고-전압 계전기 선택 및 애플리케이션 분석

신에너지 자동차 산업이 더 높은 전압과 더 높은 전력을 향해 계속 발전함에 따라 고전압 DC 릴레이는 전기 자동차 고전압 시스템의 핵심 제어 구성 요소 중 하나가 되었습니다.- 고{3}}전압 계전기의 적절한 선택은 전체 차량 고전압 시스템의 안전성, 신뢰성 및 장기적으로 안정적인 작동에 직접적인 영향을 미칩니다.- 특히 전원 배터리, 모터 컨트롤러, 충전/방전 시스템과 같은 중요한 회로에서 고{7}}전압 계전기는 켜기/끄기 제어, 시스템 보호 및 오류 격리라는 중요한 역할을 담당합니다. 이들의 성능 한계는 차량의 고전압 아키텍처 설계에 상당한 제약이 되었습니다.-

 

일반적인 전기 자동차 고전압 시스템에는 일반적으로 5~8개의 고전압 DC 릴레이가 필요하며, 이는 메인 릴레이, 사전 충전 릴레이, 비상 충전 릴레이, 기존 충전 릴레이 및 고전압 시스템 보조 릴레이와 같은 다양한 기능 역할을 포괄합니다.- 다양한 계전기는 시스템 내 작동 주파수, 전기적 스트레스 및 안전 수준에 상당한 차이가 있으며, 이로 인해 선택 및 구조 설계에 있어 서로 다른 초점이 결정됩니다. 계전기의 내부 전기 접점, 전기 접점 및 고전류 접점은 성능 상한을 결정하는 핵심 기반입니다.

 

 

릴레이는 입력 신호의 변화에 ​​따라 회로를 연결, 연결 해제 또는 전환하는 자동 제어 요소입니다. 자동 제어, 원격 제어 및 신호 격리 시스템에 널리 사용됩니다. 기본 특성은 작은 전류 또는 낮은 전력으로 고전류, 고전류-회로를 제어하여 제어 장치와 부하 사이를 효과적으로 분리하는 것입니다.

 

신에너지 자동차의 고전압 시스템에서 계전기의 주요 임무는 고전압 전원을 안전하게 연결하거나 분리하여 비정상적인 조건에서 배터리 및 모터 컨트롤러와 같은 핵심 부품의 돌이킬 수 없는 손상을 방지하는 것입니다.- 계전기 내부의 구리 접점과 귀금속 접점 재료는 잦은 스위칭으로 인한 전기적 스트레스를 견디며 고전압 시스템의 안전한 작동을 위한 중요한 물리적 기반을 형성합니다.{3}}

 

 

전기 자동차의 콜드 스타트 ​​과정에서 모터 컨트롤러에는 일반적으로 대형 DC 버스 커패시터가 포함됩니다. 사전 충전 없이 메인 릴레이가-직접 닫히면 고-전압 배터리가 즉시 빈 커패시터로 방전되어 접점 침식, 접착 또는 심지어 구조적 결함까지 쉽게 초래할 수 있는 엄청난 돌입 전류를 생성합니다.

 

따라서 고-전압 시스템은 일반적으로 사전{1}}사전 충전 방식을 사용합니다. 사전{2}}릴레이와 전류{3}}제한 저항이 소프트 스타트 회로를 형성하여 커패시터 전압을 점진적으로 증가시킬 수 있습니다. 버스 전압이 배터리 전압의 특정 비율에 도달하면 메인 릴레이가 닫히고 주 회로에 연결되어 닫히는 순간 돌입 전류를 크게 줄입니다. 이 프로세스에서는 계전기 내부 접촉기 접점과 은 전기 접점의 서지 저항에 대한 요구가 더 높습니다.

 

 

기능 및 내하력 측면에서{0}}자동차 계전기는 신호 계전기와 전력 계전기로 나눌 수 있으며, 거의 모든 신에너지 차량은 전력 계전기를 사용합니다. 구조적 구현 관점에서 전자기 계전기와 무접점-상태 계전기로 나눌 수 있습니다. 작동 전압 관점에서 볼 때 저-전압 릴레이와 고-전압 릴레이로 나눌 수 있습니다.

 

고{0}}전압 DC 시스템에서 전자기 고전압 계전기는 높은 완성도, 강력한 차단 용량, 복잡한 작동 조건에서 안전 요구 사항을 충족하는 능력으로 인해 여전히 주류 솔루션으로 남아 있습니다. 은 접점, 차단기의 은 접점, 바이메탈 접점-차단기와 같은 계전기의 내부 구조는 고전압 DC 환경에 대한 적응성을 위한 중요한 설계 기반입니다.

 

 

전자기 고전압 계전기는 주로 코일, 철심, 전기자 메커니즘, 접점 시스템 및 리턴 스프링으로 구성됩니다. 코일에 전원이 공급되면 자기장이 생성되어 전기자를 끌어당기고 가동 접점이 고정 접점과 닫혀 회로 연결이 완료됩니다. 코일의 전원이 차단되면- 자기장이 사라지고 스프링의 작용으로 전기자가 재설정되어 회로가 차단됩니다.

 

전원이 공급되지 않은 상태의 접점 초기 상태에 따라{0}}릴레이는 상시 개방 접점과 상시 폐쇄 접점으로 분류될 수 있습니다.

