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汽车|新能源汽车高压直流继电器技术发展趋势及设计理念( 三 )


前面提到 ， 新能源电动汽车不同于普通的燃油汽车 ， 动力电池系统本身的工作电压远高于传统汽车的12V/24V ， 由于直流电无“过零点” ， 在直流继电器触点断开的过程中极易产生电弧 ， 电压等级越高 ， 电弧越大 ， 触点烧蚀危害越大；如果采用特别措施 ， 缩短拉弧时间 ， 使得电弧能量降低 ， 减少触点烧蚀危害 ， 可延长继电器寿命 。 因此 ， 快速灭弧可提高高压直流继电器的电寿命性能 。 灭弧方式主要有磁吹灭弧、窄缝灭弧和格栅灭弧等方式 。 目前市面上的大部分厂家采用磁吹灭弧方式 ， 该方案具有结构、工艺简单 ， 成本低、灭弧效率高的特点 ， 其原理是两个极性相反的磁钢平行放置 ， 并与触点中心呈轴对称 ， 在触点中心形成已匀强磁场 ， 当中心的磁场强度越高 ， 吹弧效果越好 ， 灭弧能力越强 ， 产品的耐负载能力也越高 。
一般来说 ， 触点间的间隙（图2）越大 ， 耐压越高 ， 触点分断时 ， 更容易断弧 ， 不易粘连；触点间隙越小 ， 耐压越低 ， 分断时形成的电弧不易断开 ， 触点容易粘连 。 因此 ， 增大触点间距离将对产品的电寿命性能起到积极的促进作用 。
英洛华的工程技术人员通过多年的研究和探索 ， 采用了磁吹与增大触点间隙的组合方式 ， 与行业中同品继电器相比 ， 触点间隙增大50%左右 ， 使得继电器相对于同品 ， 具有更高的耐压和更大的电流分断能力 。
汽车|新能源汽车高压直流继电器技术发展趋势及设计理念
本文图片

图2 触点间隙
3. 产品应符合轻量化、节能的发展要求
上面提到 ， 增大触点间隙可以提高高压直流继电器的耐压能力 ， 但是增大触点间隙意味着吸合功率增大 ， 在磁效率一定的情况下 ， 需要增加线圈的直径 ， 同时保证线圈匝数 ， 从而使线包的重量增加 ， 最终将会导致产品的重量与能耗增加 ， 这与新能源节能的发展要求相违背 ， 因此 ， 只有提高磁效率 ， 减小触点运动部件的摩擦力 ， 从而降低吸合功率才能实现产品的轻量化、节能的发展需求 。
英洛华的继电器设计从提高磁效率 ， 减小触点运动部件的摩擦力 ， 降低吸合线圈功率这一方向进行 ， 英洛华自主核心专利技术巧妙的解决了大负载、大间隙、线圈小功率的难题 ， 通过优化设计 ， 各运动部件之间运动顺畅 ， 产品的磁效率得到极大的提升 ， 因此产品触点吸合线圈的功率减少 ， 重量得以降低 ， 相对于同类产品 ， 产品的总重量降低15%左右 ， 符合轻量化的发展要求 。
其次 ， 继电器的线圈在产品闭合过程中一直处于通电状态 ， 以维持继电器的触点闭合状态 ， 线圈的维持电流越小越节能 ， 英洛华产品结构设计尤为巧妙 ， 各运动部件之间的摩擦小 ， 可以用很小的线圈功率驱动触点的闭合 。 另外 ， 英洛华高压直流继电器设计引入了智能控制技术 ， 采用触点吸合大功率和触点闭合维持小功率的方式 ， 实现产品节能的要求 。
4. 产品应具备智能化的发展要求
近几年国内高压直流继电器的研制企业如雨后春笋般发展起来 ， 高压直流继电器的安全可靠性能要求也越来越高 ， 单一功能的继电器产品难以适应行业多方面的应用发展要求 。 目前 ， 为实现新能源汽车技术发展要求 ， 对高压直流继电器触点的状态检测 ， 需增加继电器的外围电路 ， 间接进行触点的状态判断 。 具有安装、使用和维护不便 ， 增加成本和线束 ， 可靠性降低 ， 不符合轻量化、智能化的发展要求 ， 针对这一问题 ， 英洛华开发了2款智能型继电器产品 。
（1） 带触点状态监测功能的电子辅助触点继电器
目前 ， 大部分的直流继电器不带触点状态监测功能 ， 对产品的检测及售后维护极其不便 ， 即使有部分厂家增加了机械式的微动开关 ， 间接检测触点状态 ， 测量精度低、稳定差 ， 可靠性低 ， 市场上推广力度不大 。 英洛华创新性的开发了一款带触点状态监测功能的电子辅助触点继电器产品 ， 该产品采用电子监测技术 ， 准确探测触点的闭合状态 ， 输出无极性的开关量信号 ， 结合线圈控制信号的通断 ， 可以监测继电器的触点闭合是否正常 ， 相对于传统的机械式辅助触点 ， 该产品可以准确、快捷的探测触点闭合状态 。


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