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新能源電網需要直流接觸器，新能源設備和裝備都需要直流接觸器來控制。近年來新能源汽車及充電設施發展迅猛，其關鍵電氣元件之一的直流接觸器的市場容量也隨之擴容。針對此新興行業的特殊需求，各汽車設計、充電樁等直流電氣裝備設計工程師們如何為其設計理想選擇恰當的直流接觸器產品？該關注哪些主要關鍵點？本文謹從產品應用及產品適應性方面拋磚引玉淺談一二。

一、電動汽車充電設備 [GB/T 18487.1 之4.4]的規定：

電動汽車供電設備按照輸出電壓分類：

交流：單相220V，三相380V；

直流：200V‐500V，350V‐700V，500V‐950V。

直流充電電流優選值：80A，100A，125A，160A，200A，250A。

注：高于950V的供電設備由車輛制造商和供電設備制造商協商決定。

從以上標準中可以看出，使用于商用和乘用電動汽車中的直流接觸器具有高電壓、大電流的的基本特點，所以需要具備很高的可靠性，較高的絕緣電壓。區別于普通工業用接觸器產品，其在制造中也要求具備抽真空、氣體填充、壓力密封、智能控制等專業制造工藝，對設計技術，制造技術要求很高。

二、直流接觸器在新能源汽車、充電樁（機）中的應用

1. 在充電樁（機）中的應用

用于直流充電樁、充電站的直流輸出側或用于車載充電機的輸出側。當接觸器閉合時，起充電樁和汽車的連通作用；斷開時，隔離充電樁和外部的連接,起到安全防護作用。如圖1

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2.在電動汽車中的應用

在電動汽車的電池系統和逆變器之間配置直流接觸器。當系統停止運行后起隔離作用，系統運行時起連接作用，當車輛關閉或發生故障時，能安全的將儲能系統從車輛電氣系統中分離，起到分斷電路的作用。在其他輔助回路中作為用電控制器件。如圖2

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圖2.直流接觸器在電動汽車中的應用

重要技術指標：

a) 在系統停止運行后起隔離電源端與負載端作用；（重要技術指標：額定絕緣電壓Ui）

b) 系統運行時起連接電源端與負載端作用；（重要技術指標：約定發熱電流Ith）

c) 故障時起分斷電路的作用。（重要技術指標：最高運行電壓U）

三、 產品的適應性設計

1.環境適應性設計：

區別于一般工業用接觸器產品，使用環境條件對電動汽車用接觸器的適應性要求更加苛刻，必須同時滿足寬溫度范圍、高防護等級、高抗振動性等基本條件。

1）高低溫度設計：需滿足電動汽車和充電樁（機）在極端天氣下正常使用的溫度要求。產品儲存環境溫度：-55~+125℃，正常工作環境溫度為-25~+40℃，極限條件下環境溫度為-40~+85℃，

2）防護等級設計：需滿足惡劣環境條件下的正常工作，在雨水和塵土環境下正常使用，產品完全防止粉塵進入，滿足短時浸水要求，防護等級達到IP67。

3）抗振性能設計：產品需具備很強的抗振性和耐沖擊性。滿足汽車使用于各種路況顛簸振動的特殊需求。

2.安全可靠性設計

安全可靠性是衡量電動汽車直流接觸器的第一也是最關鍵的要素，主要體現在滅弧能力、絕緣電壓等方面。

直流電弧具有無過零點，燃弧后電弧難以熄滅的特點。而將產品結構設計為雙斷點直動式運動形式。并在密封型滅弧腔內填充壓縮氣體的滅弧技術手段可實現良好的滅弧能力。其主要原理是：在電弧加熱后與填充的氣體形成高壓氣體，氣體壓力的增大使得熱游離大幅下降，弧隙和滅弧室內的壓力差使氣體運動加速，冷卻作用加劇，電弧快速熄滅。