Az elektromos járművek nagyfeszültségű -kontaktorja egy teljesen zárt elektromágneses kapcsoló, amelyet a főáramkör be- és kikapcsolására használnak. Alapvető funkciója a több száz voltos egyenáramú nagyfeszültség megbízható csatlakoztatása vagy leválasztása töltés, vezetés és vészhelyzet esetén, ezzel biztosítva a jármű elektromos rendszerének biztonságos működését.
Az elektromos járművek nagy-feszültségű áramelosztási architektúrájában a kontaktor ellátja az akkumulátorcsomag és a terhelések, például a motor és a töltő közötti kritikus csatlakoztatási feladatot. A nagyfeszültségű, nagyáramú és zord környezeti követelményeknek való megfelelés érdekében a modern nagyfeszültségű{2}}kontaktorok általában teljesen zárt szerkezettel rendelkeznek, belülről inert gázzal (például nitrogénnel vagy SF₆-keverékkel) töltik fel az ívképződést és az oxidációt. Jelenleg a főáramú tömítési megoldások két kategóriába sorolhatók: gyantakapszulázásra és kerámia tokozásra. Közülük a fémezett kerámia dominál a csúcskategóriás-modellekben, kiváló magas-hőmérsékletállóságának, hosszú távú légtömörségének és kiváló szigetelési teljesítményének köszönhetően.
A kontaktor alapvető működési elve egy elektromágneses vonzási mechanizmuson alapul: amikor a tekercs feszültség alá kerül, a vasmag felmágnesezve vonzza az armatúrát, leküzdve a visszatérő rugó erejét a mozgó és álló érintkezők zárásához; feszültségmentes{0}}kor a rugó széttolja az érintkezőket, levágva a fő áramkört. Bár az elv egyszerűnek tűnik, a több száz amperes áram alatt az érintkező megszakadása által keltett egyenáramú ív rendkívül romboló hatású, így rendkívül magas követelményeket támaszt az üreg anyagával és a tömítés megbízhatóságával szemben. A Ceramic to Metal tömítési technológia fémes réteget hoz létre az alumínium-oxid kerámia felületén, amelyet azután egy fém végsapkához hegesztenek, így rendkívül megbízható tömítőszerkezetet alkotnak, amely ellenáll a hőciklusnak és a mechanikai vibrációnak.
From a materials perspective, High Purity Alumina Precision Advanced Ceramic Metallization Parts are key to achieving high-performance contactors. High-purity (over 95%) alumina ceramic possesses high dielectric strength (>15 kV/mm) és alacsony dielektromos veszteség, hatékonyan elválasztva a nagyfeszültségű érintkezőket a külső háztól. Az alumínium-oxid kerámiák fémezése révén kialakított molibdén-mangán vagy volfrám{4}}mangánötvözet átmeneti réteg erős kötést biztosít a kerámia és a fém között, megakadályozva a hőtágulási együtthatók különbségei miatti repedést vagy szivárgást.
A meghajtó áramkör kialakítása ugyanilyen fontos. Mivel a kontaktornak ezredmásodperces-szintű megbízható leválasztást kell elérnie olyan helyzetekben, mint például a töltés megszakadása és az ütközések miatti vészleállítás, a hajtásrendszerének többszörös redundanciával és gyors reagálási képességgel kell rendelkeznie. Egy tipikus meghajtó architektúra egy logikai vezérlőegységet, egy magas-oldali kapcsolót (HSD) és egy alacsony-oldali kapcsolót (LSD) tartalmaz. Az alacsony-oldalsó kapcsoló nem csak a normál kikapcsolásra-használható, hanem felgyorsítja a tekercs energia felszabadulását a terhelés leválasztásakor, ezáltal növeli az érintkezők szétválási sebességét és csökkenti az ív időtartamát.
Induktív terhelésként a tekercs nagy induktivitással és nagy indítóárammal (általában több amperrel) rendelkezik, amely több száz voltos visszafelé irányuló elektromotoros erőt hoz létre a kikapcsolás pillanatában-. Hatékony befogási védelem nélkül ez károsíthatja a meghajtó chipet vagy hibás működést okozhat. Ezért általában szabadonfutó diódákat, TVS-diódákat vagy RC snubber hálózatokat használnak az energiaeloszlásra. Ezen a ponton a Precision Metallized Alumina Ceramic Components stabilitása közvetlenül befolyásolja a teljes meghajtómodul immunitását,{4}}a kerámiaházban lévő mikropórusok, különben az egyenetlen fémezés parazita kapacitást vagy szivárgási utakat vezethet be, megzavarva a vezérlőjeleket.
Ezenkívül nem hagyható figyelmen kívül a tápegység és a vezérlőjelek elektromágneses összeférhetőségi (EMC) kialakítása. Vezetett interferencia kapcsolódhat a tekercs kivezetéseihez a tápvezetékeken keresztül, ami a kontaktor bekapcsolódásának remegését és súlyos esetekben az érintkező forrasztási hibáját okozhatja. Ezért egy szűrőáramkört kell konfigurálni a bemeneten, és a nagy-feszültségű és alacsony-feszültségű területeket megfelelően le kell választani a PCB elrendezésben. Maga a fémezett kerámia ház az erősáramú félvezetők számára árnyékoló szerkezetként is szolgálhat, csökkentve a belső elektromágneses sugárzás külső vezérlőáramkörökre gyakorolt hatását.
A mérnöki hitelesítés szakaszában az elméleti számítások mellett a gyakorlati mérések is döntő eszközei a hajtás robusztusságának értékelésének. A tekercsáram hullámformáinak, az érintkezési feszültség tranzienseinek és a hőmérsékletváltozásoknak a figyelésével meghatározható a védelmi áramkör hatékonysága, valamint, hogy a behúzási/kioldási idő megfelel-e a funkcionális biztonsági követelményeknek (például az ISO 26262 ASIL-szint). Különösen időszakos diagnosztikai módban a kontaktoroknak gyakori „mikro-mozgásos” tesztekre van szükségük mechanikai állapotuk megerősítéséhez, ami további kihívásokat jelent a ragasztásra szánt alumínium-oxid fémkerámiák kifáradási élettartama szempontjából.
A jövőben a 800 V-os nagyfeszültségű{1}}platformok széles körű elterjedésével a kontaktoroknak magasabb szigetelési követelményekkel és gyorsabb szakítási sebességgel kell szembenézniük. Ez tovább fogja ösztönözni az alumínium-oxid kerámia alkatrészek precíziós megmunkálási technológiájának fejlesztését a vékonyabb -falú, nagyobb- pontosságú kerámiaházak elérése érdekében, miközben megőrzi a fémes kerámia szigetelőcsövek konzisztenciáját és megbízhatóságát, fémezve a kerámia alkatrészeket.
Ha nagy{0}}feszültségű áramelosztó rendszert fejleszt elektromos járművekhez, vagy speciális igényei vannak a meghajtóáramkör kiválasztására, a meghajtóáramkör-illesztésre és a hibaelemzésre.Fémezett alumínium-oxid kerámiaAz elektromos alkatrészekkel kapcsolatban forduljon hozzánk bizalommal. Professzionális műszaki támogatást és személyre szabott megoldásokat biztosítunk.
lépjen kapcsolatba velünk
