高压直流继电器，小器件，大作为！

常见的高压直流继电器包括接触器、断路器等，一般采用气体、油闸、真空等介质，具有安全可靠、强度高等特点。

高压直流继电器主要由高压腔体、衔铁机构、电磁驱动等部分组成。

高压直流继电器与普通继电器的最大区别在于，超高压直流继电器采用了独特的密封技术，将高压直流继电器的接触点密封在腔体中，与外界空气隔离，以获得更高的耐压，在触点切换时不采用带载切换，主要用于需要对高压通道的备份装置与机构。

高压直流继电器内部结构图一

高压直流继电器内部结构图二

与普通继电器的工作原理类似，当电磁驱动部分未加激励电压时，线圈内无电流流过，对应的电磁驱动部分不会产生磁通，转动机构中的衔铁在弹簧的反力作用下，处于初始状态，高压腔体中的电极与电极经接触片连接，形成回路；当电磁驱动部分加上激励电压时，线圈内有电流流过,电磁驱动部分产生磁通,转动机构中的衔铁克服弹簧的反力作用，衔铁吸合，此时接触片随之发生转动，与电极NC分离，转向电极NO，最终与NO电极连接。

高压直流继电器最关键部分，是完成高电压转换的接触部分，被密封在高压腔体内。

高压直流继电器工作原理

新能源电动汽车的工作平台电压都较高，远高于传统汽车的12V/24V，因此要求其配套的高压直流继电器能够承受较高的工作电压和高压带载中可靠的闭合与分断。

电动汽车或电动大巴的电动机额定功率一般为30KW和80KW以上，峰值达到60KW和160KW以上，其电流将分别达到200A和300A左右，在产品性能、成本的双重压力下，要求相同的体积下，产品的耐负载能力强，同时还要具备额定负载电流数倍的瞬时过载能力；或者在相同的耐负载能力下，产品的体积越小越好。

新能源汽车用高压直流继电器不仅要具备耐受较高的电压和承载足够电流的基本功能，还要抵抗闭合瞬间电容性负载巨大电流的冲击，这个电流一般是负载额定电流的数倍至数十倍等，常规的继电器都无法承受这一瞬间电流的冲击，这个冲击电流的危害就是极易导致继电器触点粘联，继电器触点分离失效，电源切断失控，严重时可造成车毁人亡等安全事故，危害极大。因此高压直流继电器应具有良好的抗冲击性能。

电弧是带电粒子组成的等离子体，是继电器触点闭合与分断动作过程中不可避免的问题。当接通和断开负载时，触点之间会产生电弧，电压/电流越高，电弧越强，电弧如果不能及时熄灭，会大大降低了继电器触点的使用寿命。

高压继电器需要采用一些特殊的快速灭弧手段降低电弧能量，减少对继电器触点的损害，延长产品的使用寿命。因此，灭弧能力强也是继电器需具备的基本特点。

汽车在运行过程使用工况复杂，在紧急情况下，如电气系统短路时，回路中的瞬间电流骤升，此时要求继电器在极限大电流下能够顺利的切断电路，而不发生触点粘连或继电器爆炸等异常状况的发生，防止电池过放短路起火或爆炸的安全危害，这就要求继电器触点具有良好的抗冲击和抗粘连的能力。

在电动汽车设计过程中, 为保护继电器, 同时防止大电流对高压电器造成损伤, 一般会在主继电器前, 对车载容性负载进行预充电设计, 主继电器闭合瞬间冲击电流都会控制在额定电流以下, 但是因高压系统中电阻只有几十毫欧, 主继电器闭合仍然几伏压差, 所以主继电器闭合瞬间仍然有较大电流, 而这种带载闭合继电器的行为会对继电器造成一定程度的损伤, 所以在继电器选型初期, 我们需要评估在车辆生命周期内继电器需要闭合多少次, 选择的继电器需要满足电气寿命的要求。

额定电流是指继电器在不高于额定电流的载流下长时间工作, 继电器温升保持在允许范围内, 更不会影响继电器的电气寿命。电动汽车在正常平稳高速地行驶是整车持续时间最长的工况, 继电器要在此工况下长时间载流工作, 要保障继电器安全且不影响电气寿命, 则继电器额定电流必须不低于此工况下的电动车产生的电流。

按照电动汽车考核标准, 纯电动汽车百公里加速时间≤6s, 意味着加速过程中需输出远大于额定功率的扭矩, 电机工作电流会大于额定电流。

例如某款电动车的驱动电流额定为170A，加速时峰值电流可达到300A，电池容量为220Ah，加速峰值电流300A的工作时间<10s。根据此参数，可选用额定电流为150A的继电器, 此款继电器载流能力满足180A的持续电流可承受2h不影响电器寿命, 300A的过载电流可短时承受10min不影响电气寿命。

最大分断电流这是作为一项安全考核项存在, 是指继电器能正常切断最大电流。在电动汽车整车寿命中, 无法保证车辆一定不会出现短路故障，需要确保当短路电流出现时, 高压直流继电器可以正常切断。

整车在加速时会产生过载电流,，此时如果整车出现碰撞等需要强制切断动力电源的故障时，就会考验继电器过载切断能力。设计之初要评估整车强制过载切断动力的次数，过载电流大小等参数，选择能满足过载切断需求的继电器。

反向切断是指有极性继电器在切断电源时，电弧是有方向性的，当反向电弧灭弧难度更大，对继电器损伤更严重。但是无极性继电器成本明显更高，所有在非必须的情况下基本都会选择有极性的继电器，选型时需要评估整车需求的反向切断次数、电流大小, 选择相应满足反向切断能力的继电器。

除了以上6大主触点参数, 还需要考虑几个参数:驱动电压、额定电压、过载切断次数、反向切断次数、耐冲击性、耐振性、耐久振动、安装方式等。

高压直流继电器的应用领域非常广，如前几年火爆的光伏市场等，新能源汽车领域如直流充电桩、DC、水暖PTC 充电机、风暖PTC、动力电池、高压箱、电动空调等涉及到高电压部分的地方，都会用到高压继电器。

1.  主要对新能源产业中汽车，太阳能，风能，充电桩，储电系统，工业自动化等，实现电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等。

2.  在新能源汽车中对电池充电与放电线路切换及保护，组合成防设备故障或短路，起火等安全机制，自动检测与隔离故障线路，防进一步扩大损坏设备范围，节省维护成本，防漏电保护，并有效提高电池使用寿命，对空调，转向，刹车，气泵，电机等通断控制，为新能源汽车核心元件。

3.  在充电桩中配合系统对充电桩自动记费输电与断开，自动检测保护，防止过充，触电，漏电等不正当操作。

4.  在太阳能发电中应用在实时检测系统中，辅助太阳能电板检测系统，对老化、损坏、短路电池板进行隔离，以减小影响效率，系统远程控制电池板进行维护，防触电，漏电，节省维护成本，与防扩大损坏范围，从而提高了电能板寿命；

5.  在储电系统中，实现对线路切换，并构建漏电检测系统，防电涌冲击对电池寿命的影响，防过充，过放等保护；

申请样片，方案技术资料

请扫二维码