Aplicaciones y desafíos de los contactores de CC en los campos de nuevas energías y vehículos eléctricos

Los contactores dependen de un accionamiento electromagnético para encender y apagar el circuito principal. Poseen características tales como una fuerte capacidad de carga-de corriente, respuesta rápida y adaptabilidad a operaciones frecuentes de inicio-parada. Sin embargo, no pueden interrumpir de forma independiente las corrientes de cortocircuito-y normalmente requieren el uso de fusibles como protección. Según el medio extintor de arco-, se pueden dividir en contactores de aire, sumergidos en aceite- y de vacío. Los contactores en vacío tienen importantes ventajas en condiciones de alto-voltaje. La carcasa del relé de vacío de cerámica de alúmina Al2O3 es el componente principal de la carcasa de los contactores de vacío, lo que permite una extinción de arco hermética y un aislamiento de alto-voltaje.

Los contactores de CC utilizan accionamiento por bobina de CC, con el núcleo hecho de hierro puro industrial. No tienen pérdidas por corrientes parásitas, no tienen impacto durante el arranque-y tienen una vida mecánica general más larga, lo que los hace adecuados para escenarios de conmutación de alta-frecuencia. Su cadena de suministro ascendente incluye materiales clave como sustratos metálicos, aleaciones de contacto y carcasas aislantes. La estanqueidad al aire y la resistencia del aislamiento de la carcasa determinan directamente la confiabilidad de corte de alto voltaje-del contactor. La densa estructura sinterizada de la carcasa de cerámica de alta pureza para relé del contactor HVDC puede aislar los arcos internos y evitar el riesgo de rotura por fugas.

Los vehículos de nueva energía representan el mayor mercado descendente de contactores de CC, con productos implementados en áreas críticas como la gestión de baterías, el control de motores y los circuitos de carga rápida. Los equipos fotovoltaicos, de almacenamiento de energía eólica, aeroespaciales y de semiconductores también utilizan en gran medida contactores de CC. En escenarios de alto-voltaje, la ruptura del contacto genera arcos de alta-energía, lo que hace que las carcasas de plástico comunes sean propensas a la carbonización y fallas. La carcasa cerámica del relé EV HVDC, con su material de alúmina de alto-aislamiento, puede resistir la corrosión a alta-temperatura de los arcos eléctricos durante períodos prolongados.

El creciente mercado de vehículos de nueva energía y la adopción generalizada de plataformas de carga rápida de alto-voltaje de 800 V están impulsando un aumento continuo en la demanda de la industria de contactores de CC de alto-voltaje, alta-corriente y altamente confiables, lo que obliga a actualizar los materiales de la carcasa, los contactos y los circuitos magnéticos. La encapsulación de plástico tradicional no puede cumplir con los estándares operativos-a largo plazo para voltajes altos de nivel de kilovoltios-. La cerámica de alúmina metalizada resistente al desgaste para EV Relay reduce las distancias de fuga, lo que la hace adecuada para diseños integrados miniaturizados de BDU y PDU automotrices.

Los sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica se basan en contactores de CC para controlar la conexión y desconexión entre los paneles fotovoltaicos y las baterías de almacenamiento de energía. En caso de sobrecarga de generación de energía o cuando la batería está completamente cargada, el circuito se puede cortar rápidamente para proteger el equipo de almacenamiento de energía. Las altas y bajas temperaturas-y los ambientes exteriores húmedos a largo plazo aceleran el envejecimiento y las fugas de las carcasas normales. La carcasa del relé de vacío de cerámica de alúmina Al2O3, con sus propiedades químicas estables y su resistencia al calor húmedo y a la niebla salina, mantiene un estado sellado a largo plazo-de gas inerte-para apagar el arco dentro de la cavidad.

Los sistemas de generación de energía eólica dependen de contactores de CC para regular de manera estable la salida de energía de la red, adaptándose a los cambios dinámicos de corriente causados ​​por las fluctuaciones de la velocidad del viento, asegurando el funcionamiento continuo y estable del sistema de generación de energía. Las grandes diferencias de temperatura y la vibración continua dentro de la turbina eólica significan que las micro-fisuras en la carcasa pueden causar fallas en la extinción del arco. La cerámica metalizada de alúmina para relés eléctricos, con su alta resistencia mecánica, exhibe una excelente resistencia al choque térmico y al agrietamiento por vibración.

El desarrollo-a largo plazo de la industria girará en torno a tres direcciones principales: nuevos materiales, inteligencia e integración. El mercado existente de contactores de CC de bajo-voltaje es estable, mientras que el mercado de contactores de CC de alto-voltaje se está expandiendo rápidamente con las industrias de almacenamiento de energía y pilas de carga. Las plataformas de alto-voltaje imponen requisitos estrictos sobre el aislamiento, la hermeticidad y la resistencia a la temperatura de la carcasa, lo que hace que la carcasa cerámica de alúmina Al2O3 para contactor de CC de alto voltaje sea un componente estructural central estandarizado para contactores de vacío de alto-voltaje.

Las tecnologías de digitalización e IoT se están integrando gradualmente en el diseño de contactores de CC, lo que permite el monitoreo remoto del estado y la predicción de fallas, lo que reduce el tiempo de inactividad de los equipos y los costos de mantenimiento. Los nuevos materiales aislantes para las carcasas son un avance clave para mejorar la durabilidad general. La encapsulación de plástico y epoxi tiene limitaciones de rendimiento inherentes, mientras que los componentes cerámicos de alúmina de alta precisión pueden cumplir simultáneamente los múltiples requisitos de aislamiento de alto-voltaje, sellado al vacío y condiciones de operación automotriz de amplia-temperatura.

La mejora del rendimiento general depende de la optimización coordinada de componentes fundamentales como la carcasa, los contactos y el circuito magnético. El material y el proceso de sinterización del interruptor al vacío determinan directamente la capacidad de corte del contactor de CC y la redundancia de seguridad general del vehículo. Nuestra producción-en masaCarcasa de relé de vacío de cerámica de alúmina Al2O3Utiliza polvo de alúmina de alta-pureza, sinterizado a altas temperaturas en una sola pieza. Su hermeticidad, resistencia a la presión y resistencia al choque térmico se han verificado en condiciones operativas completas de grado automotriz-. Admite la personalización en varios tamaños y viene con informes completos de pruebas metalográficas, de helio y de resistencia a la presión. Es adecuado para el montaje en producción en masa de una gama completa de contactores al vacío para vehículos de nueva energía y almacenamiento de energía fotovoltaica. Para obtener especificaciones técnicas de la vivienda, planes de prueba de muestra y cotizaciones de producción en masa, comuníquese con nuestro equipo de ingeniería para analizar las pruebas y la adquisición de muestras.