快速充电桩（Mode 4）的电路特点与推荐的大容量继电器

OMRON

2025-04-29 09:27:26

公司新闻

制作日期：2025年2月

随着电动汽车（EV）的普及，作为充电基础设施的EV充电桩，在家庭和城市各处的安装数量也不断增加。EV充电方法主要包括AC（交流）充电与DC（直流）充电2种，Mode 1～3属于交流（AC）充电（普通充电），而Mode 4则是直流（DC）充电（快速充电）。Mode 3主要安装在家庭和商业设施的墙面，而Mode 4除了商业设施外，还安装在高速公路的服务区及公共设施等场所。

Mode 1～3(AC) 普通充电桩:家用插座 100V/200V。AC充电, 6kW～22kW, 结构简单。Mode 4(DC)快速充电桩:AC->DC转换。DC充电, 数十kW～数百kW, AC/DC转化器等结构部件多

Mode 1～3（普通充电桩）

Mode 1～3是使用交流电（AC）进行EV充电的充电方式。但由于电池使用直流电（DC），因此需要将交流电（AC）转换为直流电（DC）后才能进行充电。电动汽车（EV）配备了将AC转换为DC进行充电的电路（车载充电器：OBC），因此即使输入交流电，也可以为EV的电池充电。由于无法使用超过普通家庭供电能力的电力进行充电，因此EV电池充满电需时较长。
此外，基本上每台充电器对应一个充电接口。

Mode 4（快速充电桩）

Mode 4是使用直流电（DC）进行EV充电的充电方式。通常被称为快速充电桩，由于使用大功率电力，因此安装在商业设施和公共设施。将接收的AC电力通过充电桩内部的电路转换为DC电力，并直接输送到车载电池中。可以进行数十kW～数百kW的大功率充电。然而，在AC-DC等电力转换电路中，会产生转换损耗及通电引起的损耗，因此要求使用电阻较低的元器件。安装在公共区域的充电器类型，也有1台充电器配备多个充电口的产品。

与结构相对简单的Mode 3相比，Mode 4是包含了转换器的较为复杂的结构，要求的继电器规格和数量也根据部位而异。本登陆页就快速充电桩电路各部位的特点及其适用的继电器进行说明。

直流快速充电桩Mode 4被安装在高速公路服务区等要求短时间内充电的场所。介绍一款可满足该直流快速充电桩要求的高功率输出、低损耗（发热）及异常检测功能（辅助触点）的欧姆龙继电器。

01.整流电路:用于将交流（AC）电压转换为直流（DC）电压的电路, 02.直流/直流变压电路: 用于将输入的直流电压调整为必要的输出电压的电路, 03.输出切换电路:用于连接多个输入和输出，并将特定输入分配到指定输出的电路, 防止突入电流电路: 用于限制电源接通时产生的突入电流的电路

为了确保1次侧电力系统与整流器2次侧的绝缘，以及在紧急情况下切断电源输入，整流电路使用了开关装置。由于输入的电力为3相，需要同步开关3极或4极，因此要使用多极继电器或多个单极继电器。

注.上图中的电流和电压值均为额定值。

有时会在整流电路的AC侧所需的安全切断部分，并联接入防止浪涌电流的电路。对防止浪涌电流电路，建议使用具有与系统电压相匹配的电压额定值（系统电压200V/400V/690V）且可投入并通电数十A的继电器。

