Panasonic Electric Works:

EV-Relais für Hybridfahrzeuge – Innovative Technik

Der stetig steigende Ölpreis und die intensiven Diskussionen über Schadstoffbelastungen konventioneller Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren erhöhen den Druck auf die Automobilhersteller, Alternativen zu entwickeln.
Das so genannte Mild-Hybrid-Konzept - eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektroantrieb - stellt sich als technisch am Besten realisierbare Lösung dar.

Ablenkung des Lichtbogen durch Blasmagnet






Die dabei verwendeten leistungsstarken Elektromotoren erfordern das sichere Schalten hoher Gleichstromlasten im kW-Bereich.
Panasonic Electric Works hat ein EV-Relais entwickelt, das speziell für diesen Einsatz geeignet ist.

Durch seine besondere Konstruktion ist das Schalten von Strömen bis zu 300A DC möglich.
Es unterscheidet sich von herkömmlichen Gleichstromschützen durch einen optimierten Kontaktabstand und primär durch den Einsatz eines Blasmagneten.
Der Dauermagnet ist so im Relais implementiert, dass er den beim Abschalten entstehenden Lichtbogen wirksam ablenkt und ein sicheres Trennen der Last ermöglicht. Die gesamte Kontakteinheit ist in Form einer isolierten Kammer gekapselt und mit Wasserstoff (H2) gefüllt. Das Gas besitzt auf Grund seiner hervorragenden Wärmekapazität die Eigenschaft, den Lichtbogen abzukühlen und damit die Lichtbogenbrenndauer deutlich zu reduzieren.

Die beschriebenen Maßnahmen stellen sicher, dass die typische Lichtbogendauer um ein Drittel reduziert werden kann.
Darüber hinaus sind die Kontakte durch die Gasatmosphäre vor Umgebungseinflüssen geschützt, wodurch der Kontaktwiderstand über die gesamte Lebensdauer unverändert stabil bleibt.

Ein integrierter Überwachungskontakt erlaubt das sichere Abfragen des aktuellen Schaltzustandes.
Die Beschaltung mit einer intelligenten Auswerteelektronik ermöglicht das rechtzeitige Erkennen einer Fehlfunktion.
Die typische Öffnungszeit der Relaiskontakte beträgt bei der 300 A-Variante nur maximal 30 ms, die Schließzeit liegt bei maximal 50 ms.
Der Isolationswiderstand zwischen den Kontakten ist mit 100 MOhm angegeben.
Die Relais der EV-Serie sind je nach Ausführung für Schaltströme von 30 bis 300 Ampere sowie wahlweise mit einem oder zwei Schließerkontakten erhältlich.

In Hybridfahrzeugen ist das EV-Relais besonders geeignet für den Einsatz als

  • Batterie-Trenn-Relais
  • Hauptrelais für Komfortelektronik (Klimaanlage, Servolenkung etc.)
  • Vorladerelais für Pufferkondensator
  • Trennrelais für externe Stromversorgung

Außerdem sind die RoHS-Anforderungen bei der Entwicklung der EV-Serie berücksichtigt worden.

Dipl.-Ing. Sebastian Schneider

Im Web publiziert - 11/2005


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