電動モビリティの安全制御に貢献するDCリレーとマイクロスイッチの選び方

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DC500V 120Aの双方向開閉が可能なDCリレー

↑スペックだけでなく、技術データ(短絡耐量性能、耐振動・衝撃性能など)や回路例もご確認いただけます。

1. 電動モビリティに適したDCリレーとマイクロスイッチとは

電動モビリティの登場により、脱炭素社会の実現や高齢化社会を支える新たな移動手段などへの期待が寄せられています。一方で実用性に関する設計課題も増えており、モビリティ業界では、より安全性・省エネ性・デザイン性・機能性などを考慮した設計が求められています。
電動モビリティに適したDCリレーやマイクロスイッチとは、振動・衝撃下でも直流負荷を安定して通電・遮断できる部品です。さらに、これらの部品が低消費電力や小型であることで、よりモビリティの価値を高めることが可能となります。よって、「安定通電・遮断」、「低消費電力」、および「小型化」の3つの観点からこれらの部品を選ぶことが重要です。

{モビリティ関連のエンジニアが抱える設計課題:“安全性と信頼性” 様々な場面での安心走行 => 部品への要望(求める価値):①安定通電・遮断 => オムロンの推奨電子部品:DCリレー} {エンジニアが抱える設計課題:“省エネ性” 走行距離の向上 => 部品に求める価値:②低消費電力 => オムロンの推奨電子部品:DCリレー / マイクロスイッチ} {モビリティ関連のエンジニアが抱える設計課題:“デザイン・機能性” コンパクトでスリム => 部品への要望(求める価値):③小型化 => オムロンの推奨電子部品:マイクロスイッチ}

*1 車載用途にご検討の方は、車載用リレー車載用スイッチのWEBページをご参照ください。

2. こんなことに困っていませんか?
 ー エンジニアの悩みに応える部品の選定ポイント

電動モビリティにおいて、安全性を担保するためのDC直流負荷の安定通電・遮断、エネルギー高効率化のため低消費電力駆動の実現、デザイン性と機能性を両立させるための機構の小型・軽量化が設計課題となっています。
それぞれの課題を解決するために必要な、DCリレーとマイクロスイッチの選定ポイントは以下3つです。

  • ① 振動・衝撃下でも安定してDC直流負荷を通電・遮断できること
  • ② 消費電力の無駄を排除していること
  • ③ 徹底的に小型であること

エンジニアが抱える悩みの例

DC直流負荷の安全制御を様々な走行環境でも実現したい

「バッテリー大容量化。そのDC負荷の制御、本当に安全なの・・・?」

選定ポイント(オムロンの提供価値)

振動・衝撃下でも
安定通電・遮断

エンジニアが抱える悩みの例

機能性を維持・向上しつつ低消費電力設計を実現したい

「省エネ、省エネといっても大容量負荷の遮断機能も追加しないといけない・・・」

選定ポイント(オムロンの提供価値)

無駄のない消費電力

エンジニアが抱える悩みの例

機能性とデザイン性の両立を実現したい

「機能性は欲しい。でも、スリムでコンパクトなデザイン性も・・・」

選定ポイント(オムロンの提供価値)

徹底的に拘った超小型

3. オムロンが推奨する電動モビリティ向けDCリレーとマイクロスイッチ

「安定通電・遮断」「低消費電力」「小型化」のニーズに応えるオムロンの推奨商品を、DCリレー(高容量)、DCリレー(低容量)、マイクロスイッチに分けて紹介します。

3-1. DCリレー(高容量領域)

電動モビリティは、大きく分けて充電装置、バッテリー(DC電源)、DC負荷の3つの要素があります。その中でDCリレーは遮断用途とプリチャージ用途の2つの役割が求められます。安全性が強く求められるアプリケーションです。

*2 充電器における推奨品を詳しく知りたい方は、エネルギー市場向けソリューションをご参照ください。

緊急遮断、プリチャージ用途へ
~えらぶなら、G9E□シリーズ

【安定通電・遮断】 振動・衝撃下でも安全にDC直流負荷を通電・遮断したいなら

G9EK

定格負荷:DC500V/120A
Coming Soon

衝撃的な「耐衝撃性能」を実現

短時間での停止に発生する100G*3までの衝撃においても誤動作なし。
 

G9EK 通電時の耐衝撃性能[G]