	最大通电电流	额定电压	辅助触点	安装方法	极数/闭锁	尺寸(mm)^※	重量(g)
G9KA-E	300A	AC1000V	-	PCB安装	1极	51ｘ56.7ｘ54.5	约235
G9KA	260A	AC800V	-	PCB安装	1极	51ｘ51ｘ47.2	约220
G7EB-E2	150A	AC800V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ40.5	约100
G7EB-E	120A	AC800V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ40.5	约100
G9TB	120A	AC276V	-	焊接螺丝固定 PCB安装（开发中）	1极闭锁	43.5 x 22.5 x 37.5 （端子部除外）	约70
G7EB	100A	AC800V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ40.5	约100
G9TA	60A	AC250V	-	焊接螺丝固定 PCB安装	1极闭锁	39.1 x 18 x 34.5 （端子部除外）	约42
G6QG	55A	AC480V	-	PCB安装	1极	30.5ｘ16ｘ20.5	约18
G9KC	40A	AC480V	〇	PCB安装	4极	35.5 x 50.5 x 47.5	约220
G6QE	36A	AC480V	-	PCB安装	1极	30.5 x 16 x 20.5	约17
G7L	30A	AC220V	-	TAB端子连接螺丝固定 PCB安装	1极 2极	52.5 x 35.5 x 41 （PCB安装）	约90～120

	最大供给电流	额定电压	辅助触点	安装方法	极数	尺寸(mm)^※	重量(g)
G7EB	100A	AC800V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ40.5	约100
G9TA	60A	AC250V	-	PCB安装	1极	39.1 x 18 x 34.5 （端子部除外）	约42
G6QG	55A	AC480V	-	PCB安装	1极	30.5ｘ16ｘ20.5	约18
G9KC	40A	AC480V	〇	PCB安装	4极	35.5 x 50.5 x 47.5	约220
G6QE	36A	AC480V	-	PCB安装	1极	30.5 x 16 x 20.5	约17
G7L	30A	AC220V	-	焊接螺丝固定 PCB安装	1极 2极	52.5 x 35.5 x 41 （PCB安装）	约90~120

	最大通电电流	额定电压	辅助触点	安装方法	极数	尺寸(mm)^※	重量(g)
G9EC-X1	200A	DC1000V	-	螺丝固定	1极	98 x 44 x 86.7	约650
G9EK-E	200A	DC500V	-	螺丝固定	1极	86 x 47.7 x 64.2	约310
G9EK	120A	DC500V	-	螺丝固定	1极	86 x 47.7 x 64.2	约310～340
G9KB-E	100A	DC800V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ50.5	约110
G9KB	50A	DC600V	-	PCB安装	1极	50.5ｘ37ｘ50.5	约110
G7L-X	35A	DC1000V （2极串联）	-	PCB安装	2极	52.5 x 35.5 x 41	约100

直流/直流变压电路的

	最大供给电流	额定电压	安装方法	极数	尺寸(mm)^※	重量(g)
G7L-X	40A	DC1000V （2极串联）	PCB安装	2极	52.5 x 35.5 x 41	约100
G5PZ-X	20A	DC400V （2个串联）	PCB安装	1极	26.4ｘ15.2ｘ29.5	约15
G2RG-X	10A	DC500V （2极串联）	PCB安装	2极	29 x 23.5 x 29.5	约22
G9EJ-E	15A	DC400V	TAB端子连接 PCB安装	1极	31 x 27 x 32.2 （PCB安装）	约45

注.上述规格是截止2025年1月的信息。详细内容请务必查阅各产品的规格书。
※尺寸按照长×宽×高的顺序标注。

通常设置在高速公路服务区和便利店等公共场所的快速充电桩，大多为1台充电桩用于多台车辆充电。
因此，为1台或多台车辆充电时，要求根据充电情况控制充电输出（电力）。此外，为了确保DC/DC转换器故障时的充电能力，可利用输出切换电路进行切换，以重启充电动作。
原则上输出切换电路部是在无负载（0A）的状态下执行开关，因此也可以不使用DC、而使用AC继电器。由于使用的数量多，相较价格较高的DC继电器和接触器，使用小型轻量且低成本的AC继电器的情况在增多。此外，通过基板化还可大幅减少组装和连接工时。
并且，根据安全标准规定，构成输出切换电路的开关装置应具备监视触点状态的功能。因此，该部位有时希望使用附带辅助触点的继电器。

注.上图中的电流和电压值均为额定值。