Warum ist das Vakuum-Relaisgehäuse aus Al2O3-Aluminiumoxidkeramik die bevorzugte Wahl für Hochspannungs-Gleichstromschütze?

Die rasche Verbreitung von 800-V-Hochspannungs-Schnellladearchitekturen in Fahrzeugen mit neuer Energie erfordert kompakte Innenräume der Batteriepakete. Das System muss gleichzeitig Hochspannungs- und Hochstromlasten bewältigen, was die Isolierung, Lichtbogenlöschung und Temperaturbeständigkeit des Hochspannungskreises zu einer zentralen Designherausforderung macht. Das Al2O3-Aluminiumoxid-Keramik-Vakuumrelaisgehäuse ist der zentrale Dichtungsträger von Hochspannungs-Gleichstromschützen. Die Isolationsleistung und die Luftdichtheit des Gehäusematerials bestimmen direkt die langfristige Sicherheitsschwelle des Hochspannungskreises.

Hoch{0}Spannungs-Gleichstromschütze basieren auf elektromagnetischen Antriebskontakten der Spule, um das Schalten des Stromkreises abzuschließen, und werden häufig im Hauptbatteriestromkreis, beim Vorladen, beim schnellen und langsamen Laden sowie in Hilfsstromkreisen zur Verstärkung eingesetzt. Beim Schalten entstehen an den Kontakten Hochtemperaturlichtbögen. Gewöhnliche Kunststoffgehäuse neigen zur Verkokung und zum Zusammenbruch, sodass sie für Hochspannungsbedingungen im Kilovolt--Bereich ungeeignet sind. Aluminiumoxid-metallisierte Keramik für elektrische Relais isoliert mit ihren hohen Isolationseigenschaften den Lichtbogen von externen Stromkreisen und vermeidet Kriech- und Leckagerisiken.

Mit Epoxidharz vergossene Schütze sind kompakt und erfüllen die Miniaturisierungs- und Integrationsanforderungen von BDUs und PDUs. Sie sind zur Lichtbogenlöschung mit Inertgas gefüllt, die Kunststoffmatrix weist jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Hochtemperaturbeständigkeit und der Lichtbogenbeständigkeit auf. Bei langfristigem Hochstrombetrieb neigt das Gehäuse zu Alterung und Verformung, was zu einer kontinuierlichen Verschlechterung der Isolationsleistung führt. Das Al2O3-Aluminiumoxid-Keramikgehäuse für Hochspannungs-Gleichstromschütze bietet eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit und chemische Stabilität, sodass es dem Lichtbogenbrennen über einen langen Zeitraum hinweg standhalten kann, ohne dass es zu Verkokungsausfällen kommt.

Rechteckige, mit Keramik-versiegelte Schütze sind in vertikaler und horizontaler Montagestruktur erhältlich und unterstützen verschiedene Bolzen- und Steckbefestigungsmethoden. Dank der optimierten Hohlraumstruktur weisen sie bei gleichem Strom einen geringeren Temperaturanstieg auf. Ausgestattet mit einem Kurzschlussschutz eignen sie sich für Hochleistungs-Schnellladeszenarien. Die Luftdichtheit des Keramikhohlraums ist entscheidend für die Wirksamkeit der Lichtbogenlöschung. Hochpräzise Aluminiumoxid-Keramikkomponenten verfügen über eine dichte Sinterung, die eine minimale Leckage des internen Vakuum-Inertgases gewährleistet und langfristig eine stabile Lichtbogenlöschumgebung aufrechterhält.

Kurzschlussfehler-können mit Schützen allein nicht schnell abgeschaltet-werden. Intelligente Sicherungen als sekundäre Schutzgeräte werden in drei Typen eingeteilt: passive Überstromauslösung, elektronisch gesteuerte aktive Auslösung und eine Kombination aus aktiver und passiver Auslösung, die ein zweischichtiges Sicherheitsschutzsystem für das gesamte Fahrzeug bilden. Elektromagnetisch ausgelöste Sicherungen erfordern außerdem einen Hochspannungs-Isolierhohlraum, um den Lichtbogen zu isolieren. Metallisierte Aluminiumoxid-Relaiskeramiken können sich gleichzeitig an die Dichtungsanforderungen des elektromagnetischen Unterbrechungsmechanismus der Sicherung anpassen.

