一起了解BMS上高压继电器中的辅助触点与外部节能板

laoxiang21

这次了解一下高压继电器上面的节能板与辅助触点，最具代表性的是来自于TYCO的继电器，例如型号为EV200HAANA，具体如下图：它是环氧封装类型（常见的另外一种是陶瓷封装型），


在TE产品规格书中，可以看到EV200HAANA它的几个特点：带有外部的节能器、带有常开（NO）的辅助触点，我们这次就主要关注这两个方面，后面分析以此款继电器为基础。


从此继电器外观上面，可以看到对外有两组接线，一组是辅助触点接线，另外一组是线圈供电线。


先看一下辅助触点的特性，一般情况下继电器闭合与断开时的触点状态具体如下图所示（来自松下官网）：继电器的触点在闭合或断开的瞬间是有一个弹跳（bounce）的过程的，这点在测试时需要注意。


下图为此款继电器外部在12V供电的情况下，主触点与12V供电电源之间的时序：二者延时大概为15ms左右，而且发现触点确实出现了闭合弹跳的过渡期。


下图为主触点与辅助触点两者在12V上电时的闭合时序图，发现二者在闭合时都会出现弹跳，而且辅助触点比主触点要先闭合，二者时间差大概为500us。


同样地，下图为主触点与辅助触点两者在线圈断电时的时序图，同样发现二者在断开时也会出现触点弹跳；从时序上面，主触点先断开，二者延时大概500us。


下面把目光转向此继电器的节能板，如下图所示：在继电器的侧面有一个矩形的塑料盖，这里就是放置节能板的地方。


把这两个螺钉拆下来，就露出了里面的PCBA，发现其B面是没有器件的。


再看一下这个PCBA的T面，器件都布置在这一面，这个小板对外连接有四条线束：其中两条是外部供电输入（红黑线），另外两条（黑黑线）是继电器线圈供电输出。


至此，我们要首先回答一个问题，即这个节能板是怎么节能的？关于继电器节能主要指其降低线圈的功耗水平，具体实现方法有见过双线圈方案、以及PWM驱动方案，对于节能板的工作原理目前还不清楚，我们先看一下具体的功耗情况。如下图，此继电器线圈的标称电阻为3.14Ω，那么在12V供电的情况下，长时间工作的电流应该为3.82A。


另外，规格书中标出了线圈的最大冲击电流为3.8A，这个值与上面相符；其线圈工作的保持电流为0.13A@12V，相当于线圈的等效阻抗为92Ω；所以工作电流从3.82A降低到0.13A，这个就是节能板的作用。


接下来用示波器实际测量一下节能板的电压电流波形，试验台架如下：使用直流电源给继电器的供电端（红黑线）提供12V电源，同时使用示波器观测其供电端（红黑线）与线圈端（黑黑线）的电压与电流。


下图是继电器供电端的上电电流波形：确实在启动时电流最大会达到4A左右，然后经过100ms后，电流波形到达稳定状态。


将稳定状态下的电流波形展开，如下图：可见，节能板使用PWM的驱动方式。


再看下继电器线圈端的电压、电流波形：同样的，也是经过100ms左右后，达到稳定的状态。


线圈端稳定后的波形展开如下：发现线圈中的电流在上下浮动，但不会降低到0A；而线圈两端的电压是周期性开关的，与开关电源很类似。


从上面的各个波形可以得出基本的结论：此继电器的节能板工作时，使用PWM方式来驱动线圈，进而实现降低功耗的目的。关于这个节能板的电路原理以及继电器内部触点的结构，还没来得及分析，等后面找机会再深入学习。


总结：前些年我看大家选的松下、TYCO的继电器比较多，现在是选国产的比较多，例如宏发、SCII、BYD等等；以上所有，仅供参考。

开垦者

好的，针对您关于汽车BMS中高压继电器的辅助触点与外部节能板的问题，以下是我的专业回复：

关于TYCO的EV200HAANA型号高压继电器，其特色在于环氧封装设计和外部节能板的应用。辅助触点是其中的重要组成部分，通常在主触点闭合与断开时动作，提供状态反馈或执行其他辅助功能。外部节能板能够帮助优化继电器的工作效率和能耗。此继电器具有常开（NO）的辅助触点，其特性在于响应速度快、接触电阻低、耐磨损性强。从外观上看，该继电器有两组接线，一组连接辅助触点，另一组为线圈供电。这些设计都是为了提高继电器的性能和可靠性，以满足汽车BMS系统的严格要求。后续分析中，我们可以基于此款继电器的特性进行深入研究。