發明背景:電力控制需求的萌芽(19世紀初)19世紀初,電力傳輸和控制技術尚處于起步階段,遠距離傳輸電信號或控制電路缺乏可靠手段。1820年,丹麥物理學家奧斯特發現電流的磁效應;1831年,英國物理學家法拉第揭示電磁感應現象,證實電能與磁能可相互轉化。這些發現為電動機、發電機的誕生奠定基礎,也啟發了人類對電磁控制裝置的探索。
發明與早期應用:約瑟夫·亨利的突破(1835年)1835年,美國科學家約瑟夫·亨利在研究電路控制時,利用電磁感應現象發明了臺繼電器。他通過電磁鐵的磁力控制鐵絲上的金屬導體,實現了小電流對大電流的遠程操控。這一發明被視為現代繼電器的起源,其原理——電磁吸合控制電路通斷——沿用至今。 繼電器與電池管理系統(BMS)聯動,優化高壓電池充放電策略。杭州耐熱汽車繼電器
原理:汽車中許多設備(如起動機、大燈、電動座椅電機)需要大電流(數十至數百安培)才能工作,但直接通過開關(如點火開關、燈光開關)控制大電流會導致觸點燒蝕、壽命縮短甚至引發火災。繼電器通過電磁吸合原理,用小電流(通常為0.1-1A)控制線圈,間接驅動大電流主電路,實現“以小控大”。
典型應用場景:
起動系統:點火開關需提供小電流控制起動繼電器,繼電器再接通起動機大電流電路(可達300A以上),避免點火開關因過載損壞。
燈光系統:大燈、轉向燈、剎車燈等通過繼電器控制,防止大電流直接通過開關,延長開關壽命至10萬次以上。
電動座椅/門窗:繼電器控制電流通斷和大小,使座椅和門窗平穩移動,同時保護控制開關免受大電流沖擊。 常閉型汽車繼電器尺寸氫燃料電池車中,繼電器管理高壓氫泵與空氣壓縮機的啟停。
車窗升降繼電器
功能:控制電動車窗電機的正反轉,實現車窗 “上升” 或 “下降”。當按下車窗開關時,繼電器切換電流方向,驅動電機正轉(升窗)或反轉(降窗)。
特點:通常與車窗開關、電機組成閉環控制,部分車型帶 “防夾手” 功能(通過繼電器快速切斷電機電源)。
空調繼電器細分類型:包括空調壓縮機繼電器、鼓風機繼電器。
功能:
壓縮機繼電器:受 AC 開關或溫控器控制,接通時壓縮機離合器吸合,開始制冷;
鼓風機繼電器:控制鼓風機電機轉速(低 / 中 / 高速),調節空調出風量。
支持電氣系統升級與智能化:
高壓直流繼電器:電動汽車采用400V/800V高壓系統,需高壓直流繼電器實現快速通斷(毫秒級)和安全隔離(耐壓數千伏),支持快充和大功率電機驅動。
智能繼電器:集成微控制器(MCU)和傳感器的智能繼電器可實現自診斷、故障預警和遠程升級功能。例如:監測觸點磨損程度,提前預警更換需求。通過CAN總線與ECU通信,實現遠程軟件更新。記錄繼電器動作次數和故障代碼,輔助維修診斷。
典型應用場景:
域控制器集成:部分車型將繼電器功能集成到域控制器中,通過軟件定義實現更靈活的電路控制(如按需供電、動態調整負載功率)。
線控底盤系統:繼電器與電子制動、電子轉向系統配合,實現更的車輛控制。
自動駕駛系統:繼電器控制激光雷達、攝像頭等傳感器的供電,確保在緊急情況下安全斷電。 冗余觸點設計消除單點失效風險,提升安全系統的可靠性。
殼體與引腳(保護與連接)
殼體:由絕緣材料(如耐高溫塑料、陶瓷)制成,作用是:隔離內部電磁系統與外部電路,防止觸電或短路;保護內部部件免受灰塵、水汽、振動的影響(尤其汽車發動機艙等惡劣環境);固定各部件的相對位置,確保結構穩定性。
引腳(接線端子):線圈引腳:連接弱電控制回路(如ECU、開關),輸入控制信號;觸點引腳:連接強電負載回路(如電機、燈光),輸出通斷狀態。引腳需具備良好的導電性和插拔/焊接可靠性,適配汽車電路的連接方式(如插件式、焊接式)。 預驅動繼電器集成MOSFET,實現高壓電池組的準確電流控制。珠海耐熱汽車繼電器
智能繼電器集成微處理器,實現自診斷與故障碼存儲功能。杭州耐熱汽車繼電器
安全保護:預防過載與短路,降低火災風險
過載保護:繼電器可監測電路電流,當負載異常(如電機堵轉、短路)導致電流超過額定值時,觸點自動斷開,切斷電路。例如:燃油泵繼電器:若燃油泵因堵塞導致電流激增至20A(額定10A),繼電器會在0.1秒內斷開,防止線路起火。
電動助力轉向(EPS)繼電器:在電機堵轉時快速切斷電源,避免電機燒毀引發轉向失靈。
短路保護:部分繼電器集成熔斷功能,在電路短路時迅速熔斷,形成雙重保護。例如,大眾高爾夫的電池主繼電器內置熔斷絲,可在短路時切斷整車電源,防止電池。
高壓隔離:電動汽車的高壓直流繼電器在檢測到絕緣故障或碰撞時,可在毫秒級時間內斷開電池與電機的連接,防止電擊風險。 杭州耐熱汽車繼電器