引言
一个鲜为人知却不容忽视的事实是:一根长期“趴窝”闲置的充电桩,每年可能悄悄“偷走”上百元电费。
全国充电桩平均利用率仅10%左右,意味着每10根桩中有9根长时间处于“待机不充电”的闲置状态。这些待机中的充电桩,其内部的继电器和控制系统每天都在持续消耗电能。即便没有车辆充电,充电桩的待机功耗依然存在——传统充电桩内部普遍采用电磁继电器,其线圈必须持续通电才能维持触点闭合,即使是在空载待机状态下,这块耗电也从未停止。
2026年11月1日,我国首个充电基础设施领域强制性能效国标——GB 46519-2025正式实施,明确规定直流充电桩待机功耗不得超过30W,交流充电桩不得超过7W。能效强制化正在从“安全合规”全面迈入“高效节能”的新阶段,对充电桩各元器件的功耗提出了前所未有的严苛要求。
在充电桩主回路这一核心节点,继电器的能耗革命成为整机能效达标的关键一环。Taorelay磁保持继电器,正以一场从“持续通电”到“毫秒脉冲”的技术跃迁,推动充电桩主继电器实现80%以上的待机功耗降幅。
一、政策倒逼:充电桩待机能耗的“达摩克利斯之剑”
1.1 首个能效国标正式实施
2025年10月,国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会联合发布GB 46519-2025《电动汽车供电设备 能效限定值及能效等级》,这是我国首个针对充电桩能效的强制性国家标准。标准将设备分为三个能效等级,3级为市场准入门槛,1级为最高标准。
以一体式直流充电桩为例:所有级别的待机功耗均须≤30W。这30W的限值,是对所有直流充电桩整机待机能耗划出的不可逾越的“红线”。
1.2 待机耗电的规模化放大效应
按照行业实测数据估算,一台直流充电桩若采用传统继电器方案,仅主回路继电器线圈一项的待机功耗就可达0.5W-1.5W左右;叠加控制系统其他负载后整机待机功耗通常处于20W-50W的区间,部分机型甚至更高。
在新国标30W整机待机功耗限值的硬性约束下,充电桩内每一个电子元器件的能耗,都必须被“精打细算”到每一个毫瓦——从电源管理到控制芯片,从通信模块到主回路继电器,无一例外。
截至2025年,全球公共充电桩保有量已达670万个,其中我国公共桩保有量达472万个,占比71%。如此庞大的桩群基数,使得充电桩的待机能耗已从零散的小问题,变成了关系到全国碳减排目标的大事。

二、技术对比:传统电磁继电器 vs Taorelay磁保持继电器
2.1 传统电磁继电器的“能耗黑洞”
传统电磁继电器的工作原理决定了其能耗困境:线圈通电时产生电磁力,克服弹簧阻力使衔铁吸合;触点闭合后,若要保持状态,线圈必须持续通电——一旦线圈断电,磁场消失,衔铁在弹簧力作用下立即弹回,触点随即断开。
在充电桩的主回路控制中,继电器在待机阶段通常需要保持某个固定状态(例如空闲状态保持触点断开,或正常待机待命状态保持触点吸合)。这迫使继电器的线圈必须长期处于通电状态,持续消耗电能并产生温升。
这种“持续通电”模式的能耗在单桩上看似微不足道(约0.5W-1.5W),但一旦乘以全国数以百万计的充电桩基数——仅中国公共充电桩已达472万个,整体算下来便是一笔惊人的能源账单。
传统电磁继电器的三大弊端在充电桩中尤为突出:
- 长期通电发热严重:线圈持续通电导致温升,在充电桩密闭的腔体内,热量聚积使触点加速氧化,缩短使用寿命,严重时甚至导致线路板熔锡、继电器烧毁。
- 抗干扰能力先天不足:外部电网电压波动或瞬时断电时,传统继电器可能因线圈电流下降而意外回弹,导致触点状态不确定性。
- 待机损耗无法规避:只要充电桩接通电源、继电器处于保持状态,线圈就必须持续耗电,没有任何节能空间。
2.2 Taorelay磁保持继电器的“零静态功耗”原理
磁保持继电器的工作原理与电磁继电器完全不同。它的核心创新在于内部嵌入了一块永久磁铁,替代了传统继电器线圈的持续通电保持功能。
状态切换(毫秒级脉冲): 当需要改变继电器状态时,向线圈施加一个正向或反向的短脉冲电流(通常持续毫秒级),该脉冲产生的瞬时电磁场与永磁体的磁场形成叠加或抵消,驱动衔铁运动,改变触点状态。
