“ 要是把新能源汽车比作一个超级智能机器人，那高压继电器就像是这个机器人身体里那些关键的电路开关，掌控着整个“身体”的能源流通，少了它或者它出了问题，这“机器人”可就没法正常撒欢跑啦！ ”

高压继电器是什么

简单来说，高压继电器就是一种能够在高电压、大电流的电路中，实现电路的接通和断开控制的电子开关元件。

传统燃油车里面那些控制灯光、雨刮、车窗升降的继电器，工作电压一般也就 12V 或者 24V，这就是低压继电器。但新能源汽车为了满足大功率的驱动需求，它的高压系统电压动不动就几百伏，像现在很多主流的新能源汽车，电压平台都达到了 400V，甚至有些高端车型都迈向 800V 了。在这么高的电压下，普通的低压继电器根本没法工作，高压继电器就应运而生！

从结构上看，高压继电器可比低压继电器复杂多了。为了承受高电压，它采用了特殊的绝缘材料和设计，触点材料也得是更耐磨损、导电性更好的，像银氧化镉、银氧化锡这些贵金属就是常用的触点材料。

图：继电器（接触器）

而且，高压继电器还专门配备了灭弧装置，这是因为当它断开高压电路时，触点间会产生很强的电弧，如果不及时灭掉，不仅会烧蚀触点，缩短继电器寿命，严重的还可能引发安全事故。而低压继电器因为工作电压低，产生的电弧能量小，结构就简单多了，也不需要这么复杂的灭弧措施。

高压继电器的工作原理

接 下来，咱们就像拆解一个神秘小 盒子一样，深入到高压继电器的内部，看看它到底是怎么工作的。

结构剖析

高压直流继电器虽然个头不大，但内部结构精密又复杂。它主要由线圈、衔铁、触点、灭弧室等部分构成。

1. 触点组就像是电路的“大门”，由动触点和静触点构成，它们的接触与分离直接决定了高压电路的通断。
2. 线圈就像一个“电磁指挥官”，是用绝缘导线绕制而成的，当电流通过时，会产生强大的磁场，这个磁场可是有大作用的，能驱动动触点去和静触点亲密接触或者果断分离，从而实现电路的接通和断开，为继电器工作提供动力。
3. 衔铁是被磁场力吸引的“小跟班”，通常由软磁性材料制成，能在磁场作用下灵活移动。
4. 触点则是控制电路通断的“开关使者”，分为常开触点和常闭触点，当继电器未工作时，常开触点断开，常闭触点闭合；工作时，状态则相反。
5. 灭弧室是保护继电器的“消防员”，在触点断开时，能快速熄灭产生的电弧，防止其对继电器造成损害。
6. 外壳，相当于高压继电器的“坚固铠甲”，一方面给内部的精密零件提供机械保护，防止它们受到外力撞击而损坏。

工作机制详解

了解了结构，我们再来看看它是如何工作的。

当控制电路给线圈通电时，线圈周围会产生磁场，就像一块强大的磁铁，将衔铁紧紧吸引过来。衔铁的移动带动触点动作，使得常开触点闭合，电路接通，电流顺畅通过；

当线圈断电，磁场消失，衔铁在弹簧的作用下复位，常开触点断开，电路切断，电流停止流动。

整个过程就像一个精准的自动化开关，通过电磁感应实现了对电路通断的高效控制。为了让大家更直观地理解，我们来看下面这张工作原理图：

从图中可以清晰看到，线圈通电时，衔铁被吸引向下运动，带动触点闭合；线圈断电，衔铁向上复位，触点断开。

灭弧原理与重要性

在高压直流电路中，当触点断开时，由于电流的急剧变化，会在触点间产生高温、高能量的电弧。

这电弧可不得了，如果不及时熄灭，会持续烧蚀触点，缩短继电器的使用寿命，严重时甚至引发火灾，危及车辆和人员安全。

灭弧室就是专门来对付电弧的。它通常采用特殊的材料和结构设计，比如利用陶瓷等耐高温绝缘材料制成，内部还会填充一些特殊气体，如氢气、六氟化硫等，或者设置灭弧栅片、磁吹装置等。这些设计能让电弧在灭弧室中迅速冷却、拉长，最终熄灭。

例如，磁吹装置会产生一个与电弧方向垂直的磁场，在洛伦兹力的作用下，电弧被迅速吹离触点，进入灭弧室，从而实现快速灭弧。灭弧能力是衡量高压直流继电器性能的关键指标，只有具备强大的灭弧能力，才能确保继电器在高压直流电路中稳定、安全地工作。

