赛特勒(ZETTLER)电动汽车继电器

1. 简介

持续创新和业界领先的产品开发一直是赛特勒(ZETTLER)集团研发能力的代名词。近年来,赛特勒持续为新能源领域提供领先的元器件应用解决方案,并为之开发了各种特定用途的机电式切换开关产品,从而进一步印证了赛特勒强大的技术开发能力。

随着电动汽车和其它新能源交通技术应用在全球范围持续增长,赛特勒的新能源应用部门致力于通过一流的工程开发和综合利用赛特勒全球资源,为电动汽车行业领域的客户提供最佳的产品和应用方案的支持。

行业领先的赛特勒电磁式新能源元器件专门为电动汽车充电装置,电力驱动列车或任何需要高负载开关切换的类似应用而设计。

2. 电动汽车充电标准 –IEC61851 和 SAE J1772

目前全球主要有两套适用的电动汽车充电标准。在美国使用的是 SAE J1772 标准,而在欧洲和中国则遵从 IEC61851 标准。IEC 标准源于 SAE标准,因此其要求与后者类似,并且术语方面大同小异,只是前者适用于欧洲和亚洲的交流电压。SAE 标准主要规定方法和等级,而 IEC 标准侧重于描述模式,两者实质上几乎一样。

电动汽车的充电形式有多种,例如使用单相或者三相家用交流电充电,或者采用 200~600V,最高电流达 400A 的直流快充。

SAE 一级交流电充电: 一级交流电充电是指直接通过电缆将电动汽车与标准单相120V 交流壁装电源插座连接进行充电。电源插座必须由电流断路器和接地故障断路器(GFI)/剩余电流探测器(RCD)进行保护,充电功率可达 1.9KW。

SAE 二级交流电充电: 二级交流电充电类似于 IEC 模式 3,指通过固定充电站提供的单相或三相交流电进行充电,而充电站本身也使用电流断路器和接地故障断路器(GFI)/剩余电流探测器(RCD)进行保护。充电站和车辆之间互相通信以控制充电过程。充电站的峰值电流为 80A 时,最大输出功率可达 20KW。

SAE 直流充电: SAE J1772 同时也对使用高电流(例如数百安培)和 400V 及400V 以上电压的直流充电做了规定。由于输出功率大,直流充电能将充电时间缩短到最小,因此直流充电通常也被称为直流快充。

IEC 模式 1: 类似于 SAE 一级交流电充电,也是通过标准的家用壁装电源插座使用单相或三相交流电充电,电流最高达 16A。该模式下由于电源/电网与车辆之间无法通信,因此必需有接地故障断路器(GFI)/剩余电流探测器(RCD)作为保护装置安装到基础设施一端。

IEC 模式 2: IEC 模式 2 与模式 1 的基本区别就是电流更高,而且在充电电缆中集成了控制和保护装置(缆上控制和保护装置,即 IC-CPD)。IC-CPD 的用途是防止因绝缘 故障而 引 发 电气事故, 在 IEC62752 中 对 此 进 行 了 规 定 。 最新版的IEC62752:2016 要求在短路的情况下的电流峰值 Ip 保护(承载)等级的上限要达到1.5 KA。赛特勒最新开发的产品就是依据此高难度的标准要求量身定制。

IEC 模式 3: 该模式是通过与固定充电装置(或壁箱)相连的专用插座连接,使用交流电充电。充电过程通过充电装置和车辆之间的通信来控制。IEC 模式 3 需要特殊建造的基础设施来提供电能。

EC 模式 4: 该模式类似于 SAE的直流充电等级。在需要高充电量时,直流充电是非常适用的方式。IEC 模式 4 下配备一个含有固定充电电缆的壁箱和一个专用的直流充电插头。

赛特勒的优势

我们深知电动汽车将对未来个人交通和公共交通应用产生重大的影响。因此一直以来,我们不断在拓宽赛特勒(ZETTLER)继电器和接触器的产品线。目前这些先进的赛特勒(ZETTLER)元器件已成功地应用在充电设备制造商的各类产品中。
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现今,赛特勒(ZETTLER)交流继电器和接触器具有广泛的产品特性,可以满足电动汽车充电过程的诸多需求。同时,赛特勒还可以提供配套的交流电流互感器产品和人机界面(HMI)显示方案。

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利用特殊的触点结构布局来承受最高瞬时电流

在 AZSR116/132/140 系列中,传统的触点簧片结构布局被正在申请专利的一项新技术 1) 所替代,使之可承受最高瞬时电流的冲击而不发生一般继电器所出现的短路问题。通过这种特殊的结构设计,由于磁场力的关系,触点的性能有所提高,从而确保产优异的可靠性并避免出现触点熔接。

这种特殊的技术能使 AZSR140 产品在 40A 切换电流和高达 1500A 短路电流(带载(不切换))的情况下也不会出现触点熔接。由于其保持功耗较低,只有200mW(也适用于 PWM),因此这款 PCB 继电器性能所达到的技术维度即使在短短几年前也是很难想象的。

