Insbesondere auf langen Strecken ist das schnelle Gleichstromladen ein wichtiger Aspekt beim Versorgen von Elektrofahrzeugen mit Energie in kürzestmöglicher Zeit. Die Effizienz derartiger Ladestationen ist ein wichtiger Faktor, um die Energieabgabe pro Ladegehäuse zu maximieren und den Kühlbedarf zu minimieren. TDK Electronics ist ein Komplettanbieter von passiven Schlüsselkomponenten für Schnellladegeräte mit Gleichstrom.
Typisches Blockdiagramm eines dreiphasigen Ladegeräts
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Reihe B594**
Die PTC-Einschaltstrombegrenzer der Reihe J404 von TDK sind die weltweit ersten im Format SMD. Sie reduzieren den Platzbedarf und das Gewicht auf der Platine um bis zu 70 %. Darüber hinaus können sie dank Pick-and-Place-Technologie schnell und ohne Wellenlötverfahren beim Kunden montiert werden. Diese selbstregulierenden und eigensicheren Komponenten begrenzen beim Einschalten oder im Fehlerfall zu hohe Ströme in Kondensatoren in Gleichstrom-Zwischenkreisen.
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B722*
Die Scheibenvaristoren der Reihe SNF von TDK schützen Geräte wie Gleichstrom-Schnellladegeräte vor Überspannung. Diese für den Einsatz in Anlagen mit Wechselstrom und Gleichstrom geeigneten Geräte sind ausgelegt auf den Spannungsbereich 11 V bis 1110 V sowie Ströme bis 10 kA. Sie absorbieren Energie bis zu 440 J.
B88069X*
Die gasgefüllten Überspannungsableiter der Reihe A71 und EHC6 von TDK können als Varistoren sogar noch mehr Energie absorbieren. Diese Komponenten sind jeweils mit Nenn-Überschlagspannungen (Gleichstrom) von 800 V bis 5500 V und 800 V bis 4500 V erhältlich. In Reihenschaltung mit Varistoren kann der Kriechstrom auf ein absolutes Minimum reduziert werden.
B82747*
B827417 von TDK sind eine Reihe stromkompensierter, dreiphasiger Ringkerndrosselspulen. Sie eignen sich besonders für Eingangs- und Ausgangsfilter (Gleichstrom) sowie für Gleichstrom-Zwischenkreise, da ihre Streuinduktivität nur etwa 0,65 % beträgt und somit die Störunterdrückung sehr symmetrisch ist.
B3292xP
Die Entstörkondensatoren des Typs MKP-X2 der Reihe B3292*P-Serie von TDK ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten eine höhere maximal zulässige Betriebstemperatur von +125 °C. Selbst unter harten Einsatzbedingungen bleibt ihre Kapazität stabil. Dies ist belegt durch Verzerrungstests mit thermischer Feuchtigkeit bei Umgebungsbedingungen von +85 °C, 85 % rF und einer Betriebsspannung von 240 V (Wechselstrom) über 500 Stunden.
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Entstörfilter
Die breite Palette an Entstörfiltern von TDK wird am Ein- und Ausgang von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge verwendet. Insbesondere geeignet ist der B84144A0080R249. Dieser Entstörfilter mit vier Leitungen ist auf eine Nennspannung von 300/520 V (Wechselstrom) und einen Nennstrom von bis zu 80 A ausgelegt. Der Anschluss ist berührungssicher und somit einfach und sicher zu installieren. Mit seiner kompakten Bauweise und sehr geringem Kriechstrom wiegt er nur 5,5 kg.
B3202xH*
Die Entstörkondensatoren des Typs MKP-Y2 der Reihe B3202*H/J von TDK ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten eine höhere maximal zulässige Betriebstemperatur von +125 °C. Selbst unter harten Einsatzbedingungen bleibt ihre Kapazität stabil. Dies ist belegt durch Verzerrungstests mit thermischer Feuchtigkeit bei Umgebungsbedingungen von +40 °C, 93 % rF und einer Betriebsspannung von 300 V (Wechselstrom) über 1000 Stunden.