状态保持(零静态功耗): 脉冲结束后,线圈立即断电。但衔铁并不会像传统继电器那样因断电而自动回弹——永磁体产生的磁场将衔铁牢牢吸附在当前位置,实现触点状态的零功耗保持。
双稳态记忆(断电不丢失): 磁保持继电器具有两个稳定的物理状态(闭合与断开),均由永磁体在无外部供电的条件下长期保持。即使系统完全断电,当前触点状态也不会丢失——这一特性在充电桩的故障保护和电网瞬态波动等场景中具有不可替代的价值。
如果用一个形象的比喻来理解这两种技术:传统电磁继电器像一扇必须持续推着才能保持打开的门,一松手门就会自动关上;而磁保持继电器则像一扇“推一下就自动锁住、再推一下才解锁”的门,锁住之后完全不消耗推门的力气。
三、80%待机功耗降幅的量化论证
3.1 核心能耗对比
| 对比维度 | 传统电磁继电器 | Taorelay磁保持继电器 |
|---|---|---|
| 线圈功耗模式 | 持续通电(维持触点状态) | 毫秒级脉冲(切换完成后断电) |
| 静态功耗 | 0.5W~1.5W/只(持续) | 约0W(仅在切换时耗电) |
| 年度耗电估算(单只) | 约4.4kWh~13.1kWh | 可忽略不计 |
| 发热特性 | 持续发热,温升高 | 几乎不发热 |
| 断电记忆 | 断电即复位 | 状态保持 |
基于上述对比,在充电桩全年待机时长占比高达80%以上的典型应用场景中,将传统电磁继电器替换为Taorelay磁保持继电器,主回路继电器的待机功耗可降低80%以上,部分工况下可降低至接近零水平。这一核心元器件级能耗的大幅下降,为整机通过能效新国标30W待机功耗的严格门槛扫清了关键的障碍。
更值得关注的是,Taorelay磁保持继电器几乎不发热的特点,还从源头消除了线圈持续通电带来的散热问题,为充电桩内部热管理释放了宝贵的冗余空间。
3.2 从“持续通电”到“毫秒脉冲”的本质转变
磁保持继电器在待机保持状态下完全不消耗电能,这是其根本性的节能突破。EV磁保持继电器线圈仅在主触点闭合或断开的瞬间需要消耗电能——通常耗能时间在30毫秒左右,当主触点保持状态后,完全不需要消耗电能,从根本上避免了传统继电器长期通电带来的高温风险。
驱动电路的设计复杂度虽然略有增加,但在整机层面带来的热管理和能耗收益足以完全覆盖,符合新国标对充电桩系统级能效优化的目标导向。
四、Taorelay TL913-200A:为充电桩量身打造的高效主继电器
Taorelay TL913-200系列磁保持继电器,正是基于上述磁保持核心技术架构,为充电桩主回路应用量身打造的解决方案。
4.1 核心参数与产品优势
| 核心参数 | TL913-200系列规格 |
|---|---|
| 触点额定电流 | 200A |
| 最大切换电压 | 2770VAC / 60VDC |
| 最大切换功率 | 50,000VA |
| 线圈功耗模式 | 毫秒级脉冲,零静态保持功耗 |
| 接触电阻 | ≤1mΩ |
| 介质耐压 | 触点与线圈间:4000VAC |
| 机械寿命 | 100,000次 |
| 工作温度 | -40℃~+85℃ |
| 安规认证 | RoHS、IEC62055-31 UC3 |
负载能力:TL913-200A支持200A大电流切换,最大切换功率高达50,000VA,完全覆盖主流直流快充桩的主回路通断需求。
磁保持记忆功能:采用磁保持技术,仅在状态切换时消耗电能,常态下零功耗,节能效果显著。
高可靠性设计:触点采用银合金材料,接触电阻低至1mΩ,触点与线圈间绝缘耐压高达4kV,具备优异的抗振动与抗冲击性能(抗冲击强度100G min)。
双线圈/单线圈可选:支持正反极性驱动,灵活适配不同控制逻辑。
4.2 在充电桩PDU模块中的集成优势
Taorelay基于TL913-200系列研发的充电桩专用PDU模块,将磁保持继电器作为核心切换元件,实现了高集成度、结构紧凑的设计,适用于直流充电桩、交流充电桩等多种类型,同时具备过载保护、短路保护、过温预警等多重安全防护机制。
