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DC高容量リレー

ハイブリットカー向け
小型DC高容量リレー

リレーとは、電磁石とスイッチで構成されており、電気信号を受けて他の電力を制御する電子部品のこと。DC(直流)高容量リレーはハイブリッドカーや電気自動車に搭載された電池とモーターとを電気接続するために開発された専用のリレーで、通常のリレーと異なり、自動車を駆動する大電流を確実に制御することが求められます。また、万が一の事故で運転者を感電から守るために、大電流を瞬時に遮断する機能も不可欠です。

近年需要が伸びているハイブリッドカーは、大きな電池をはじめ周辺の電装品の容積が大きくなるために、電子部品一つひとつに対し、小型化が求められています。
オムロンのDC高容量リレーG9Eは、これまで培ってきたリレー開発・生産技術を軸に新たな技術を開発することで、同等機能をもつ大型リレーであるコンタクタ(電磁接触器)に対して、体積比で30%の小型化に成功しました。

ハイブリッドカー向けDC高容量リレー:イメージ図

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技術情報:気密封止技術

アークを冷やし消去するための気密封止技術

接点を含めた開閉部をいかにコンパクトに構成するかがリレーの小型化の鍵となります。電流遮断する際、接点間では放電現象「アーク」が継続的に発生するのですが、このアークは非常に高温であるため接点に損傷を与えたり、場合によっては接点が溶着するなどし、制御の障害となるものです。これまではアークを早く消すために大型化してきた経緯があり、今回の開発では小型化とアーク消去の双方をいかに実現するかが課題となっていました。

この課題を解決するため、接点部分を気密封止する構造を新たに採用。
気密封止された中に加圧された熱伝導性の高いガスを封入し、アークのもつエネルギーを効果的に放熱させて消します。この気密封止構造を実現するためには、ロウ付けや溶接など各種接合技術を用い、接点を内蔵する開閉部を金属とセラミックで構成、耐熱性と絶縁性を両立させました。
アークを早期に消すとともに、気密封止構造により接点が常に清浄な状態に保たれ、従来のコンタクタ開閉部に必要とされてきた空間の1/2の容積まで小型化しています。

DC高容量リレー「気密封止技術」〜外気と遮断された密封空間内にアークを設置。小型化し、アークスペースも不要。

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技術情報:磁気制御技術

アークを外に引き伸ばし消去する磁気制御技術

更にDC高容量リレーシリーズのG9EBでは、従来のアーク磁気吹き消し型のリレーでは困難だった接点端子の無極性化を実現するために、新たにアーク消去技術を開発。

電流の方向に対して直角に磁石を配置することで、常にプラスとマイナスという極性が変化した場合でも、発生したアークを磁力で接点の外側に移動させてすばやく消去する仕組みです。

「磁気制御技術」〜アークの磁気制御(極性無し)〜

この無極性化を実現するとともに、従来のコンタクタと比較して、直流250V・100A時で1/8の約1msという高速遮断性能と安定性を実現しました。

充放電を繰り返すハイブリッドカーの電池に接続されるDC高容量リレーにとって、常に起きる極性の変化に対しても確実な動作を叶える、オムロンが誇る新技術です。

  • 開発者インタビュー:DC高容量リレー「高電圧・大電流制御を可能にした電気自動車向けDC高容量リレー開発」

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