Rein passive Sicherungen sind auf einen Überlaststrom angewiesen, um den Ausschaltvorgang abzuschließen. Unter 1000-V-Bedingungen wird die Abschaltzeit innerhalb von 3 ms gesteuert und der Abschaltstrom reicht von 10 kA bis 20 kA. Ihre Leistung wird nicht von der Temperatur oder der Stromwellenform beeinflusst. Die konzentrierte Lichtbogenenergie im Moment der Unterbrechung stellt hohe Anforderungen an die Hochspannungsfestigkeit und die Brennfestigkeit des Hohlraums. Hoch{9}feste metallisierte Keramikkomponenten aus hoch{10}reinem Aluminiumoxidmaterial können der sofortigen Hochtemperaturerosion des Lichtbogens ohne Beschädigung standhalten.

Die integrierte aktive und passive Sicherung kombiniert Überstrom-Selbstauslösung und elektronische Zündfunktionen und bietet so eine höhere Sicherheitsredundanz, eine stabile Abschaltgenauigkeit und ein vereinfachtes Anpassungsdesign für elektrische Fahrzeugkomponenten. Aufgrund langfristiger Fahrzeugvibrationen und hoher/niedriger Temperaturwechsel können Mikrorisse im Gehäuse zum Austreten von Inertgas führen und die Löschfähigkeit des Lichtbogens schwächen. Metallisierte Keramik mit hohem Aluminiumoxidgehalt des EV-Relais weist nach dem Sintern eine hohe mechanische Festigkeit und eine überlegene Vibrations- und Temperaturschockbeständigkeit im Vergleich zu Verbundkunststoffgehäusen auf.

Die Auswahl von Hochspannungsschutzgeräten erfordert eine umfassende Berücksichtigung der Nennspannung, der Strombelastbarkeit, der Kurzschlussfestigkeit und der Umgebungstoleranz. Die deutlich erhöhte Lichtbogenenergie in 800-V-Schnellladeplattformen bedeutet, dass ein Ausfall der Gehäuseisolierung direkt zu Hochspannungslecks und der Gefahr eines thermischen Durchgehens führen kann. Herkömmliche Verpackungsmaterialien können die vielfältigen Anforderungen an Luftdichtheit, Isolierung und Hochtemperaturbeständigkeit nicht gleichzeitig erfüllen. Metallisierte Aluminiumoxidkeramik-Relaisteile erfüllen perfekt die Nutzungsstandards für Hochspannungsgeräte in der Automobilindustrie.

Die Hochspannungssicherheit des gesamten Fahrzeugs wird durch den koordinierten Einsatz von Schützen, Sicherungen und versiegelten Hohlräumen gewährleistet. Während die Optimierung von Lichtbogenlöschstrukturen und elektromagnetischen Komponenten Fehler im Gehäusematerial ausgleichen kann, bestimmen die Reinheit und der Sinterprozess des Aluminiumoxid-Keramikgehäuses direkt die Isolationslebensdauer und die Kurzschlussschutzgrenze der Komponenten. Stabile und dichte Hochspannungsrelais-Bearbeitung mit metallisierter Aluminiumoxidkeramik kann aus struktureller Sicht die Wahrscheinlichkeit von Leckagen und Lichtbogendurchschlägen in Hochspannungskreisen verringern und so die Lebensdauer der gesamten Stromverteilungsbaugruppe verlängern.

Unsere Massenproduktion-Al2O3-Aluminiumoxid-Keramik-Vakuum-Relaisgehäuseverwendet hochreines Aluminiumoxidpulver, das bei hoher Temperatur in einem Stück gesintert wird. Die Luftdichtheit, die Spannungsfestigkeit der Isolierung und die Temperaturwechselbeständigkeit wurden unter vollständigen Betriebsbedingungen für die Automobilindustrie überprüft. Es unterstützt die vertikale und horizontale Anpassung in mehreren Spezifikationen und kann mit vollständigen metallografischen, Luftdichtheits- und Hochspannungsisolationstestberichten ausgestattet werden. Es eignet sich für die Massenmontage von Hochspannungsschützen und elektromagnetischen Sicherungen. Für technische Gehäuseparameter, Musterpläne und Angebote für die Massenproduktion wenden Sie sich bitte an unser Technikteam, um Mustertests und den Großeinkauf zu besprechen.