采用TL913-200系列继电器的充电桩,在主回路的待机控制中,继电器线圈完全不消耗电能,从根本上消除了传统电磁继电器持续发热和待机耗电的痛点。
五、市场前景:能效新国标助推磁保持继电器加速普及
5.1 充电桩市场持续扩张,节能需求倍增
伴随新能源汽车强势崛起,全球充电基础设施市场持续快速增长。彭博新能源财经数据显示,全球公共充电桩保有量从2015年的18万个激增至2025年的670万个,10年年均增速高达43%。
据GlobalData预测,全球充电桩数量将从2025年的580万台进一步增至2030年的1,100万台,年均增长率达13.6%。
5.2 能效新国标开启继电器技术迭代窗口
GB 46519-2025标准将于2026年11月1日起正式实施。对标准实施日期之前出厂的产品,允许有1年过渡期,即须在2027年11月1日前完成升级改造。这意味着整个充电桩行业正进入加速改造换代的窗口期。
从经济账的角度看,在充电桩普遍存在长期待机的典型工况下,1级与3级能效设备相比,单桩每年可节约的电费差价可达数千元;一个大型充电站年损失最高可超百万元。
从技术和市场的双重逻辑来看,低功耗磁保持继电器在充电桩主回路应用中的渗透率,将随着能效新国标的正式落地而进入加速普及的快车道。在此背景下,Taorelay磁保持继电器凭借其固有的零静态功耗特性,自然成为充电桩企业优化系统能效的元器件级核心选项之一。
5.3 国产磁保持继电器加速上位
2023年,国产磁保持继电器在国内市场的占有率已提升至45%,预计2025年将超过60%。Taorelay的磁保持继电器载流能力已突破200A,在充电桩、智能电表、储能等场景中展现出强大的竞争优势。
六、选型与驱动设计要点
对于计划在充电桩主回路中采用Taorelay磁保持继电器的工程师和采购人员,以下选型和驱动设计要点值得重点关注:
1. 确认线圈类型:Taorelay TL913-200系列提供单线圈和双线圈两种选择。单线圈需要通过H桥电路或专用驱动IC实现正反向脉冲控制,在物料成本上略有优势,但驱动设计稍显复杂;双线圈包含独立的置位线圈和复位线圈,控制逻辑更为直观。
2. 精准控制脉冲参数:切换时需要向线圈施加脉冲,脉冲宽度需控制在制造商规定的范围内(通常20~30ms),脉冲宽度不足会导致动作不完全、状态不确定,而过长则会造成不必要的能源浪费。
3. 设计兼容的驱动电路:使用单线圈磁保持继电器时,需设计H桥驱动电路或选用集成驱动IC,确保能够输出正反向脉冲信号。驱动电路在继电器保持状态时应完全关断,以充分发挥磁保持继电器的零功耗特性。
4. 合理选择触点形式与容量:根据充电桩主回路的电流容量要求,TL913-200A支持200A额定负载和250VAC/60VDC切换电压,完全满足直流快充桩主控需求。
5. 评估系统断电记忆需求:磁保持继电器的双稳态特性可使充电桩在电网断电和重新上电后状态不丢失,对于储能BMS等对状态确定性要求较高的系统,可显著减少系统复位后的初始化步骤,提升总体响应效率。
结语
从GB 46519-2025能效新国标的硬性约束,到充电桩产业从“安全合规”向“高效节能”演进的内在需求,“持续通电”的传统电磁继电器能耗模式正在被逐步淘汰。而磁保持继电器仅需毫秒级脉冲即可切换并保持状态的技术特性,从物理架构的根源上砍掉了主回路继电器待机能耗中的这一部分浪费。
Taorelay TL913-200系列磁保持继电器,凭借200A高载流能力、零静态功耗、双稳态断电记忆和银合金触点低接触电阻的四大核心优势,为充电桩企业提供了一条清晰、可靠的能效优化路径。在能效新国标的刚性约束与国产替代趋势的双重驱动下,新一代充电桩正在迎来主继电器的一次“深度节能革命”——Taorelay磁保持继电器,正站在这场革命的关键位置。
本文作者:淘继网(淘继电器网)。淘继网是明你科技旗下继电器垂直供应链平台,致力于为工程师和采购人员提供继电器选型方案、技术资讯与产品采购一站式服务。如需了解更多Taorelay磁保持继电器产品信息或获取选型建议,欢迎访问淘继网技术专栏。