PFC-Drosseln
Die PFC-Drosselspulen von TDK ermöglichen die Phasengleichheit von Spannungs- und Stromwellenformen. Damit wird die verfügbare Leistung für Stromkreise maximiert und deren Effizienz erhöht. Da der Energieverlust in Form von Wärme geringer ist, können die Komponenten kostensparend kleiner ausgelegt werden. Darüber hinaus glätten derartige Drosselspulen die Wechselstromwellenform. Sie reduzieren die Oberwellen und ermöglichen somit das Einhalten der Emissionsvorgaben für Schaltkreise. Sie sind in Nennleistungen bis 100 kvar erhältlich.
INDIVIDUELLE LÖSUNGEN AUF ANFRAGE
B58031*
Die CeraLink-Kondensatoren von TDK eignen sich besonders für Snubber-Schaltungen in Anlagen mit schnell schaltenden SiC-MOSFETs. Diese Bauelemente weisen in ihrem angegebenen Arbeitspunkt (positives Verzerrungsverhalten) eine maximale Kapazität von bis zu 1 µF auf. Dabei, wobei sich diese sogar proportional zum Anteil der Restwelligkeitsspannung erhöht. Durch das gewahrte Gleichgewicht zwischen Hochstrombelastbarkeit und Kapazität reduziert CeraLink im Vergleich zu MLCCs unter Berücksichtigung der Gesamtlösungskosten die Anzahl der benötigten Kondensatoren.
B3271xH*
Die MKP-Folienkondensatoren der Reihe B3271*H von TDK sind eine ausgezeichnete Wahl für Gleichspannungs-Zwischenkreise, da sie niedrige Selbstinduktanz von bis nur 11,5 nH mit hoher Eignung für Restwelligkeitsstrom kombinieren. Daher passen sie sehr gut zu Wechselrichtern auf SiC-Basis mit hohen Schaltfrequenzen, wie sie häufig in Gleichstrom-Schnellladegeräten verwendet werden.
B43548*
Die Aluminium-Elektrolytkondensatoren der Reihe B43548 von TDK sind Schlüsselkomponenten für hocheffiziente Ladegeräte für Elektrofahrzeuge. Aufgrund ihrer hervorragenden Eignung für Restwelligkeitsstrom sowie ihrer Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegen schnelle Lade- und Entladezyklen erfüllen sie auch die hohen Vorgaben an anspruchsvolle Wandleranlagen.
Ferritkernformen E, ETD, ER, EQ, EFD, EV, ELP, RM, RM LP, PM, PQ und U
Das von TDK neu entwickelte Ferritmaterial N91 eignet sich besonders gut für Hochspannungsanlagen. Es weist mit 465 mT bei +100 °C die höchste Sättigungsflussdichte auf. Der Schwerpunkt liegt auf Leistungsinduktoren und Speicherdrosselspulen, oft in Kombination mit Luftspalt.
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Portfolio an Ferritkernen mit verteilten Luftspalten
Die DG-Kerne von TDK weisen verteilte Luftspalte auf. Dies führt zu einem höheren Wirkungsgrad sowie einer deutlich erhöhten Leistungsdichte in Transformatoren, Drosselspulen und PFC-Drosselspulen für Ladestationen für Elektrofahrzeuge. TDK führte die Kerne des Typs E80-DG und E100-DG in einem Standardportfolio mit der Luftspaltanzahl 3 und 5 ein. Kerne können zum Erreichen hoher Leistungsklassen (wie etwa 11 kW, 22 kW und weitere) gestapelt werden.
B78418A*
Die Strommesstransformatoren des Typs EP11 SMD von TDK werden in Ladegeräten zum Erkennen von Überlast, Lastabfall, Abschalten und Schaltströmen verwendet. Eine Besonderheit dieser nur 13,25 × 12,6 × 14,0 mm großen und 4,5 g schweren Bauteile ist die vergossene Primärwicklung. Die Luft- und Kriechstrecken betragen jeweils nur 3,9 mm und 6,0 mm (IEC 61558-2-16) und die SMT-Transformatoren halten für 1 Sekunde einer Wechselstrom-Prüfspannung von 2,5 kV stand.
