【技术文章】高压直流接触器在新能源汽车中的应用

TDK 高压接触器 (HVC) 系列可满足高压大电流直流应用的需求，特别适用于高压锂离子电池的电路切换。该系列接触器基于我司高压气体放电管产品 80 余年的技术和经验，采用密封和气体填充设计，广泛适用于各种需要快速而可靠地切换高压直流电路的应用中。

精度高，切换快

与市场其它现有产品相比，TDK HVC 系列接触器具有以下方面的优势，可实现更长的使用寿命和更高的可靠性：

• 触点发热量更小

• 触点粘连几率更小

• 电磁干扰更小

该接触器的基本设计包括 一 个内置于密封且填充有气体陶瓷腔体的动触点。动触点由电磁驱动，并用于断开触点连接来切断大电流。在高压直流负载下切断不可避免地会产生电弧现象，TDK HVC 产品设计可实现快速灭弧。

无接触式粘连探测装置（辅助触点原理）

粘连探测装置能监测接触器正常切换。如果接触器发生粘连，Aux COM 和Aux NO（常开）线路就会短路，电路闭合并点亮LED 指示灯（参见示例电路）。相较而言，Aux COM 和 Aux NC（常闭）线路则采用相反的工作原理：如果接触器发生粘连，LED 指示灯会熄灭。粘连探测装置位于高压灭弧室外部的另一端，避免受到主触点动作的影响。粘连探测装置也被称为状态控制或辅助触点。

TDK 设计的优势

• (与主触点）无接触

• 不影响分断能力

• 不影响介电强度

温度和电压传感器

集成温度传感器有助于确保安全运行。比如在应用中松动的电缆或母线会造成接触电阻增大，从而产生更大的热量。而集成温度传感器可用于检测系统温升，可确保安全运行。

集成电压传感器则能直接测量主触点压降。

温度传感器

• 温度传感器接线通过一个10 kΩ (R25 ) 电阻连接到一个 NTC 热敏电阻

• 温度测量范围: −55 …+155 °C

• NTC 型号: EPCOS B57551G1103+000 (RT No 8307)。容差: ±2%

  
  

电压传感器

• 电压 1 和电压 2 接线通过一个 1 MΩ 电阻连接到主端子

• 容差 < 1%

双线圈原理

单线圈对双线圈

双线圈

阻性负载条件下的预计使用寿命

• 只有在紧急情况下才发生负载切换

• 切换能力取决于断开过程中的电压、电流、电感和电阻

• 双线圈可延长使用寿命 >50%: 3000 工作循环（300 A @ 450 V 条件下）或 1000 工作循环（300 A @ 750 V 条件下）

无极性接触器

HVC 可以采用无极性设计，接线时不用考虑极性。这在安装时具有极大的优势，且无需使用第二个接触器即可实现电池充放电。

可靠性

• > 1 百万次机械开关循环

• CE 标识，符合欧盟低压指令 2014/35/EC

• 我们的所有设施均经过国际标准认证，符合以下标准: ISO 9001, IATF 16949, ISO 14001

• 60947-4-1认证
  认证号: E49141

• 经过标准测试
  AEC Q-200，修订版 D

• 工作电压高达 1200 V DC，连续工作电流可达 500 A DC。

高电流、高电压的直流切换

高压接触器是安全相关的元件，尤其是在电动交通中。它必须安全地断开非常高的电流，同时在危险情况下必须断开非常高的电压。白皮书描述了确切的功能(仅提供英文版)。

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• B M8 外螺纹
  

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主要内容

• 可满足高压直流切换应用需求的高压接触器系列产品。

• 高压接触器可用于各种 需要快速和可靠开关动作的应用。

• 密封设计能在严酷环境下提供卓越的可靠性。

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HVC应用: 电动车

电池管理系统 (BMS)

• 管理电池电量、充放电和控制 HVC。

• 在紧急情况下，必须将电池从负载断开。因此，电池分断单元（BDU）属于 BMS 的一部分。

• 无极性 HVC 使得通过一个接触器就能实现充电（制动再生）和放电。

• 车载直流快速充电

• 仅在充电过程中需要连接 HVC。

• 在紧急情况下，HVC 可将充电器和电池断开连接。

HVC 应用: 直流快充设备

简介

• 在欧洲，每个充电桩通常提供 2 个直流充电端口

• 每个充电端口需要多达 2 个接触器

• 内部切换需要额外的接触器

• 在故障或紧急情况下断开充电