エネルギー市場向けソリューション
センシング&コントロール技術に強みを持つ電子部品のグローバルメーカとして、オムロンは、今後のエネルギー関連機器に役立つ革新的なソリューションの提供を目指しています。
機器・装置の性能・信頼性・安全性の向上には、信頼できる高品質な電子部品や有効なソリューションの導入が、成功の鍵となります。下図は、エネルギーの生成から利用までの関連機器に対し、オムロンがお客様に提供しているソリューションを、「業務用・産業用」と「家庭用」に分類した概要を表しています。
【アプリケーションノート】
「EV充電器を不正なアクセスから守るには?」
オムロンのEV充電器向けスイッチ・センサソリューション
02エネルギー市場向け新製品
オムロンのエネルギー市場向けソリューション
ここでは、業界の技術動向、お客様のニーズや課題に対応した、エネルギー関連設備に適したオムロンの新製品、既存製品、入手可能な製品のラインアップを示します。
エネルギー市場向けの新しい電子部品ソリューション
01 AC・DCパワーリレー(AC800V / 200A、DC60V / 200A)
- ・オムロン独自の低発熱設計*1で、低接触抵抗0.2mΩ*2を実現し、大容量・大電流に対応。*1 2021年7月当社調べ*2初期値
- ・AC800V/200Aの大電流開閉に対応。
クラス最高レベル*の超小型・低背パッケージ。*2021年7月当社調べ - ・DC60V/200Aの大電流開閉機能。
02 AC・DCパワーリレー (AC800V / 40A、AC480V / 100A、DC60V / 100A)
- ・低発熱設計で低接触抵抗5mΩ*を実現し、大容量・大電流に対応。*初期値
- ・AC800V/40A、AC480V/100A。
- ・DC60V/100Aの大電流開閉機能。
03 高電圧DCパワーリレー
- ・DC600V 50Aの高容量設計と双方向開閉を実現
- ・ESSのスイッチングデバイスに要求されるUL60947-4-1、およびEN61810-10を取得
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お客様のメリット
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- 11.5㎠の小床面積で家庭用製品に求められる機器の小型化に貢献。
- 家庭用蓄電池向けにマストなUL60947-4-1を取得。新規テーマにも即ご検討いただけます。
04 小型・高電圧DCパワーリレー
- ・DC1,000Vの負荷を開閉可能な小型設計。
- ・磁石によるアーク制御を採用し、安全で信頼性の高い設計。
- ・新たにDC600V/30Aの逆極性の接点定格を設定。
(標準接点定格: DC1,000V/25A)
05 小型・高電圧DCパワーリレー
- ・蓄電システムなどのエネルギー関連機器の突入電流防止回路用に開発。
- ・10A、DC500Vの高電圧開閉を磁気アーク制御設計により実現。
- ・シングルコイル構造による低消費電力 (0.8W)。
- ・小型かつコンパクトなボディと小さな設置面積 (13.5 mm ☓ 29.0 mm)。
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お客様のメリット
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- シングルコイル構造により、回路設計の簡素化と消費エネルギー抑制に対応。
- コンパクトなボディと小さな設置面積によりプリント基板の小型化に貢献。
06 DC小型パワーリレー
- ・DC200V 20A双方向開閉可能な小型設計。
- ・製品2個の接点直列接続によりDC400V 20A開閉が可能。
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お客様のメリット
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- 双方向・片方向開閉の両方のアプリに対応できるため、部品の共通化が可能。
- 基板上でのリレーのレイアウトの自由度が高いため、基板パターンのデザインのシンプル化や回路の省スペース化に貢献。
07 小型・高容量の多極パワーリレー
- ・インバータ、UPS、燃料電池回路などの用途に、コンパクトでコスト効率の高いソリューションを提供。
- ・一部コンタクタ領域での使用が可能。
- ・最大通電容量160A(4極並列接続時): G7Z
- ・各構成のミラーコンタクトによる安全機能: G7Z
- ・定格電圧の50%までの瞬時電圧低下に対して、接点のチャタリングなし: G7J
- ・定格25Aの多極小型リレー (PCB端子版): G7J
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お客様のメリット
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- コンタクタからの置き換えにより、最終製品の小型化に貢献。
08 小型・高容量のパワーリレー
- ・大電流負荷開閉用の小型単極リレー。
G6QE: 36A, AC250V、G2RL-1A-E2: 23A, AC250V - ・コイルと接点の間に10kVの高インパルス耐電圧を実現。
- ・使用周囲温度105℃に対応: G2RL-1A-E2
09 MEMS非接触温度センサ (32 X 32)
- ・1,024 (32☓32) ピクセルによって点単位の温度監視を実現。
- ・対象物の最高温度200℃に対応し、異常過熱の監視に最適。
- ・温度変換処理はMCUで対応。
10 低挿入力 (LIF) プッシュインPCBコネクタ
- オムロン独自の「ダブルスプリング構造」*の採用により、接触信頼性を損なうことなく非常に低い挿抜力を実現。*2021年2月当社調べ
- 「ハンズフリー」設計により、設置・保守作業時の安全な配線を支援。
XW4N
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お客様のメリット
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- 片手で軽く挿入できるため、生産現場での電気試験や機器の設置・メンテナンス時に配線時間を短縮可能。
- 「ハンズフリー」設計により、設置・メンテナンス作業時の安全な配線をサポート。
