Los relés desempeñan un papel esencial en la carga de VE
La función principal de un relé en una estación de carga (Figura 3) consiste en cambiar la energía en el VE. En la práctica, se utiliza un buen número de relés en el EVSE con la intención de conectar los vehículos o aislarlos del cargador y garantizar así la seguridad del usuario mediante la gestión de las condiciones de peligro potenciales, como fallos en la toma de tierra o corrientes de fuga.
Un módulo de control en el EVSE monitoriza el relé principal, asegurando que no se activa hasta que se establecen unas condiciones de seguridad. Una vez que se cumplen estas condiciones, el relé principal cambia la potencia a los terminales de alta tensión del cable de carga, comenzando en ese momento el ciclo de carga.
Los conectores de cable de carga suelen tener un cierre mecánico o electrónico que, si se desacopla, hace que el módulo de control desactive el relé principal. Esto impide la formación de un arco eléctrico en los terminales cuando el cable está tanto conectado como desconectado del puerto de carga del VE.
Hay que tener mucho cuidado a la hora de elegir el relé óptimo para los EVSE. Los relés deben resistir altas corrientes de entrada (inrush) y cortocircuitos, así como picos de tensión de 10 kV o más. Esas corrientes tienen que soportarse durante períodos prolongados y los dispositivos deben ser capaces de conmutar repetidamente tensiones altas.
En sistemas básicos, los relés de cargadores de Nivel 1 o 2 necesitan gestionar 16 A a 250 VAC, mientras que en modos avanzados tres EVSE tienen que trabajar con 32 A a 380 VAC en un sistema trifásico. La seguridad determina que el relé principal debe ser un diseño normalmente abierto (NO), por lo que la corriente al EV se corta si el cargador falla.
Las resistencias de contacto bajas resultan esenciales para minimizar las pérdidas, mientras que las corrientes de retención para los relés normalmente abiertos también deben ser bajas para garantizar la eficiencia general del EVSE.
Ante las presiones en lo que se refiere a eficiencias, tamaños y costes, los relés montados en PCB son altamente deseables, ya que minimizan la necesidad de materiales adicionales y los costes relacionados con su ensamblaje. Estos relés también contribuyen a aumentar la fiabilidad de cualquier diseño al eliminar las cargas de interconexión entre los zócalos de tarjeta y los relés.
Por otro lado, los relés montados en PCB, “luchan” por cumplir los requisitos de los sistemas de carga de mayor tensión, debido a los espacios libres entre sus contactos y las distancias de fuga entre las conexiones de la placa del relé. La serie Panasonic HE-R, compuesta por los primeros relés basados en PCB que se pueden usar como elemento de conmutación principal en sistemas trifásicos, supone una notable excepción.
