La ricarica EV diventa più veloce con il nuovo relè PCB per wallbox di Omron

Omron Electronic Components Europe ha lanciato un nuovo relè PCB ad alta potenza rivolto ai progetti wallbox per stazioni di ricarica AC Mode 3 per veicoli elettrici. Il nuovo relè PCB di Omron apre la strada allo sviluppo di wallbox di ricarica EV più veloci e compatte.

Le ricariche veloci per veicoli elettrici (EV) sono fondamentali per incentivare l'adozione della mobilità elettrica, dal momento che riducono notevolmente i tempi necessari per rifornire le batterie, rendendo l'uso di un'auto elettrica più pratico e comparabile con quello dei tradizionali veicoli a combustione interna. Una ricarica veloce permette ai conducenti di coprire lunghe distanze con meno interruzioni, migliorando l'autonomia complessiva e aumentando la flessibilità negli spostamenti quotidiani e nei viaggi; inoltre, la diffusione di stazioni di ricarica rapida contribuisce a ridurre l'ansia da autonomia, uno dei principali ostacoli percepiti dai potenziali acquirenti. Anche l'efficienza operativa delle flotte elettriche può migliorare grazie alla possibilità di ridurre i tempi di inattività, supportando la transizione verso una mobilità più sostenibile ed a basse emissioni di carbonio.

Con la crescente diffusione dei veicoli elettrici, è in rapido aumento anche la domanda di apparecchiature di alimentazione per EV (EVSE) o di caricabatterie EV affidabili e ad alta velocità. Utilizzando intensità di corrente superiori è possibile ottenere velocità di ricarica più elevate; tuttavia, ciò richiede l'uso di componenti elettronici di potenza maggiore, con un conseguente incremento della generazione di calore all'interno dell'involucro della wallbox. Temperature più elevate all'interno della wallbox possono influire in modo significativo sulle prestazioni e sull'efficienza della ricarica e causare anche delle limitazioni temporanee alla potenza di ricarica. Va anche considerato che l’aumento del numero dei cicli e dei livelli termici può dare luogo a usura prematura e guasti dei componenti. Pertanto, bilanciare la crescente quantità di calore dissipato dai componenti ad alta potenza e ridurre l’ingombro complessivo del sistema, rappresenta oggi una sfida importante per i progettisti di infrastrutture di ricarica EV.

Il relè G9KC fornisce la resistenza di contatto più bassa disponibile sul mercato riducendo notevolmente l'aumento di calore del terminale di carico rispetto ai dispositivi equivalenti, offrendo a progettisti e produttori di caricabatterie per veicoli elettrici nuove opportunità per creare sistemi più affidabili e duraturi in grado di operare in modo più rapido ed efficiente. Il relè G9KC di Omron utilizza una struttura ottimizzata che prevede un design con contatto a doppia interruzione accoppiato meccanicamente, ideale per i progetti più impegnativi di wallbox AC e di sistemi di ricarica a piedistallo per l'uso in ambienti domestici, lavorativi, commerciali e industriali. Progettato e sviluppato secondo gli elevati standard giapponesi, il nuovo relè ha l'obiettivo di offrire un miglioramento dell'efficienza energetica riducendo la dissipazione termica. Di conseguenza, in una tipica wallbox da 22 kW (max 32 A/fase), il G9KC contribuisce efficacemente alla riduzione complessiva della temperatura operativa, e questo garantisce una ricarica più rapida ed efficiente, ed al contempo offre ai progettisti di wallbox nuove possibilità per sviluppare design più compatti e robusti.

Figura 1: G9KC PCB Power Relays

La struttura a 4 poli del relè fa sì che un singolo dispositivo possa sostituire contattori multipolari più grandi e combinazioni a 1 e 2 poli, riducendo l'ingombro richiesto. Con una resistenza di contatto iniziale garantita inferiore a 6 mΩ, il nuovo relè limita potenzialmente il proprio apporto in termini di generazione del calore, migliorando al tempo stesso l'efficienza e le prestazioni di ricarica. La temperatura operativa più contenuta del relè G9KC riduce la probabilità che il numero di cicli di carica raggiunga le soglie di limitazione della corrente di carica, contribuendo a migliorare l'affidabilità e la longevità dei relè stessi, nonché dei componenti circostanti. A differenza dei contattori, il G9KC può essere montato su circuito stampato (PCB), facilitando lo sviluppo di progetti più piccoli e leggeri in una varietà di prodotti, tra cui EVSE/caricabatterie, UPS, inverter e converter Grid Interactive commerciali e industriali. G9KC è stato omologato dalle autorità di certificazione degli standard di sicurezza UL/C-UL, TUV e CQC ed è stato progettato per soddisfare i requisiti di IEC 62955 - Dispositivo di rilevamento corrente continua residua (capacità di cortocircuito) e IEC 61851-1 - Sistemi di ricarica conduttiva per veicoli elettrici, insieme ad un'ampia gamma di altri standard relativi alla sicurezza dei relè.