03エネルギー市場における推奨コンポーネントと用途
01 PVインバータ (業務用・産業用)
近年のメガソーラー発電システムの開発では、発電量の最大化と保守費用の削減を目的とした分散型PVインバータの大容量化がトレンドとなっています。
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1地絡検出回路
インバータの動作開始前にDC入力ラインとアース間の絶縁抵抗を測定する回路にリレーが用いられます。定められた閾値を下回る絶縁抵抗が計測された場合は、安全規格の定めによって動作停止が求められます。
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2AC系統連系
機器の異常発生時に電力系統を保護するため、リレーは安全規格への適合が必要です。
当社の最新リレーは高容量・低発熱に対応し、大容量のインバータに最適。PVインバータの分散化の流れに伴い、電磁接触器に代わりPCBリレーの採用が進んでいます。 -
3基板間接続
制御回路と主要回路(フィルタ基板、インバータ基板、DC昇圧基板)の信号接続にMILコネクタが用いられます。
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4外部信号接続
制御回路と外部オプション基板との信号接続にプッシュイン型端子台が用いられます。低挿入力かつ高信頼性を実現したプッシュイン型端子台コネクタを新たに投入し、配線作業時間の短縮に貢献します。
02 ラピッドシャットダウン
北米では、DC電源遮断用のシステムの設置が必須とされています。消防士が消火活動中に感電してしまう事故を防止します。
03 蓄電システム (家庭用)
太陽光発電電力の固定買取制度が終了した国々では、自家消費を増やすために蓄電池を導入するケースが増えています。
また、停電時に家庭内の負荷を平常通り使えるようバックアップする全負荷対応がトレンドになっています。
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1AC系統連系
一次側電源入力 及び 機器に異常が発生した場合に電力系統から遮断する目的でリレーが用いられます。
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2AC自立運転
停電によって系統連系リレーが解列された際に太陽光発電電力を家庭内に供給するためにリレーが用いられます。
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3DC突入防止
充電開始時に発生する突入電流から機器を保護するために突入防止抵抗とリレーを用いたバイパス回路が用いられます。
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4DC安全遮断
バッテリーやシステム全体に異常が発生した際に安全を確保するためにリレーが用いられます。充放電時の両方の開閉に対応するためにリレーには+/-双方向での開閉性能が求められます。
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5基板間接続
制御回路と主要回路の信号接続にMILコネクタが用いられます。
04 設置型EV充電器
04-1 AC充電器
電気自動車(EV)の普及に合わせて充電インフラとして家庭や街中など様々なロケーションにおいて設置型EV充電器の設置が増えています。(モード 3 AC 充電)
充電時間を短縮するためにEV充電器の出力も高容量化してきています。
* 上記の製品は、モード1およびモード2のIC-CPD充電ケーブル用途には使用できません。
04-2 DC急速充電器
高速道路のサービスエリアなど、短時間での充電が求められるロケーションにおいては直流急速充電器が用いられます。(Mode 4 DC Charging)
DC電圧切替回路
一部の充電器は、高電圧バッテリー (1,000V) を搭載したEVトラックやEVバスと低電圧バッテリー (500V) を搭載したEVの両方の充電用に、出力電圧の切替回路を採用しています。
このような場合、回路の切り替えにリレーを使用し、出力間を完全に物理的に絶縁することで安全設計を実現しています。
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1AC安全遮断
一次側電源入力 及び 機器に異常が発生した場合に電力系統から遮断する目的でリレーが用いられます。公共用の場合は、多相の遮断が必要なため、多極リレーが最適です。
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2DC放電回路
出力側に放電抵抗を接続し、充電完了時点で充電コネクタに電圧が出力されないようにリレーが使用されています。
接点構成3a1bの多極リレーで、3aをAC安全遮断用、1bを放電回路接続用とすることを推奨しています。 -
3接続検知
車両と充電コネクタの接続検知にマイクロスイッチが使用されています。
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4地絡検出
機器内の絶縁劣化を監視するために回路とアース間の絶縁抵抗を計測する回路にリレーが用いられます。
絶縁抵抗が規定の閾値よりも小さい場合、安全規格に従って動作を停止します。 -
5基板間接続
制御回路と主要回路の信号接続にMILコネクタが用いられます。
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6DC安全遮断
バッテリーやシステム全体に異常が発生した際に安全を確保するためにリレーが用いられます。充放電時の両方の開閉に対応するためにリレーには+/-双方向での開閉性能が求められます。
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1DC電圧開閉回路
04-3 V2H (EVから家へ)
太陽光発電システムや電気自動車(EV)の家庭への普及に伴い、固定型蓄電池としてのEVバッテリーの用途が増加しました。
このような用途では、直流の充電、および放電の制御が行われます。
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1AC安全遮断
一次側電源入力 及び 機器に異常が発生した場合に電力系統から遮断する目的でリレーが用いられます。