 

고전압 계전기는 일반적으로 상시 개방형 구조를 사용하여 정전이나 오류 발생 시 고전압 회로가 자동으로 분리되도록 하여 시스템의 본질 안전 수준을 향상시킵니다. 접점 재료는 전도성, 내마모성 및 내아크성의 균형을 맞추기 위해 대부분 귀금속으로 만들어집니다.

 

 

일반 계전기와 비교할 때 고전압 DC 계전기의 가장 큰 구조적 차이점은 밀봉 및 소호 설계에 있습니다.- 고{3}}전압 접점은 일반적으로 외부 공기와 격리된 밀봉된 캐비티에 캡슐화되어 내전압을 크게 향상시키고 아크 전파를 억제합니다.

 

접점 전환 중에 고전압 계전기는 일반적으로 부하 시 단선을 방지하여 시스템 수준 제어 전략을 통해 아크 에너지를 줄입니다-. 내부적으로는 회로 차단기의 은 접점, 자기 파열 아크-소화 구조 및 고강도 절연 재료를 광범위하게 활용하여 전반적인 차단 신뢰성을 향상시킵니다.

 

 

신에너지 자동차는 주로 고전압 저항, 고전류 저항, 충격 저항, 강력한 아크 소멸 및 안정적인 차단 기능 측면에서 기존 차량보다 고전압 DC 계전기에 훨씬 더 높은 성능을 요구합니다.{0}}

 

고전압 저항과 관련하여 계전기는 오랜 기간 동안 수백 볼트의 DC 전압을 견뎌야 하며 부하 시 안정적으로 닫히고 열려야 합니다. 부하 용량과 관련하여 드라이브 시스템의 정격 전류는 일반적으로 200A를 초과하고 피크 전류는 300A를 초과합니다. 계전기는 제한된 부피 내에서 충분한 전류-전달 및 열 방출 기능을 보유해야 합니다.

 

충격 저항은 고전압 계전기의 핵심 안전 지표 중 하나입니다.- 폐쇄 순간의 용량성 서지 전류는 종종 정격 전류의 몇 배 또는 심지어 수십 배입니다. 접점의 내충격성이 부족하면 접착 불량이 쉽게 발생하여 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 계전기는 내충격성을 향상시키기 위해 은 전기 접점, 자기 파열 구조 및 안정성이 높은 합금 시스템을 사용하는 경우가 많습니다.

 

아크 소멸 및 차단 성능 측면에서 전기 아크는 고전압 DC 환경에서 자연적으로 쉽게 소멸되지 않습니다.- 계전기는 접점 소손을 방지하기 위해 구조 및 재료 설계를 통해 아크 에너지를 빠르게 약화시켜야 합니다. 일부 고성능 계전기에는 회전 전기 접점 또는 다중{4}}접점 병렬 구조가 통합되어 서비스 수명을 연장합니다.

 

 

고전압 계전기 선택은{0}}전체 차량 전기 아키텍처를 기반으로 점진적인 수렴이 필요한 체계적인 프로젝트입니다. 초기 설계 단계에서는 제어 회로의 정격 전압, 전류 및 접점 유형 요구 사항뿐만 아니라 제어 회로의 전압 및 전류 성능을 명확하게 정의해야 합니다. 이를 바탕으로 전압 및 전류 정격에 따라 예비 제품군을 선택하고, 아크 소멸 방식, 캐비티 구조, 단자 유형 등을 고려하여 최종 솔루션을 결정합니다.

 

특정 매개변수 수준에서는 전기 수명, 정격 전류, 단시간 전류-운반 용량, 최대 차단 전류, 과부하 차단 용량, 역방향 차단 용량 등 6가지 주요 접점 지표를 평가해야 합니다. 이러한 지표는 차량 수명 주기 전반에 걸쳐 계전기의 신뢰성 성능을 직접적으로 결정합니다.

 

전기 수명 평가를 차량의 사전 충전 전략 및 사용 시나리오와 결합하여 반복적인 부하 베어링 폐쇄 조건에서 접점 성능이 허용할 수 없는 저하를 경험하지 않도록 해야 합니다.- 정격 전류는 차량의 장기적으로 안정적인 작동 조건을 충족해야 하며, 단기-전류는 가속, 언덕 오르기 및 기타 조건의 높은-부하 과도 요구를 충족해야 합니다.

 

최대 차단 전류 및 과부하 차단 용량은 계전기의 중요한 안전 지표이며 단락 또는 충돌과 같은 극한 조건에서 시스템의 보호 기능과 직접적으로 관련됩니다. 극성 설계의 계전기의 경우 역방향 차단 용량도 평가하여 비용과 안전 이중화의 균형을 맞춰야 합니다.

 

 

신에너지 차량의 고전압 시스템이 더 높은 전력과 더 높은 에너지 밀도를 향해 계속 발전함에 따라 고전압 DC 계전기의 기술적 임계값과 시스템 가치는 지속적으로 증가하고 있습니다. 내부 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.맞춤형 전기 접점, 정밀 냉간 성형 접점 및 삼중 금속 릴레이 접점은 차량의 전반적인 고전압 안전 성능을 결정하는 데 중요한 기반이 되었습니다.{0}}

 

앞으로는 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템의 대규모 적용이 가속화됨에 따라-신뢰성, 수명 및 안전 이중화 측면에서 고전압 계전기가 지속적으로 발전할 것입니다. 이들의 선택과 애플리케이션 설계는 무시할 수 없는 전체 차량 고전압 아키텍처의 중요한 측면이 될 것입니다.{3}}