高压继电器的关键参数

了解了高压直流继电器的工作原理，接下来看看它的关键技术参数，这些参数就像汽车的“健康指标”，直接反映了继电器的性能和适用范围。

高压继电器具有耐高压，耐负载，抗冲击，灭弧，分断的性能特点。

额定工作电压与电流

额定工作电压 是指继电器正常工作时线圈所需的电压，就像人要吃饱饭才有力气干活，继电器也需要合适的电压才能稳定运行。

目前市场上高压直流继电器的额定工作电压范围一般在 DC12-1000V，而新能源汽车的电压平台主要在 48-800V，基本能满足需求。

额定工作电流 则是继电器能够长期稳定通过的电流值，比如一辆电动汽车在匀速行驶时，电机需要稳定的电流供应，这就要求继电器的额定工作电流能满足此时的需求。

在选择继电器时，一定要根据车辆的实际电压和电流需求来确定，否则就像给小个子穿大衣服，不合适的参数可能导致继电器无法正常工作，甚至损坏。

电流过载能力

电流过载能力是指继电器在短时间内能够承受超过额定电流的能力。

车辆在行驶过程中，会遇到各种工况，比如加速超车、爬坡等，这些时候电机需要的电流会瞬间增大，就像运动员冲刺时需要更多的能量。

如果继电器没有足够的电流过载能力，就可能在这些关键时刻“掉链子”，无法正常工作。

图：继电器电流耐受曲线

一般来说，继电器的电流过载能力越强，应对突发大电流的能力就越强，车辆的动力输出也就更稳定。

例如 ，某款继电器的额定电流为 200A，但它能在短时间内承受 250A 的电流，这就意味着车辆在一些特殊工况下，也能获 得足够的电力支持。

电气寿命

电气寿命是指继电器在规定的工作条件下，能够正常完成规定动作的次数。简单来说，就是这个继电器能用多久。

在车辆的整个生命周期里，继电器会频繁地开合，每一次开合都会对触点造成一定的磨损。

如果电气寿命太短，继电器就需要频繁更换，不仅增加成本，还影响车辆的使用。

图：继电器的电气寿命曲线

影响电气寿命的因素很多，比如触点材料、电弧大小、使用环境等。为了延长电气寿命，厂家会采用特殊的触点材料，优化灭弧设计，提高继电器的可靠性。我们在选择继电器时，也要关注其电气寿命是否能满足车辆的使用需求。

最大分断电流

最大分断电流是继电器能够安全切断的最大电流值，这是一个非常关键的参数。

当车辆发生短路等紧急情况时，电路中的电流会瞬间急剧增大，可能会对车辆的电气系统造成严重损坏，甚至引发火灾。此时，继电器就需要迅速切断电路，防止事故进一步扩大。

而最大分断电流就决定了继电器在这种紧急情况下能否正常工作。比如，某款继电器的最大分断电流为 1000A，当车辆出现短路，电流达到 800A 时，它就能及时切断电路，保障车辆和人员的安全。如果最大分断电流小于短路电流，继电器就无法有效切断电路，后果不堪设想。

线圈参技术参数

表 1 列出了继电器线圈主要技术参数。电动汽车用继电器的线圈的额定工作电压通常分为 12V 和 24V，其需要根据车辆控制电源的规格进行选择。而不同规格的继电器，其动作电压、释放电压、线圈电阻和功耗等是存在差异的。目前市面上常用的继电器中，无论是 12V 还是 24V，其线圈功耗基本都：S6W。不过 12V 规格的线圈电阻一般约 24Ω，而 24V 规格的线圈电阻约 96Ω。

触点技术参数

表 2 为继电器触点的主要技术参数。其中电流过载能力、电气寿命和最大分断电流是选型匹配过程中需要重点考虑的对象。

高压继电器的应用场景

电池管理系统，电池的贴心管家

在新能源汽车的电池管理系统（BMS）里，高压继电器可是扮演着“贴心管家”的重要角色。

主继电器就像电池的 “总闸门”，控制着电池与车辆电气系统的连接和断开。

当车辆启动时，主继电器闭合，电池向电机、电控等系统供电，车辆才能正常行驶；当车辆停止或发生故障时，主继电器迅速断开，将电池与系统隔离，防止漏电和短路等危险情况发生。

预充继电器则是电池系统的 “缓冲卫士”。

在主继电器闭合前，预充继电器先工作，通过一个小电阻对电容进行预充电，避免主继电器闭合瞬间产生过大的冲击电流，保护继电器和其他电气元件。

当你给爱车充电时，高压继电器就像一个精准的“交通指挥员”，控制着电池组与充电桩之间的电路连接。只有当它接收到 BMS 发出的正确信号后，才会“打开大门”，让电流顺畅地从充电桩流入电池组，实现充电过程。要是这个“指挥员”出了问题，充电就没法正常进行啦。

