Das Würfelrelais unterstützt innovative Lösungen

Elektro-/Hybrid-Fahrzeuge – On Board Charging (OBC)


Mit dem zunehmenden Einsatz von Elektro/Hybrid-Fahrzeuge im Straßenverkehr gewinnt die Festlegung des Ladekonzeptes für die Batterie bei den Fahrzeugherstellern an Bedeutung.
Prinzipiell werden Ladegeräte benötigt, um die Akkumulatoren der Elektro/Hybrid-Fahrzeuge aus dem elektrischen Stromnetz aufzuladen. In der IEC 61851-1 werden vier Varianten (Modi) für das Laden unterschieden. Ohne besondere Forderungen an die Infrastruktur ist die einfachste Variante „Mode 1“, welcher das langsame Laden an Haushaltssteckdosen mit Schutzkontakt (Schuko) beschreibt.

Eine weitere wichtige Frage, die geklärt werden muss, ist die Positionierung des Ladegerätes im Fahrzeug oder in der Ladestation. Dies beeinflusst entscheidend die Schnittstelle zwischen den Beiden. Es gibt einen Trend Ladegeräte in Fahrzeuge (On Board Charging) zu integrieren. Die Vorteile dabei sind, die vereinfachte Kommunikation zwischen Ladegerät, Batteriemanagementsystem und die einfache Schnittstelle zum Energieversorgungsnetz.
Nachteile solcher Lösungen sind erhöhtes Fahrzeuggewicht und erforderlicher Einbauraum.

Mit der Entscheidung für das Konzept „On Bord Charging“ wird das Schalten von Wechselspannung ins Fahrzeug verlagert (Grafik).


Die Auswahl des Relais ist dabei von großer Bedeutung, da hier die Welt der Niederspannung (230V AC) auf die Automotive-Welt trifft. Sowohl typische Kfz-Relais als auch typische Netzrelais entsprechen den gestellten Anforderungen nicht. Neben den Hauptforderungen an die Isolation und Schaltlasteignung gilt es die im Fahrzeug auftretenden Umwelteinflüsse und speziellen Erfordernisse zu erfüllen:
  • Hohe Temperaturbelastung -40°C bis +105°C
  • Mechanische Schockbelastungen bis 50g /6ms Halbsinus
  • Vibrationen im Frequenzbereich bis 2.000Hz
  • Wechselspannungsbereich 85-276 VAC
  • Langes führen des Ladestromes im Nennstrombereich des Relais
  • Während moderne Fahrzeuge heute Betriebsstundenanforderungen von 8.000 bis 10.000h haben, liegen die Anforderungen für die OBC-Ladeeinheit bei 70.000 bis 100.000 h.
  • Lademodule sind flexibel und können an das 3-phasige oder einphasige Netz angeschlossen werden. Im 3-phasigen Netz können bei fehlendem Nullleiter Spannungen von 463V am Relaiskontakt auftreten.


In Diskussion mit Ladegeräteherstellern hat sich ein modifiziertes Würfelrelais aufgrund der Kombination von Robustheit, Performance, Qualität, und Kosten als geeignet herausgestellt.
Auf Basis der Serie HF152F entstand durch Weiterentwicklung die neue Version HF152F-T (633).
Damit erschließt das Würfelrelais ein weiteres innovatives Anwendungsfeld.

Andreas Grüber, Hongfa Europe GmbH



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In dieser Ausgabe:
Wenn sich der Vorhang hebt!
Relais suchen ihre Rolle im Internet der Dinge
Editorial:
Die letzte Chance?
Relais Kunststoffanforderungen nach IEC60335-1 und IEC60730-1
Windkraftanlagen auf hoher See
Elektro-Hybrid-Fahrzeuge – On Board Charging (OBC)
Das Würfelrelais unterstützt innovative Lösungen
Symbiose von Relais & Halbleitern in Motorsteuerungen
Babylon im 21. Jahrhundert?
Missverständnisse bei Sachverhalten und Normen
Sicherheit an der Haushaltssteckdose – Anforderungen an Relais im Ladekabel für Elektrofahrzeuge

©2016 Forum Innovation der
Deutschen Schaltrelais-Hersteller im ZVEI
Update 04/11/2016