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*3 時速350kmの車が0.1sで停止したときの衝撃が約100Gです。

【小型化】 プリチャージ用途に小型かつ高い突入耐性がほしいなら

G9EJ

定格負荷:DC400V/15A
 

小型でもできる「高突入耐性+長寿命」

小型ながら高い突入耐性と電気的耐久性を両立。
 (DC400V/25Aで10万回保証)

①動作電圧変動率×電気的耐久回数*6

10万回耐久後も電圧降下値が100mV未満

②電圧降下値×電気的耐久回数*7

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*6 400V/25A、試験回数10万回、常温・常湿、コンデンサ負荷3300μF、n=3個で測定
*7 15A通電時の電圧値、n=3個で測定
注. 実力値であり、保証値ではございません。

【低消費電力】 大容量遮断・制御と省電力の両立を実現したいなら

G9EK

定格負荷:DC500V/120A
Coming Soon

高短絡性能なのに低消費電力

5000Aの高短絡性能でありながら、消費電力がたったの4W。
 

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*4 G9EA(約2000A)とG9EK(約5000A)の短絡性能の比較
*5 G9EA(約5W)とG9EK(約4W)の消費電力の比較

(参考)オムロンの高容量DCリレー主要ラインアップ(定格負荷別)

注.
上記は抵抗負荷の場合です。
詳しい内容は、詳細ページのデータシートをご確認ください。

注. 車載用途にご検討の方は、車載用リレーのWEBページをご参照ください。

3-2. DCリレー(低容量領域)

DCリレーは低容量領域の用途(モータ、ファン、ヒータの制御など)にも使われます。これらの用途は限られたスペースの中におけるシビアな設計が求められるため、リレーにおいては高い開閉能力を有しながらも徹底的な小型化(専有体積・面積の極小化)が求められることが特長です。

モータ制御回路の例

モータ制御回路の例

ファン制御回路の例

ファン制御回路の例

モータ、ファン、ヒータなどの用途へ
~ えらぶなら、G8□シリーズ

【小型化】 機構の最小化と高い電気的負荷の制御を両立したいなら

G8K

定格負荷:DC14V/5A
 

圧倒的!業界最小クラス*8 の超小型DCリレー

・独自構造設計*9で超小型化を実現(短時間通電に特化)。
・基板配線を簡素化できる端子配列で、正逆回路における超高密度実装にも
対応可能。

一般的なリレー(2極)使用時の基板パターンイメージ / G8K-2使用時の基板パターンイメージ

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*8 2023年10月 当社調べ
*9 特許取得済み

【小型化】 従来の基板サイズ以下で、高い放熱設計を実現したいなら

G8G

定格負荷:DC14V/35A
     DC28V/14A

「省実装面積」に拘った小型DCリレー

リレーの低床面積化によって高い放熱設計が可能
 

注. 寸法はmm単位(TYP値)
(定格電圧:DC12V形の場合)

【安定通電+小型化】 様々な環境下における安定通電と機構最小化の両立をするなら

G8PM

定格負荷:DC14V/45A
 

独自のツイン接点構造*10 で高い通電信頼性
 ―「40~60A容量ながらこのサイズ」

・接触抵抗を安定させる構造で接触信頼性を向上。
・高い放熱特性によるコンパクト設計を実現。

一般的な形状 / G8PM

熱放射面積が大きく、
熱負荷を分散できる

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*10 特許取得済。接触片形状に対して取得しています。

(参考)オムロンの低容量DC小型リレー主要ラインアップ

注.
上記は抵抗負荷の場合です。
詳しい内容は、詳細ページのデータシートをご確認ください。

注. 車載用途にご検討の方は、車載用リレーのWEBページをご参照ください。

3-3. マイクロスイッチ

電動モビリティには、機能を充実させるために用途に合わせた様々な検出機構が必要です。例えば、充電器接続検知、バッテリー着脱検知、メンテナンスハッチ開閉検知、ドアロック状態検知、キー挿入検知などが挙げられます。オムロンのD2□Wシリーズは、防塵・防水(IP67相当*11)性能を有したマイクロスイッチで、幅広い品揃えで様々な用途に活用いただけます。負荷容量、ストローク、取り付けタイプ、端子形状など、お客様の用途に応じて最適な商品をご選択ください。

*11 端子部を除く

物体の動作や位置検出などの用途へ
~ えらぶなら、D2□Wシリーズ

【小型化】 検出機構の最小化、狭いスペースに機能追加したいなら

D2EW
 

 

レバー不要!多角度操作可能な「おにぎりスイッチ」

上左右からの操作に対応した小型マイクロスイッチで、検出機構を最小化。

注. 寸法はmm単位(TYP値)

【安全性】 システム正常動作確認/盗難防止/故障モード早期特定できる機能を追加したいなら

D2AW-R

 

スイッチ1つで4つのモードを出力可能!