在电池组隔离方面，高压继电器更是安全的重要保障。当车辆发生故障或者需要进行维护时，BMS 会立即给高压继电器发送指令，让它迅速切断电池组与其他电路的连接。这样一来，就能避免电池组在异常情况下放电，防止出现短路、起火等危险情况，保障维修人员和车辆的安全。

充电系统，充电的安全卫士

充电系统是新能源汽车补充能量的重要途径，而高压继电器在其中就像是一位“安全卫士”，时刻守护着充电过程的安全与稳定。在充电连接方面，当你把充电枪插入车辆充电口后，高压继电器会在车辆和充电桩之间建立起可靠的电气连接。它会先进行一系列的安全检测，比如检测充电线路是否正常、充电桩与车辆之间的通信是否良好等。只有当一切都符合安全标准时，高压继电器才会正式接通电路，允许充电电流通过。这样就能有效避免在充电过程中出现接触不良、短路等安全隐患。

图：预充的工作原理

在充电电流控制方面，高压继电器可以根据充电桩的功率、电池的状态以及车辆的需求等因素，精确地调节充电电流的大小。在电池电量较低时，它可以允许较大的电流进行快速充电，缩短充电时间；当电池电量接近充满时，它又会自动减小充电电流，防止电池过充。通过这种精准的电流控制，既能提高充电效率，又能保护电池，延长电池的使用寿命。

充电故障保护也是高压继电器的重要职责。在充电过程中，高压继电器会实时监测充电电流、电压等参数。一旦检测到异常情况，比如电流突然过大、电压不稳定等，它会立即切断充电电路，并向车辆控制系统发出警报。这样就能及时阻止故障的扩大，保护车辆和充电桩不受损坏。曾经有一位车主在使用公共充电桩给车辆充电时，充电桩突然出现故障，输出电压异常升高。好在车辆的高压继电器迅速响应，及时切断了充电电路，才避免了车辆电池和电气系统受到严重损坏。

辅助系统，舒适的幕后功臣

新能源汽车的辅助系统为我们带来了更加舒适的驾乘体验，而高压继电器就是这些舒适体验背后的“幕后功臣”。在空调压缩机控制方面，高压继电器负责控制空调压缩机的启动和停止。当你打开车内空调时，车辆控制系统会给高压继电器发送信号，它接到信号后会接通空调压缩机的电路，让压缩机开始工作，为车内制冷或制热。当车内温度达到设定值时，高压继电器又会切断电路，使压缩机停止运行，实现节能和精准的温度控制。要是高压继电器出现故障，空调压缩机就无法正常工作，车内温度也就无法调节，夏天可能会热得像蒸笼，冬天则会冷得像冰窖。

在座椅加热/通风控制方面，高压继电器同样发挥着关键作用。当你开启座椅加热功能时，高压继电器会接通座椅加热丝的电路，电流通过加热丝产生热量，让座椅迅速升温，给你带来温暖的乘坐感受。当你开启座椅通风功能时，它又会控制通风电机的电路通断，使空气在座椅内循环流动，带走人体散发的热量和湿气，让你在炎热的天气里也能保持清爽。这些看似简单的功能，都离不开高压继电器的精准控制。

高压继电器如何选型

选高压继电器就像给新能源汽车挑一双最合适的“电子鞋”，挑对了，车才能跑得稳、行得远。下面这些要点，可得拿小本本记好咯！

电气参数匹配

额定电压和电流必须与电路需求严丝合缝。

咱们都知道，新能源汽车的高压系统电压有 400V、800V 等不同规格，那在选高压继电器时，它的额定电压就得大于等于汽车高压系统的最高工作电压。要是选小了，继电器就像个小身板扛大重物，不堪重负，很容易被击穿，导致短路等故障；要是选太大，又会造成成本浪费，就好比给小个子穿大码鞋，不合适还费钱。

额定电流也是同样的道理，得根据电路中可能出现的最大电流来选。像电机启动、加速等工况下，电流会瞬间增大。所以，要确保继电器的额定电流能够承受这些瞬间的大电流冲击。

机械参数适配

外形尺寸、针脚排列及接线方式这些机械参数，一定要适配实际的安装环境。

不同车型的电气系统布局不同，留给高压继电器的安装空间和接口形式也不一样。想象一下，要是把一个大尺寸的继电器硬塞进一个狭小的安装空间，那肯定是装不进去的；或者针脚排列和接线方式与车辆的线路接口不匹配，就像插头不对孔，根本无法正常连接。所以，在选型时，必须要仔细核对这些机械参数，确保继电器能够顺利安装和运行。有些新能源汽车为了优化空间布局，采用了紧凑的电气设计，这就要求高压继电器的尺寸也要尽可能小巧，同时还要保证其性能不受影响。

