Relés de 1500 V para circuitos de precarga en carga de vehículos eléctricos

Las arquitecturas de corriente continua de alto voltaje se están volviendo cada vez más comunes en instalaciones de almacenamiento de energía y en sistemas de carga para vehículos eléctricos. En estos sistemas, la precarga controlada de los condensadores del enlace de CC protege la electrónica de potencia frente a corrientes de irrupción. Por ello, crece la demanda de dispositivos de conmutación compactos que puedan realizar estas funciones y, al mismo tiempo, integrarse directamente en placas de circuito impreso. En este contexto, OMRON Electronic Components ha introducido el relé G9KJ, diseñado como una alternativa de montaje en PCB a los contactores en circuitos de precarga que operan hasta 1500 V DC.

Conmutación de precarga en sistemas de potencia de alto voltaje
En los sistemas de electrónica de potencia utilizados en sistemas de almacenamiento de energía (ESS) y en equipos de carga rápida para vehículos eléctricos, los circuitos de precarga limitan el aumento inicial de corriente cuando se energizan los condensadores del enlace de CC. Sin una carga controlada, las corrientes de irrupción elevadas pueden someter a tensión componentes como el contactor principal, el condensador del enlace de CC y los circuitos de protección.

El relé G9KJ está diseñado para actuar como interruptor de control de precarga en estos circuitos. Cuando el sistema se inicia, el relé dirige la corriente a través de una ruta de alta resistencia, cargando gradualmente los condensadores antes de activar la ruta principal de corriente. Esta secuencia reduce el estrés eléctrico sobre los principales componentes de conmutación y ayuda a evitar reinicios no deseados del sistema o activaciones de los mecanismos de protección.

El relé admite una corriente de conexión de 25 A y una corriente de conducción de 5 A (0 A de corte), y está especificado para tensiones de enlace de CC de hasta 1500 VDC.

Diseño compacto de relé para integración en PCB
La conmutación de alto voltaje en circuitos de precarga suele realizarse mediante contactores mecánicos, que ocupan más espacio y requieren cableado adicional o estructuras de montaje. El relé G9KJ ofrece una alternativa de montaje directo en placa, que puede integrarse directamente en ensamblajes de electrónica de potencia.

El relé mide 37,2 mm × 25,5 mm × 17 mm y utiliza una configuración Tipo 1A (SPST-NO). La posibilidad de montaje directo en PCB permite simplificar el ensamblaje del sistema y reducir la complejidad del cableado en comparación con los contactores externos.

Entre sus características eléctricas se incluyen una resistencia de contacto máxima de 100 mΩ y un consumo de potencia de bobina de 530 mW, parámetros diseñados para favorecer un funcionamiento eficiente dentro de etapas de conmutación de alto voltaje.

Infraestructura energética con tensiones cada vez mayores
La demanda de componentes de conmutación de alto voltaje está aumentando a medida que las infraestructuras eléctricas y los sistemas de movilidad eléctrica avanzan hacia tensiones de operación más elevadas.

En los sistemas de almacenamiento de energía conectados a la red, se utilizan habitualmente tensiones en el rango de 600 V a 1000 V para soportar baterías de gran capacidad destinadas a estabilizar la generación de energía renovable. Al mismo tiempo, los vehículos eléctricos evolucionan hacia arquitecturas de batería de 800 V a 1500 V, lo que permite cargas más rápidas, menores niveles de corriente y una mayor eficiencia del tren motriz.

Los circuitos de precarga son un elemento esencial en estas etapas de potencia de alto voltaje, ya que protegen los condensadores y los dispositivos de conmutación durante el arranque del sistema.

Opción de relé para diseños de precarga de alto voltaje
Al proporcionar un relé específicamente clasificado para condiciones de conmutación de precarga, el G9KJ ofrece una alternativa a los componentes de alto voltaje de propósito general. El dispositivo está diseñado para ayudar a los ingenieros a especificar circuitos de precarga con clasificaciones eléctricas adecuadas, equilibrando al mismo tiempo el tamaño del sistema, el coste y la fiabilidad.

Entre las aplicaciones se incluyen sistemas de almacenamiento de energía con baterías, infraestructura de carga rápida para vehículos eléctricos y otras plataformas de electrónica de potencia en corriente continua de alto voltaje, donde es necesaria una carga controlada de los condensadores antes de activar la ruta principal de potencia.

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