Le rôle critique des relais à courant continu haute tension dans les modules de charge rapide

Les exploitants de bornes de recharge CC et les constructeurs de véhicules à énergies nouvelles sont actuellement confrontés à des défis importants, nécessitant un relais fiable. La fiabilité des relais détermine directement la réputation de sécurité du produit et les coûts de maintenance opérationnelle. Les données de l'industrie indiquent que plus de 60 % des pannes de charge rapide proviennent de pannes de composants de commutation haute tension, le collage des contacts, l'érosion des arcs et les dommages dus à la surchauffe représentant 82 % de ces incidents. Cet article explore la valeur fondamentale des relais CC haute tension à travers deux dimensions : les scénarios d'application et les solutions de défaillance.

• Responsabilités principales des relais dans différents systèmes

1. Stations de recharge CC : avancées en matière de performances dans les environnements modulaires et refroidis par liquide

   À mesure que la technologie de recharge rapide passe de 120 kW à 720 kW, les bornes de recharge ont pleinement adopté la conception modulaire. Cela impose des exigences plus strictes aux relais :

   Nos relais sont spécialement conçus pour les bornes de recharge modulaires refroidies par liquide. Dotés d'une encapsulation scellée sous vide pour isoler l'humidité et les contacts en alliage argent-palladium, ils offrent 1 million de cycles de commutation sans défaut à un courant de crête de 2 400 A. Cela les rend parfaitement adaptés aux environnements exigeants comme les stations de recharge pour poids lourds et les centres de recharge ultra-rapides.

2. Véhicules à énergies nouvelles : le « gardien de la sécurité » pour trois circuits critiques

   Dans les systèmes de distribution haute tension des véhicules à énergie nouvelle, les relais servent de « circuit sentinelle ». Chaque circuit a des responsabilités distinctes, exigeant des paramètres de performance précisément adaptés.

   Nous proposons des solutions personnalisées pour les trois circuits principaux : les relais du circuit principal utilisent des noyaux nanocristallins pour réduire les pertes dans les bobines ; les relais du circuit de précharge optimisent le temps de ramassage à 15 ms ; et les relais de circuit à charge rapide améliorent les systèmes d'extinction d'arc pour répondre aux exigences d'une large plage de température allant de -40°C à 70°C.

• Solutions ciblées pour trois pannes majeures

Les défaillances des relais CC haute tension proviennent souvent de problèmes de coordination entre les systèmes de contact, d'extinction d'arc et de dissipation thermique.

1. Soudage par contact : un « risque mortel » en cas de commutation à haute fréquence

   Lors d'une commutation haute fréquence, des arcs répétés au niveau des contacts génèrent des températures élevées localisées, provoquant la fusion et la soudure du métal. Ce risque est exacerbé dans les scénarios de charge capacitive où les courants d'appel peuvent atteindre 5 à 10 fois la valeur nominale. Nous améliorerons les matériaux de contact pour éviter la fusion de l'adhérence. Simultanément, le nettoyage au plasma élimine les contaminants pour réduire la résistance de contact et la génération de chaleur. Un module de détection de précharge intégré garantit la fermeture des contacts principaux uniquement une fois la précharge terminée.

2. Érosion par arc : « emballement énergétique » dans les environnements à haute tension

   Lorsque des circuits CC haute tension s'ouvrent, un arc soutenu entre les contacts génère des températures élevées qui provoquent une érosion des contacts et une dégradation de l'isolation, entraînant potentiellement des risques d'incendie. Nous utilisons une technologie de trempe d'arc sous vide : les contacts scellés dans une chambre à vide éteignent les arcs en quelques microsecondes, atteignant une efficacité de trempe 50 % plus élevée que les conceptions traditionnelles remplies de gaz. Les structures d'extinction d'arc par refoulement magnétique réduisent efficacement les températures de contact.

3. Dommages thermiques : dégradation des performances sous charge continue

   Lorsque des courants élevés circulent pendant des périodes prolongées, l'échauffement Joule accumulé dû à la résistance de contact peut provoquer un vieillissement de la bobine et un ramollissement des contacts si la dissipation thermique est inadéquate, réduisant ainsi la durée de vie. Notre conception à faible résistance utilise une structure de contact parallèle multiplaque, réduisant la résistance de contact en dessous de 5 mΩ pour minimiser la génération de chaleur.

Dans le paysage actuel caractérisé par l'évolution constante de la technologie de charge rapide et l'expansion des applications de systèmes haute tension, la sélection d'un relais CC haute tension qui comprend l'application, résiste à la pression et offre une personnalisation signifie choisir une assurance de sécurité fiable.