可靠性考虑

可靠性可是高压继电器的生命线。要选择经过认证、具备高品质、优异寿命、稳定可靠的继电器。

像一些知名品牌的高压继电器，经过了严格的质量检测和实际应用验证，在各种复杂工况下都能稳定工作。它们的产品不仅在正常使用条件下性能可靠，而且在面对高温、低温、潮湿、振动等恶劣环境时，也能坚守岗位，保障车辆电气系统的安全稳定运行。

曾经有汽车厂商对不同品牌的高压继电器进行了对比测试，在模拟的高温、高湿、强振动环境下，一些小品牌的继电器很快就出现了故障，而知名品牌的继电器依然能够正常工作，充分证明了其可靠性。

所以，为了车辆的安全和稳定运行，在选择高压继电器时，可靠性绝对不能忽视。

温度等环境因素

新能源汽车的使用环境复杂多变，温度、湿度等环境因素会对高压继电器的工作性能产生很大影响。

在高温环境下，继电器的材料可能会变软、老化，导致触点接触不良、绝缘性能下降；在低温环境下，继电器的动作可能会变得迟缓，甚至出现无法正常工作的情况。而湿度大的环境则容易使继电器内部受潮，引发短路等故障。

所以，在选型时，要根据车辆的使用环境，选择适合的高压继电器。比如，在北方寒冷地区使用的车辆，就要选择能够适应低温环境的继电器；在南方潮湿地区，就要选择防潮性能好的继电器。一些高端的高压继电器，会采用特殊的材料和工艺，来提高其在恶劣环境下的适应能力。

价格因素

高压继电器的价格差别较大，在选型时，要根据机器设备的价值和规模，结合以上因素，选择性价比高、质量可信的继电器。

对于一些高端豪华车型，由于其对车辆性能和安全性要求较高，可能会选择价格相对较高但性能更优异的高压继电器。而对于一些经济型车型，在保证安全和性能的前提下，则会更倾向于选择价格适中的产品。但无论如何，都不能只看价格而忽视了质量和性能，毕竟高压继电器关乎车辆的安全运行，一旦出现问题，后果不堪设想。要在价格和质量之间找到一个平衡点，选择最适合自己车型的高压继电器。

图： 市面上两款常见的高压继电器 主要参数

高压继电器常见故障及解决办法

高压继电器虽然重要，但在长期使用过程中，也可能会出现各种故障，影响新能源汽车的正常运行。下面我们就来了解一下高压继电器常见的故障以及对应的解决办法。

绝缘损坏，危险预警

绝缘损坏是高压继电器常见的故障之一，大约 30%的高压继电器故障是由绝缘损坏引起的。

导致绝缘损坏的原因有很多，潮湿的环境就是一个常见因素。当车辆在雨天行驶或者经过积水路段时，水分可能会侵入高压继电器内部，破坏其绝缘性能。灰尘和杂质也可能会在继电器内部堆积，降低绝缘效果。此外，外部的碰撞、挤压等机械损伤，也可能直接破坏继电器的绝缘结构。

一旦绝缘损坏，高压继电器就可能出现漏电现象，这不仅会影响自身的正常工作，还可能引发严重的安全事故，就像一颗隐藏的定时炸弹，随时可能爆炸。如果发现高压继电器的绝缘损坏，最好是更换新的高压继电器。

触点磨损，接触不良

触点磨损也是高压继电器的常见故障，约占故障原因的 25%。

长期频繁地通断高压电路，是导致触点磨损的主要原因。每次通断时，触点间都会产生电弧，这电弧就像一把锋利的小刀，不断地侵蚀着触点表面。如果触点材料的质量不过关，或者触点的接触压力不均匀，也会加速触点的磨损。

触点磨损后，会导致接触电阻增大，从而使继电器在工作时发热严重，甚至可能出现接触不良的情况，影响电路的正常通断。

当发现触点磨损时，首先要检查触点的磨损程度。如果磨损较轻，可以使用细砂纸对触点表面进行打磨，去除表面的氧化层和毛刺，使触点恢复良好的接触状态。在打磨过程中，要注意力度均匀，避免对触点造成二次损伤。如果触点磨损比较严重，已经无法通过打磨修复，那就需要更换新的继电器了。

