Wenn wir von der Elektrifizierung von allem sprechen, denken wir dabei nicht zuletzt an den jüngsten Paradigmenwechsel im Automobilsektor. Und dabei denken wir vor allem an das Laden. Letzteres wird in Zukunft allein mit einer öffentlichen Ladestationsinfrastruktur nicht mehr möglich sein. Erschwingliche und intelligente Wall Box-Lösungen für Garage und Carport zu Hause werden dringend benötigt – und dazu Komponenten wie HE-R-Relais, die die Anforderungen der dreiphasigen Systeme der nächsten Generation erfüllen.
Beginnen wir einem Blick auf einige Begegnungen mit hohen Lasten aus der jüngsten Zeit: Wann immer es darum ging, damit zurecht zu kommen, hatten Anwendungstechniker Probleme mit Relais. Hochleistungsumgebungen erforderten gewöhnlich die Verwendung recht großer und selbstständiger Steckverbinder, die als separate Einheiten gemountet werden mussten und per Kabel mit einer Steuerplatine verbunden waren.
Letztendlich führte dies zu höheren Komponenten- und Materialkosten, mehr Komplexität bei der manuellen Montage und manchmal sogar zur Gefahr von Zuverlässigkeitseinbußen im Betrieb, da jede einzelne Verbindung von der Platine zu den Kabeln und von der Steckdose zum Relaisanschluss hier Probleme verursachen könnte.
HE: Eine neue Generation PCB-basierter Power-Relais
Um diese Probleme zu bewältigen und um der zunehmenden Nachfrage nach sicheren, robusten und energieeffizienten Möglichkeiten für die Schaltung relativ großer Energiemengen auf Leiterplatten gerecht zu werden, führte Panasonic Industry vor fast 20 Jahren seine HE-Relais-Serie ein, und zwar mit besonderem Fokus auf den Solarenergiemarkt.
Das Angebot wuchs mit den Jahren immer weiter und heute, 2022, können HE-Relais mit Lasten von bis zu 120 A (HE-N) und 1000 V DC
(HE-V) bei Umgebungstemperaturen von bis zu 85 °C umgehen. Dadurch ist die PCB-Relais-Serie die ideale Wahl für Hochleistungsanwendungen wie etwa Solar-Inverter, Ladestationen für Elektrofahrzeuge oder Batteriespeichersysteme – und das bei bemerkenswert kompakten Abmessungen. HE-S hat beispielsweise die Maße 30 x 36 x 40 mm.
HE-R: Die kleine Box für die Wall-Box
Die neuesten Mitglieder der HE-Relaisfamilie, das HE-R 4a und das HE-R 2a, können als Hauptschaltelement in dreiphasigen (HE-R 4a) und einphasigen Systemen (HE-R 2a und 2a1b) eingesetzt werden.
Das Modell HE-R wurde speziell für Modus-3-AC-Ladestationen bis 22 kW entwickelt und hebt die Sicherheit der Ladestationstechnologie auf eine neue Stufe. Jeder der vier normalerweise offenen Kontakte ist für 40 A im Rahmen der für die Serie üblichen Umgebungstemperatur von bis zu +85 °C geeignet. Ein optionaler NC-Kontakt, als Spiegelkontakt gemäß IEC 60947-4-1 gestaltet, schaltet Signallasten bis zu 10 mA/5 V DC.
Neben der geringen Größe des HE-R von 35 x 58 x 47 mm (Version 4a) bzw. 37 x 60 x 47 mm (Version 2a) stellt der geringe Stromverbrauch ein wichtiges Merkmal dar. Dies wird durch Impulsbreitenmodulation erreicht, durch die die Spulenspannung auf nur 35 % der Nennspannung reduziert wird. Das Ergebnis ist eine bemerkenswert niedrige Verlustleistung von lediglich 490 mW. Positiver Nebeneffekt: Eine geringere Abwärme macht eine Lüftung in den meisten Fällen überflüssig und die Wärmeabgabe der Relais ist gering.
Größe, Leistung und Robustheit
Beide HE-R-Relais, die Versionen 4a oder 4a1b und 2a oder 2a1b, erfüllen die erforderliche Kurzschlussfestigkeit:
- 2 Form A/2 Form A 1 Form B: Irms ＝ 5 kA (konform mit UL508)
- 4 Form A/4 Form A 1 Form B: Ip ＝ 2,6 kA, I2t ＝ 6,5 kA2s (Konform mit IEC62955)
Dies ist nicht nur eine Option für anspruchsvolle Wall-Box-Designs in Garagen und Carports, sondern auch für öffentliche Ladestationen oder vollständig andere Anwendungsbereiche wie etwa die industrielle Automatisierung oder Energy Harvesting.
- Einzigartige Kontaktanordnung: 4a oder 4a1b und 2a oder 2a1b
- 1 NC-Kontakt als Spiegelkontakt
- Schaltleistung 4-polige Version: 40 A/480 VAC ohmsch
- Schaltleistung 2-polige Version: 70 A/277 VAC ohmsch
- Äußerst niedrige Spulenhalteleistung von 490 mW
- Luft- und Kriechstrecke > 8,0 mm
- Umgebungstemperatur: -40 °C bis +85 °C
- PCB-Lötanschlusstyp
- UL/C-UL, VDE-zertifiziert
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| Serie | HE-S | HE-R | |
| Schaltstrom AC (Wechselstrom) | 35 A | 40 A/80 A | |
| Kontaktanordnung | 2FormA, 2FormA 1FormB | 4FormA, 4FormA 1FormB/2FormA, 2FormA 1FormB | |
| Maximale Schaltspannung | 480 V AC | 480 VAC/277 VAC | |
| Kontaktlücke | 3,2 mm | 3,6 mm | |
| Halteleistung | 170 mW | 490 mW | |
| Abmessungen | 30 x 36 x 40 mm | 35 x 58 x 47 mm/ 37 x 60 x 47 mm |
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