继电器外部电气系统连接构造

如图《继电器与电气系统连接》所示，这样电气系统连接符合了引言中的技术要求。

根据要求，共有两个继电器，分别用于断开蓄电池的正负极。在正极电路中，插入一个串联保险丝。逆变器输入端有滤波电容器，当电路闭合时产生很大的突入电流。这种突入电流只受电缆电阻和蓄电池电源阻抗限制，有效电阻在100mΩ左右。为了降低切换到这种容性短路时器件的负载，在闭合继电器前通过预充电路预充电容，达到95%的预充水平，450V蓄电池系统将产生限制在大约230A的突入电流，每次车辆起动时继电器必须接通此电流。HG515X继电器是专门针对这种应用开发的，与其他全密封气体填充开关方案不同，HG515X的开关部分经过优化设计，甚在海拔高达5000m的低气压条件下，也能提供电流完全切断能力。HG515X继电器满足ISO6469和DIN EN 60664（IEC 60664） 额定电压<500V直流控制装置的要求。总之，本继电器针对全自动组件进行了优化，成功实现了简化实用的机械设计，可确保整个生命周期的电流完全切断能力，对外壳的密封状况无严格的要求。

继电器的技术要求

1、电流切断能力和过载性能

继电器的切断能力和过载容限必须与保险丝特性协调。根据IEC 60947-2，继电器的切断能力限值（ICU） 和标称电流负载限值 （ICW） 必须与保险丝特性匹配。如果检测到过流，继电器在延时后打开，在发生短路的情况下，此延时防止超过其标称限值的负载。这意味着在此延时后，继电器必须能够切断大小仅次于保险丝在延时内熔断的电流。由于车辆蓄电池的电源阻抗在100mΩ左右，短路电流可达到6000A或更高水平。

根据上面所示的典型保险丝特性，假设系统响应时间为200ms，继电器必须能够承载高达6000A的电流5ms或2000A的电流20ms而不损坏，并能切断2000A的电流。

正常运行条件下继电器的要求总结如下：

将蓄电池连接到预充了95%的滤波电容器；

确保车辆熄火时电流完全阻断；

承载数百安培电流，且功率消耗低。

故障情况下的要求为：

在过载（ 尤其是短路） 时，只要继电器被激励，

触点必须保持闭合；

继电器在过载后必须仍能分开电路；

继电器必须能够切断高达

2000A的过电流。

2、运行条件/环境要求

与内燃机车辆的运行条件相比，这些继电器的温度范围降至-20℃～ 85℃，因为它们安装在蓄电池附近，继电器的功能必须不因暴露于腐蚀性锂离子电解液而受到影响。HG515X的电磁系统的设计使触点甚至在混合动力车辆中的内燃机起动电压下降期间也保持闭合。根据ISO 6469和IEC 60664的要求，继电器必须确保车辆电气系统与蓄电池之间的电流阻断。在正常运行中，继电器在滤波电容器预充95%后接通，每个驾驶循环必须切断高达30A（450V） 的电流。即使有触点磨损，但继电器寿命试验后仍然必须确保过流承载能力。

3、HG515X继电器的电气参数

额定电压：450VDC；

持续额定电流：250A；

短时额定电流（1min） ：600A；

短时电流 （20ms） ：6000A；

400 V DC下最大断开电流：2000A；

线圈额定电压：12V；

线圈电阻 （ 23℃）：36Ω（ 双线圈版本的保持线圈）。