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B82559A*
Buck/Boost-Drosselspule für bordeigene Wandler mit 48 V. Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler.
Die Hochstromdrosselspulen des Typs ERU33 von TDK leiten bei sehr kompakten Abmessungen von nur 33 × 33 × 15 mm Ströme bis 83 A. Eine Erweiterung der Reihe auf bis zu 130 A steht bevor. Das ist mehr als genug für anspruchsvolle Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler bei wenig Platz wie in Gleichstrom-Schnelllademodulen. Die thermische Verbindung der Flachwicklungen mit dem Kern ermöglicht zur effektiven Wärmeableitung das Koppeln der großen Ferritoberfläche mit einem Kühlkörper.
Spezifisch einrichtbare Reaktoren (Wechselstrom oder Gleichstrom) von TDK sowie MF/HF-Transformatoren mit einer Nennleistung von bis zu 100 kW und Nennspannungen von bis zu 3 kV. Bedarfsgerechtes Angebot an Wicklungsmaterialien und Isolationsklassen. Neben Ferrit kann TDK Electronics mit allen anderen handelsüblichen Kernmaterialien arbeiten, die für einen Frequenzbereich zwischen 10 kHz und 300 kHz geeignet sind.
B82747*
B827417 von TDK sind eine Reihe stromkompensierter, dreiphasiger Ringkerndrosselspulen. Sie eignen sich besonders für Eingangs- und Ausgangsfilter (Gleichstrom) sowie für Gleichstrom-Zwischenkreise, da ihre Streuinduktivität nur etwa 0,65 % beträgt und somit die Störunterdrückung sehr symmetrisch ist.
B3292xP
Die Entstörkondensatoren des Typs MKP-X2 der Reihe B3292*P-Serie von TDK ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten eine höhere maximal zulässige Betriebstemperatur von +125 °C. Selbst unter harten Einsatzbedingungen bleibt ihre Kapazität stabil. Dies ist belegt durch Verzerrungstests mit thermischer Feuchtigkeit bei Umgebungsbedingungen von +85 °C, 85 % rF und einer Betriebsspannung von 240 V (Wechselstrom) über 500 Stunden.
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Entstörfilter
Die breite Palette an Entstörfiltern von TDK wird am Ein- und Ausgang von Ladegeräten für Elektrofahrzeuge verwendet. Insbesondere geeignet ist der B84144A0080R249. Dieser Entstörfilter mit vier Leitungen ist auf eine Nennspannung von 300/520 V (Wechselstrom) und einen Nennstrom von bis zu 80 A ausgelegt. Der Anschluss ist berührungssicher und somit einfach und sicher zu installieren. Mit seiner kompakten Bauweise und sehr geringem Kriechstrom wiegt er nur 5,5 kg.
B3202xH*
Die Entstörkondensatoren des Typs MKP-Y2 der Reihe B3202*H/J von TDK ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten eine höhere maximal zulässige Betriebstemperatur von +125 °C. Selbst unter harten Einsatzbedingungen bleibt ihre Kapazität stabil. Dies ist belegt durch Verzerrungstests mit thermischer Feuchtigkeit bei Umgebungsbedingungen von +40 °C, 93 % rF und einer Betriebsspannung von 300 V (Wechselstrom) über 1000 Stunden.
B88269X*
Der HVC43 von TDK ist ein kompakter Hochspannungsschütz (Gleichstrom) für bis zu 1000 V. Die bidirektionale Ausführung ermöglicht Stromfluss zur und von der Batterie des Elektrofahrzeugs. Ab Ende 2023 wird eine neue Option mit mechanischen Hilfskontakten zum Ermitteln hängender Kontakte lieferbar sein. Der Schütz enthält eine hermetisch dichte, gasgefüllte Lichtbogenkammer aus Keramik mit hervorragendem Löschvermögen. Er ist speziell darauf ausgelegt, hohe Gleichströme von zum Beispiel Gleichstrom-Ladegeräten mit 50-kW schnell abzuschalten.