会启动,造成充电时间延长而降低效率。尤其是继电器往往比接触器具有更高的接触电阻,因此大电流化将导致发热增加。
EV充电桩通常设置在户外,为了防止浸水,原则上设备壳体为接近密闭的状态。此外,因小型纤薄化,充电桩的壳体变小,内部温度更容易上升。

继电器发热 => 电流抑制电路启动 => 充电时间延长

(2) 设备的成本削减和小型轻量化(使用接触器时的课题)

也有采用接触器切断诸如EV充电桩这种大容量电路的案例。但是,由于接触器通常需要电缆布线,因此存在布线工时、紧固螺丝及布线错误检查等组装生产效率的课题。此外,由于接触器体积较大,因此不利于设备的小型纤薄化和轻量化设计。

为了解决此类课题,需要选择接触电阻小的继电器以减少发热量。

欧姆龙产品:G9KC型提供的价值

支持三相的EV充电桩可高效供给大功率充电,以面向欧洲住宅为代表,在全球范围内的公寓住宅、商业设施及办公场所等开始普及。为了进一步缩短充电时间,正不断推进高功率输出(22kW [400VAC/32A 3Φ]等)。

EV交流充电桩的电路示意图

欧姆龙提供“小型4极PCB功率继电器:G9KC型”产品,用以解决此三相EV充电桩的课题。

功率继电器 G9KC型提供的价值

(1) 通过降低热应力延长设备寿命

G9KC型为低接触电阻(初始值:6mΩ以下)可以抑制发热。因此,可抑制充电桩壳体内的局部温度上升,延缓因周边元器件发热引起的劣化速度,降低故障风险,为延长设备寿命做贡献。此外,还提高了基板设计的自由度。

(2) 通过设备的高功率输出缩短充电时间

由于G9KC型的低发热可以抑制充电桩壳体内的温度上升,因此可以抑制充电电流,防止因过热引起的充电能力下降,为设计上的缩短充电时间做贡献。

(3) 有助于充电桩实现小型纤薄化

将接触器置换为小型功率继电器G9KC型,设备壳体可实现小型纤薄化。充电桩壳体尺寸(表面积)越小温度越容易上升,容许发热亦会变小,因此低接触电阻的低发热继电器有助于产品实现小型纤薄化。

(4) 为充电桩的生产自动化和省力化做贡献

将接触器置换为PCB可安装的G9KC型功率继电器,可实现自动化生产。削减布线工时,排除布线错误,可以大幅提高生产效率,从而实现降低成本。

G9KC-4A型的规格概要

项 目规 格备 注
触点结构4a, 4a1b辅助触点:依据IEC60947-4-1
镜像触点结构
触点额定值AC480V 40A / AC277V 32A主触点
接触电阻6mΩ 以下主触点、初始值(23℃)
触点间隙3.6mm 以上主触点、依据EV充电桩标准
IEC61851-1等
电气耐久性AC277V 32A  50,000次
AC480V 40A  30,000次
主触点
开关频率 1秒ON-9秒OFF
外形尺寸W35mm × L58mm × H47mm平均尺寸
端子形状PCB用端子
认证标准UL/C-UL, EN/IEC, CQC

・请查看G9KC型最新规格书了解详情。

在其他应用上的应用

除EV交流充电桩外,G9KC型功率继电器还应用于各种设备的输出输入开关等产品上。

PV逆变器

工业用变频器

不间断电源装置

蓄电能系统

DC快速充电桩

* 关于面向能源设备的应用,请查看能源市场专用解决方案

文章来源:https://components.omron.com.cn/solutions/relays/G9KC




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