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2DC突入防止
充電開始時に発生する突入電流から機器を保護するために突入防止抵抗とリレーを用いたバイパス回路が用いられます。
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3DC安全遮断
EVとの充電中または放電中に異常が発生した場合、安全を確保するためにリレーが用いられます。
V2Hシステムの場合、充放電時両方の開閉に対応するためにリレーには+/-双方向での開閉性能が求められます。 -
4接続検知
車両と充電コネクタの接続検知にマイクロスイッチが使用されています。
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5地絡検出
機器内の絶縁劣化を監視するために回路とアース間の絶縁抵抗を計測する回路にリレーが用いられます。絶縁抵抗が規定の閾値よりも小さい場合、安全規格に従って動作を停止します。
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6基盤間接続
制御回路と主要回路の信号接続にMILコネクタが用いられます。
05 スマートメータ
05-1 スマート電力メータ
電力の使用状況の可視化、遠隔検針や遠隔操作を実現するスマートメータが世界的に普及しています。
05-2 スマートガスメータ
ガスメータには安全のための各種センサが搭載されており、無線通信機能を使って自動検針が可能です。これにより、ガスの供給停止など中央制御センタからの遠隔操作を実現しています。ガスメータはバッテリー駆動のため、長時間の動作には低消費電力のセンサが望まれます。
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1ディスク回転数計測
ダイヤフラムガスメータには、ディスクの回転数を非接触で長時間計測するために光センサが使用されています。2組の光センサを搭載することで、ディスクの逆回転も検出可能です。本センサは、低デューティ比に比例したパルス出力により、消費電力を低減することが可能です。
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2信号接続
表示PC基板と主回路基板間の信号接続にFPC/FFCコネクタが使用されています。
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3外部操作インタフェース
操作パネルにはタクタイルスイッチが採用されています。
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4カバー開 (タンパー) 検知
ケースのカバーが開けられたことを検知し警告を発するためにスイッチが使用されています。
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5地震検知
緊急時にガスメータ内の遮断弁を作動し二次災害を防止するために、地震検知センサが使用されています。
06 燃料電池
環境に優しい理想的なエネルギーシステムの一つである燃料電池は、工場や自動車のエネルギー源としてだけでなく、家庭用の分散型エネルギー発電としても利用が拡大しています。それに伴って発生する廃熱もニーズに合わせて有効活用されています。
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1エア流量計測
燃料処理システム (改質器) のバーナーに供給される空気の流量を測定しフィードバック制御を実行するために、流量センサが使用されています。
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2ガス流量計測
燃料処理システム (改質器) に供給される燃料ガスの流量を測定しフィードバック制御を実行するために、流量センサが使用されています。
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3エア流量計測
燃料電池スタックの空気極に供給される空気の流量を測定しフィードバック制御を実行するために、流量センサが使用されています。
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4エア流量計測
燃料処理システム (改質器) に供給される空気の流量を測定しフィードバック制御を実行するために、流量センサが使用されています。
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5特定負荷のバックアップ用出力制限
系統連系リレーが停電で切断された際、燃料電池で発電した電力を特定負荷に供給するための立運転制御にリレーが使用されています。
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6AC系統連系
燃料電池の余剰発電電力を電力会社に販売する際に接続するための系統連系部にリレーが使用されています。
07 地上設置型変圧器
地上設置型変圧器は、有資格者による定期的な保守点検が必要です。簡単な故障でも重大な問題を引き起こす可能性があり、現在、多くの企業が技術者の不足に直面しています。
- 01 エネルギー市場の設備
- 02 エネルギー市場向け新製品 エネルギー市場向けの新しい電子部品ソリューション
- 01 AC・DCパワーリレー(AC800V / 200A、DC60V / 200A) [ G9KA ]
- 02 AC・DCパワーリレー (AC800V / 40A) [ G7EB ]
- 03 高電圧DCパワーリレー [ G9KB ]
- 04 小型・高電圧DCパワーリレー [ G7L-X ]
- 05 小型・高電圧DCパワーリレー [ G2RG-X ]
- 06 高電圧DCパワーリレー [ G5PZ-X ]
- 07 小型・高容量の多極パワーリレー [ G7Z / G7J ]
- 08 小型・高容量のパワーリレー [ G6QE / G2RL-1A-E2 ]
- 09 MEMS非接触温度センサ (32 X 32) [ D6T-32L-01A ]
- 10 低挿入力 (LIF) プッシュインPCBコネクタ [ XW4M/XW4N ]
- 03 エネルギー市場における推奨コンポーネントと用途
- 04 エネルギー市場向け製品ラインアップ