Die Ladeleistungen sind von 50 kW auf 350 kW geklettert, und jeder Schritt nach oben macht das DC-Schütz zu einem größeren Anteil des Sicherheitskonzepts des Ladegeräts. Das Schütz in einem DC-Schnelllader muss hohen Dauerstrom führen, Fehlerstrom unter Last sicher unterbrechen, Lichtbogenerosion über Tausende von Schaltvorgängen widerstehen und die Isolation in einem Außengehäuse aufrechterhalten. Hier ist, wie diese Anforderungen sich auf epoxid- und keramikversiegelte Optionen abbilden.
Keramik oder Epoxid
Keramisch versiegelt (EVM-Serie) eignet sich für Hochleistungsanwendungen, 150 kW und mehr. Die Keramik-Metall-Versiegelung bietet Hermetik und Wärmemanagement, die Epoxid nicht erreichen kann:
| Parameter | EVM-Serie | Epoxid-Alternative |
|---|---|---|
| Betriebstemperatur | −40 °C to +85 °C | −25 °C to +70 °C |
| Dichtheit | 10⁻⁹ Pa·m³/s | 10⁻⁶ Pa·m³/s |
| Lebensdauer der Lichtbogenkammer | 100,000+ Schaltspiele | 50,000 Schaltspiele |
| Wärmeleitfähigkeit | Hervorragend | Moderat |
Empfohlene Modelle: EVM-400A/1500V für 350-kW-Ultraschnelllader, EVM-250A/1500V für 150–200-kW-Geräte.
Epoxidvergossen (EVI-Serie) eignet sich für kostensensitive Anwendungen im Bereich 50–150 kW, mit derselben bewährten Schaltarchitektur: Nennspannungen von 450–1500 V, Nennströme von 30–300 A und gute Wirtschaftlichkeit. Empfohlene Modelle: EVI-200A/1000V für Ladegeräte mit 100–150 kW, EVI-150A/750V für Geräte mit 50–75 kW.
Auswahlkriterien
Nennspannung
Wählen Sie ein Schütz mit einer Nennspannung von mindestens 20 % über der maximalen Systemspannung: Ein 400-V-System erhält ein Teil ab 500 V, 800 V erhält 1000 V+ und 1000 V erhält 1200 V+.
Strombelastbarkeit
Prüfen Sie sowohl Dauer- als auch Spitzenstrom. Eine praktische Formel: Erforderliche Nennspannung = max. Dauerstrom × 1,25. Bei einem 200-kW-Ladegerät bei 800 V beträgt der Dauerstrom 250 A, sodass das Schütz für 300 A oder mehr ausgelegt sein sollte.
Ausschaltvermögen
Der Fehlerstrom in einem Gleichstromsystem kann das 5–10-Fache des Nennstroms erreichen, und das Schütz muss ihn unterbrechen, nicht nur überstehen. Die magnetische Lichtbogenblasung macht dies zuverlässig, und die Lichtbogenkammer der EVM-Serie ist die stärkere Konstruktion für Hochleistungsbetrieb.
Umgebung
Außenschränke von Ladegeräten benötigen auf Komponentenebene Schutz der Klasse IP67, hermetische Abdichtung für feuchte und küstennahe Standorte sowie Vibrationsfestigkeit für stark frequentierte Standorte.
Rechenbeispiel: 150-kW-Gleichstrom-Schnelllader
Spezifikation: 150 kW Leistung, 200–1000 V DC, max. 200 A Dauerstrom, Außeninstallation in einem IP65-Gehäuse.
- Hauptschütz: EVI-250A/1500V (Epoxid, kostengünstig)
- Vorladeschütz: EVI-30A/1000V
- Sicherheitsisolation: EVI-100A/1500V auf einem redundanten Pfad
Die Begründung: Die 1500-V-Nennspannung bietet 50 % Reserve über der maximalen Systemspannung, die 250-A-Nennspannung führt die Dauerlast mit thermischer Reserve, und die Epoxidabdichtung ist in einem IP65-Gehäuse, in dem die Umgebung geregelt ist, ausreichend.
800-V-Architekturen
Der Wechsel zu 800-V-Fahrzeugplattformen (Porsche, Hyundai, Lucid) treibt die Nachfrage nach Schützen mit 1000 V+, schnellerem Schalten für dynamisches Leistungsmanagement und kompakten Bauformen für enge Leistungsmodule voran. Das keramische Schütz EVM-200A/1500V ist für diese Systemklasse gebaut: 1500 V Isolation für 800-V+-Architekturen, ein 85 × 85 mm großer Footprint, integrierte Hilfskontakte zur Überwachung sowie UL- und IEC-Zertifizierungen.
Kurz gesagt: EVI-Epoxidschütze decken die meisten 50–150-kW-Ladegeräte mit guter Wirtschaftlichkeit ab, und EVM-Keramikschütze sind die richtige Wahl für 150 kW+ und raue Umgebungen. Spannungsreserve, Dauer- und Fehlerstrom sowie Gehäusebedingungen entscheiden zwischen ihnen.
Für Hilfe bei der Dimensionierung eines Ladegerät-Projekts wenden Sie sich an [email protected], oder sehen Sie sich EVI-Serie und EVM-Serie Seiten für detaillierte Spezifikationen. Die Auswahlhilfe 400V vs. 800V vs. 1000V behandelt den Vergleich der Spannungsklassen ausführlich.