抵抗内蔵型で、ON/OFF/短絡/断線 4種類の状態を出力可。

注. 寸法はmm単位(TYP値)

【設計簡易化】 機構設計をラクにしたいなら

D2QW
レバー無 / レバー有
長い動作ストロークでラクラク設計!

・レバー無2.7mm、レバー有3.5mm*12
・用途に応じたレバー形状改造も可能。

D2SW:OP〜TPP=0.5mm / D2QW:OP〜TPP=2.7mm レバー無しで、これだけの設計余裕度!

注. 寸法はmm単位(TYP値)
*12
OT(動作後の動き)値は、OP(動作位置)からTTP(動作限界位置)までの距離です。
レバーの種類によって異なります。
形式基準にないレバー形状についてもお問い合わせください。

(参考)オムロンのシールマイクロスイッチ主要ラインアップ(定格負荷×ストローク別)

注.
・定格負荷は、抵抗負荷の場合です。
・OT(動作後の動き)値は、OP(動作位置)からTTP(動作限界位置)までの距離です。上記は、レバー無しの場合です。
(D2FW-Gはリーフ・レバー形)
・カタログにない仕様についても改造検討しますので、お問い合わせください。

注. 車載用途にご検討の方は、車載用スイッチのWEBページをご参照ください。

4. アプリケーション別推奨商品

幅広いラインアップで様々な電動モビリティへのご提案が可能です。前述以外のオムロン商品もございますので、ご検討ください。

電動モビリティ例

電動カート

電動車椅子

電動農機

電動建機

電動自転車

宅配ロボット

ロボット掃除機

AGV

電動スクーター

電動フォークリフト

注. 電動モビリティにおける法的要件はお客様でご確認ください。
 部品に求める要件については、当社にご相談ください。

● バッテリーマネジメント

・緊急遮断用途(DC)

G9EA
G9EC
G9EK coming soon
G9EH

詳細ページへ:G9EAG9ECG9EH

・プリチャージ用途(DC)

 

G9EJ

 

詳細ページへ:G9EJ

● 各種制御用途(基盤実装リレー用途)

・モータ制御:パワーシート など

・ファン制御:ブローワーファン など

・ヒータ制御:PTCヒータ など

・ランプ制御:ヘッドランプ、ポジションランプ など

G8K
G8PM
G8N
G8NW
G8G

詳細ページへ:G8KG8PMG8NG8NWG8G

● 操作部 / 入力デバイス

スピードコントロール、方向切り替え検出、グリップ検出、キーシリンダー検出、パーキングブレーキ検出
 

D2HW
D2AW
D2QW
D2GW
D2EW

詳細ページへ:D2HWD2AWD2QWD2GWD2EW

● 機構検出

着座検知、シートベルト検出
方向切り替え検出、パーキングブレーキ検出、
バッテリ着脱検知、充電器接続検知

D2HW
D2AW
D2QW
D2GW
D2EW
D2VW

詳細ページへ:D2HWD2AWD2QWD2GWD2EWD2VW

※ 上記以外の機器や用途への部品選定もサポートいたします。ご希望の方は、お問い合わせください。

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DC500V 120Aの双方向開閉が可能なDCリレー

↑スペックだけでなく、技術データ(短絡耐量性能、耐振動・衝撃性能など)や回路例もご確認いただけます。

注意事項

車載用途へご検討のお客様は、以下ご一読のほどよろしくお願いいたします。

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    当社では、車載用リレー、車載用スイッチをより安全にご使用いただくために、自動車メーカ様や自動車機器メーカ様と製品の仕様と実際の使用方法等を確認し、評価試験などを実施したうえで仕様書のお取り交わし完了後、ご使用いただいております。
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