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通过触点监测实现安全和监控的需求

此外,AZSR116/132/140 根据 IEC62752:2016 要求还专门搭载了一个零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器,这不仅使其可以完美满足高安全防范性能要求的应用,同时也容易将触点熔接等故障检测出来。

3. 赛特勒继电器和接触器

3.1 适用于 SAE 一级交流电充电方案的赛特勒继电器

AZ27XX 系列

图2: AZ2705 and AZ2704

图2: AZ2705和AZ2704

该系列30A继电器具有双对常开触点,触点间隙最高可达 3mm。AZ27XX 继电器系列具有多种封装形式和端子类别 (面板安装、插件、PCB),以及一个可选的 ULF 级(155°C)绝缘系统。

  • 单刀单掷-常开-双静点端子(1 form X)或双刀单掷 – 常开 – 双静点端子(2 form X)
  • 触点间隙 2.4mm 或 3.0mm
  • 绝缘强度 4000Vrms
  • AC 和 DC 线圈
  • UL, CUR 认证文件 E44211
  • TUV 认证 R50164753

AZ2800

图3: AZ2800

图3: AZ2800

AZ2800 和 AZ2850 系列双刀继电器具有 40A@277VAC 的额定功率,符合 UL2202 2 级中对充电分支电路保护的要求。同时具有法兰面板安装 (AZ2800)和 PCB 安装(AZ2850)两种配置,使得该系列继电器能完美地契合便携式和固定式电动汽车充电设备。该系列继电器有双刀单掷-常开和双刀双掷的版本,低电流(3A)的常闭触点可以作为触点位置监测和其它监测电路。

  • 绝缘强度4000VRMS
  • 爬电距离 <8mm
  • 交流和直流线圈
  • UL, CUR 认证文件 E44211
  • VDE 认证文件 40023442

AZSR250

图4: AZSR250

图4: AZSR250

该系列 50A 双刀单掷大功率 PCB 继电器是赛特勒为新能源应用最早专门开发的继电器系列之一,并且多年以来已经在不同的应用中广泛使用。

该变压器适用于 12.5 KVA(单相)/ 35 KVA(三相)及以下的充电设备,其关键特性在于保持功率低且占用空间小(只有10 cm2)。同时,该系列下的 AZSR235 继电器作为一个高性价比的方案,可以应用在切换电流 35A 及以下的设备中。

  • 宽触点间隙: AZSR250 > 1.85mm, AZSR235 > 2.05mm
  • 保持功率 <100mW
  • 绝缘强度 5000VRMS
  • 绝缘间距大于 10mm
  • 强化绝缘, EN 60730-1 (VDE 0631, 第一部分), EN 60335-1 (VDE 0700, 第一部分)
  • UL, CUR 认证文件 E44211
  • VDE 认证文件 40033251

AZSR180

图5: AZSR180

图5: AZSR180

这款为最高 20 KVA(单相)/ 55 KVA(三相)应用开发的 80A单刀单掷高功率 PCB 继电器将 AZSR235/250 系列提到一个新的水平。它通过热桥(专利申请中 2))技术对并联触点在电流分布不均导致的过热的状况下进行保护。该产品也是赛特勒为新能源应用所专门开发的系列继电器之一。

  • 宽触点间距 > 2.05mm
  • 超低保持功率 <100mW
  • 绝缘强度 5000VRMS
  • 绝缘间距大于 10mm
  • 强化绝缘, EN 60730-1 (VDE 0631, 第一部分), EN 60335-1 (VDE 0700, 第一部分)
  • UL, CUR 认证文件 E44211
  • VDE 认证文件 40044305

3.3 适用于 IEC 模式 2 充电方案(第二代充电方案)的赛特勒交流继电器

AZSR116

图6: AZSR116

图6: AZSR116

AZSR116 是 AZSR116/132/140 单刀单掷 PCB 功率继电器系列中的入门级别产品。

AZSR116 特别的触点结构设计使其可以承受极高的短路电流同时不会出现触点熔接的问题。

此外,该产品根据 IEC62752:2016 要求还专门搭载了一个零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器,使其可以完美满足高安全防范性能要求的应用。

  • 16 A切换电流
  • 零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器
  • 1500 A 短路电流(负载)
  • 宽触点间距 > 2.25 mm
  • 保持功率 < 200 mW
  • 绝缘强度 4000 VRMS

AZSR132

图7: AZSR132

图7: AZSR132

AZSR132 是 AZSR116/132/140 系列中中等功率的单刀单掷 PCB 功率继电器

利用独特的触点排列结构设计,AZSR132 可以承受极高短路电流同时不会出现触点熔接的问题

此外,该产品根据 IEC62752:2016 要求还专门搭载了一个零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器,使其可以完美满足高安全防范性能要求的应用。

  • 32 A切换电流
  • 零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器
  • 1500 A 短路电流(负载)
  • 宽触点间距 > 2.25 mm
  • 保持功率 < 200 mW
  • 绝缘强度 4000 VRMS