此外，为了减少触点磨损，在选择高压继电器时，要尽量选择触点材料质量好、耐磨损性能强的产品。

线圈损坏，动力缺失

线圈损坏同样不容忽视，大约 20%的高压继电器故障是由线圈损坏导致的。

电压异常是造成线圈损坏的常见原因之一。当车辆的电气系统出现电压波动，或者瞬间过压时，线圈就可能因为承受过高的电压而烧毁。长期的过热运行，也会使线圈的绝缘性能下降，最终导致线圈损坏。

此外，线圈的老化也是一个不可避免的因素，随着使用时间的增加，线圈的性能会逐渐变差，容易出现故障。

线圈损坏后，继电器就无法正常工作，因为它失去了产生磁场的“动力”，无法驱动触点的动作。如果怀疑线圈损坏，可以使用万用表等工具对线圈的电阻值进行测量。

正常情况下，线圈应该有一定的电阻值，如果测量结果显示电阻值为无穷大，或者与标准值相差很大，那就说明线圈可能已经损坏。

对于线圈损坏的高压继电器，一般需要更换新的线圈或者整个继电器。在更换线圈时，要注意选择与原线圈参数相同的产品，确保其性能的一致性。同时，为了防止线圈再次损坏，要检查车辆的电气系统，确保电压稳定，避免出现过压等异常情况。

控制电路故障，指挥失灵

控制电路故障约占高压继电器故障原因的 15%。

线路短路是控制电路故障的常见表现之一，可能是因为线路老化、绝缘破损等原因，导致不同线路之间的导线直接接触，形成短路。断路则是指线路中的导线断开，电流无法正常通过。连接松动也是一个常见问题，在车辆行驶过程中，由于振动等原因，控制电路的连接点可能会出现松动，导致接触不良。

控制电路故障会导致高压继电器无法接收到正确的控制信号，就像军队失去了指挥官的指挥，无法正常行动。当出现控制电路故障时，首先要对线路进行全面检查，查看是否有短路、断路或者连接松动的地方。

对于短路的线路，需要找出短路点，修复绝缘，重新连接导线。对于断路的线路，要找到断点，进行焊接或者更换损坏的导线。如果是连接松动，要将连接点重新紧固，确保连接可靠。在检查和修复控制电路时，要注意使用合适的工具，避免对线路造成进一步的损坏。同时，为了提高控制电路的可靠性，可以定期对线路进行检查和维护，及时发现并解决潜在的问题。

机械故障，动作异常

机械故障大约占高压继电器故障原因的 10%。

弹簧损坏是常见的机械故障之一，高压继电器内部的弹簧在长期使用过程中，可能会因为疲劳、腐蚀等原因而损坏，失去弹性，无法正常推动触点的动作。结构变形也可能会发生，比如在受到外部的撞击或者高温影响时，继电器的外壳或内部结构可能会发生变形，导致触点的位置发生偏移，影响正常的通断。此外，杂物卡阻也会导致机械故障，当有灰尘、异物等进入继电器内部时，可能会卡在触点、弹簧等机械部件之间，阻碍它们的正常运动。

机械故障会使高压继电器的动作变得异常，无法准确地控制电路的通断。

当发现高压继电器存在机械故障时，对于弹簧损坏的情况，需要更换新的弹簧，选择质量好、弹性合适的弹簧，确保其能够正常工作。如果是结构变形，要对变形的部件进行修复或者更换。对于杂物卡阻，需要打开继电器外壳，仔细清理内部的杂物，确保机械部件能够自由运动。

在处理机械故障时，要注意操作的规范性，避免对其他部件造成损坏。同时，为了预防机械故障的发生，要注意保持继电器的清洁，避免外部异物进入，并且在车辆行驶过程中，尽量避免高压继电器受到剧烈的撞击和振动。

总结

从全球范围来看，高压继电器市场可谓是“群雄逐鹿”，竞争相当激烈。松下、宏发股份、Denso、泰科等企业站在行业的第一梯队，引领着市场的发展方向。未来，高压继电器在技术发展方面将呈现出智能化（备更强的智能感知和控制能力）、小型化（不断减小自身的体积和重量）、集成化（与其他电子元件进行集成，形成功能更强大的模块）的趋势。

本文我们把高压继电器从里到外、从工作原理到应用场景、从常见故障到行业趋势都研究了个透。这小小的高压继电器，在新能源汽车里可真是肩负重任，它就像新能源汽车电气系统的“心脏起搏器”，控制着高压电路的通断，保障着车辆各个系统的稳定运行。

原创 高压线束柯宁 高压线束