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电动汽车充电桩用磁保持继电器动态特性优化

汇报人：

2024-01-31

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目录

引言

磁保持继电器基本原理与结构

电动汽车充电桩用磁保持继电器需求分析

磁保持继电器动态特性分析及优化方法

实验验证与结果分析

结论与展望

01

引言

充电桩作为电动汽车能量补给的关键设备，其性能和可靠性直接影响用户体验

磁保持继电器在充电桩中扮演重要角色，其动态特性优化对于提高充电桩整体性能具有重要意义

电动汽车的快速发展对充电设施提出了更高要求

主要集中在磁保持继电器的结构设计、材料选择、控制策略等方面

国内研究现状

更加注重磁保持继电器的智能化、高效化、绿色化发展趋势

国外研究现状

随着新材料、新技术的不断涌现，磁保持继电器的动态特性将得到进一步优化，同时其应用领域也将不断拓宽

发展趋势

分析电动汽车充电桩用磁保持继电器的动态特性，探讨影响其性能的关键因素，提出优化设计方案并进行实验验证

研究内容

提高磁保持继电器的动作速度、减少触点抖动和电弧侵蚀，延长使用寿命，提高充电桩的可靠性和充电效率

研究目标

02

磁保持继电器基本原理与结构

磁保持继电器的转换过程需要通过反向激励或机械力来实现。反向激励产生相反的磁场，使得铁芯与永磁体之间的相互作用力改变，从而实现状态的转换。

磁保持继电器的工作原理基于电磁感应和永磁体的磁性保持。当输入激励量（如电压或电流）达到一定值时，线圈产生磁场，使得铁芯磁化并与永磁体产生相互作用。

在磁保持继电器中，存在两个稳定的工作状态：吸合状态和释放状态。当输入激励量消失时，由于永磁体的磁性保持作用，继电器会保持在当前的工作状态。

磁保持继电器由线圈、铁芯、永磁体、触点和外壳等部分组成。其中，线圈用于产生磁场，铁芯是磁路的一部分，永磁体提供磁保持作用，触点用于控制电路的通断。

磁保持继电器的触点结构通常采用双触点或桥式触点，以提高接触的可靠性和稳定性。同时，触点材料的选择也至关重要，需要具有良好的导电性、耐磨性和抗电弧侵蚀能力。

为了提高磁保持继电器的性能和使用寿命，通常会采用一些特殊的设计和工艺，如密封结构、防尘设计、触点保护等。

指磁保持继电器从释放状态转换为吸合状态所需的最小激励量。动作值的大小直接影响到继电器的灵敏度和可靠性。

动作值

指磁保持继电器从吸合状态转换为释放状态所需的最大反向激励量。返回值的大小决定了继电器在保持状态下的稳定性。

返回值

指磁保持继电器触点能够安全承载的最大电流和电压。触点容量的大小直接影响到继电器的使用范围和控制能力。

触点容量

指磁保持继电器各电路之间的绝缘性能和耐压能力。这些指标对于保证继电器的安全性和稳定性具有重要意义。

绝缘电阻和耐压

03

电动汽车充电桩用磁保持继电器需求分析

适用于家庭、小区等场所，充电速度较慢，但对电网冲击小。

交流充电桩

直流充电桩

无线充电桩

适用于公共充电站等场所，充电速度快，但对电网冲击大。

通过电磁感应原理进行充电，方便快捷，但效率相对较低。

03

02

01

磁保持继电器可用于控制充电桩的充电过程，实现充电的开启和关闭。

控制充电过程

在充电过程中，磁保持继电器可起到保护电路的作用，防止电流过大或过小对电路造成损害。

保护电路

通过与智能控制系统的配合，磁保持继电器可实现充电桩的智能化控制，提高充电效率和安全性。

实现智能化控制

高可靠性

快速响应

耐高电压和电流

长寿命

01

02

03

04

充电桩要求磁保持继电器具有高可靠性，能够在恶劣环境下长时间稳定工作。

在充电过程中，要求磁保持继电器能够快速响应控制信号，实现快速开启和关闭。

充电桩中的电压和电流较大，要求磁保持继电器能够承受高电压和大电流的冲击。

充电桩要求磁保持继电器具有长寿命，能够减少维修和更换的频率，降低运营成本。

04

磁保持继电器动态特性分析及优化方法

03

动态吸合力与反力配合分析

动态吸合力与反力的配合关系决定了继电器的动作特性和保持力，需要合理设计以保证可靠动作。

01

触点抖动分析

在高速开关过程中，触点抖动会导致电弧侵蚀和触点磨损，影响继电器寿命。

02

磁滞回线分析

磁滞回线的形状和面积反映了磁化过程中能量损耗的大小，是评价磁保持继电器动态特性的重要指标。

优化触点结构

改进触点形状、材料和表面处理工艺，减小触点抖动和磨损，提高继电器寿命。

优化磁路设计

合理设计磁路结构和参数，降低磁滞损耗和涡流损耗，提高磁保持继电器的能效。

采用智能控制技术

引入智能控制算法，实现继电器的精确控制和快速响应，提高动态特性。

磁滞回线对比

优化后磁滞回线形状更趋近于矩形，面积减小，能量损耗降低。

触点性能对比

优化后触点抖动减小、磨损降低，寿命得到显著提高。

动态特性对比

优化后动态吸合力与反力配合更加合理，动作更迅速、可靠。同时，智能控制技术