AZSR140

图8: AZSR140

图8: AZSR140

AZSR140 是 AZSR116/132/140 单刀单掷 PCB 功率继电器的高电流产品。

其独特的触点排列结构可以承受极高短路电流,同时不会出现触点熔接的问题。此外,该产品根据 IEC62752:2016要求还专门搭载了一个零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器,使其可以完美满足高安全防范性能要求的应用。

  • 40 A切换电流
  • 零电势常闭 (单刀常闭)监测接触器
  • 1500 A 短路电流(负载)
  • 宽触点间距 > 2.25 mm
  • 保持功率 < 200 mW
  • 绝缘强度 4000 VRMS

3.4 适用于 SAE 二级交流电充电/IEC 模式 3 充电方案的赛特勒接触器

XMC0 系列

图9: XMC0 系列 Contactor

图9: XMC0 系列接触器

XMC0 系列专用接触器是为固定快速充电设备专门设计的机电式切换装置。

这种具有高分断能力的接触器可以用于安全切断充电设备与电网之间的电路,防止异常电流的出现

XMC0 接触器是基于 ARI 780/790 标准在我们具有 ISO 9001 认证的工厂所生产的一种高性能和高可靠性的产品系列,该系列有多种接口的配置,额定负载可高达 90A。

  • 具有多种不同端子类型,可以满足不同特定应用要求。
  • 通用安装面板
  • 重型负载触点,确保较长电气寿命
  • EE叠片(磁力组件)方式提供了最佳性能,并降低功耗
  • 防尘内部结构
  • UL, CUR认证文件E222994

4. 赛特勒磁电——电流互感器

ACST-200 系列

图10: ACST-262

图10: ACST-262

该交流电流互感器(ACST)应用于电路保护和负载检测系统中的控制和监测功能中,用来确认实际电流是否符合设计电流,或识别电流是否由于超载、结构损伤或其他故障等原因产生较大变异。主要应用于 50 Hz 或 60 Hz-系统。

初级绕组与传感器结合在一起,可节省装配时间而且结构紧凑。产品的尺寸规格仅为 20.5 x 17.5 x 16.4mm。

图11: Typical application and sensitivity of ACST-262

图11: Typical application and sensitivity of ACST-262图11: 典型应用与的 ACST-262 灵敏度关系表

测量信号与主要交流端隔离,因此该互感器在电路中任意部分都可作业。

选择一个适当的 RL 值,该互感器输出电压的大小即可调整适用于特定的应用。

ACST-262 和最高 200的负载电阻在整个测量范围(最高 30 ARMS)内呈线性关系。 .

  • 输入电流范围 从0.4 到30 ARMS
  • 绝缘强度 4000 VRMS
  • 隔离式骨架结构,可分别满足5.5mm和8.0mm的爬电距离
  • 结构设计紧凑(高度只有16mm)
  • 使用UL认证的B级绝缘系统材料

5. 赛特勒光电显示产品

显示屏的竞争力

赛特勒光电显示产品(AZ-Displays/ZETTLER Displays)结合前沿的显示和电子技术,为现有和未来市场量身订造 LCD 显示方案,一直以来都是该领域的领头羊。

AZ-Displays / ZETTLER Displays 作为赛特勒集团的显示产品品牌,多年以来持续不断地向客户提供各种显示产品和人机界面的解决方案,包括 TFT、OLED 和 PM LCD。

图10: ACST-262

图12: AZ-Displays 产品

TFT LCD

  • 电容屏或电阻屏的触屏方案
  • 产品尺寸涵盖 3.5“ 到 15“
  • 各式接口: RGB、LVDS、UART、MCU
  • TN, MVA, IPS 显示技术
  • 控制板和视频驱动板方案可选
  • 高亮度,提高户外可读性

OLED

  • 主动/被动图形矩阵
  • 产品尺寸涵盖 1.46“到 3.5“

Passive Matrix 单色 LCD

  • 图形和字符显示模式
  • 技术工艺:COB、COG 和 TAB
  • 显示模式 : TN, HTN, STN, FSTN, FFSTN,VA
  • 工业标准接口

5. 赛特勒联系方式

赛特勒(ZETTLER) 集团
www.zettler-group.com

北美

American Zettler Inc.
电话: +1 949-831-5000
sales@azettler.com
www.azettler.com

欧洲

ZETTLER electronics GmbH
电话: +49 89-800-97-0
office@zettlerelectronics.com
www.zettlerelectronics.com

亚洲

中国大陆

厦门赛特勒继电器有限公司
ZETTLER Relay (Xiamen) Co., Ltd.

电话: +86 592-265-0988 X 975
relay@zettlercn.com
www.zettlercn.com

中国香港

赛特勒电子(香港)有限公司
ZETTLER Electronics (HK) Ltd.

电话: + 852 2375-1288
sales@zettlerhk.com
www.zettlerhk.com