CN102592865B - 用于汽车锂离子电池系统的线性高压接触器的对偶双极磁场 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车锂离子电池系统的线性高压接触器的对偶双极磁场。通过产生邻近继电器中开关机构的接触器部分的对偶双极磁场，用于促进灭弧的磁场被移动，其继而减小了作为磁场副产物形成的洛伦磁力。这样的配置具有同时地保持灭弧能力和改进短路承受能力的潜力，同时减小了洛伦磁力与螺线管或其它开关致动机构相干涉的趋势。提供了操作汽车电池系统继电器和相关开关的装置和方法。这种装置和方法可以与混合动力车辆以及电动车辆结合使用。

Description

用于汽车锂离子电池系统的线性高压接触器的对偶双极磁场

本申请要求2011年1月13日提交的美国临时申请No.61/432,329的申请日的权益。

技术领域

本发明大体上涉及减小在基于螺线管的线性接触板上形成的洛伦兹力的量值的装置和方法，且更具体地涉及当接触板断开或以其他方式去激励时在保持灭弧特征的同时减少这种量值的装置和方法。

背景技术

螺线管通常用于断开和闭合继电器、开关和相关电路接触。通常，高压接触器使用螺线管将接触板移动成与一对固定的带电端子选择性的接触，以便在端子之间构成电路。当螺线管去激励时，电路断开（即不完成）；并且当螺线管受激励时，电路闭合（即完成）。电路中高压和电流的存在可以在接触分离之后立刻在接触板和端子之间引起电弧。这种电弧是不期望的，尤其在高电流操作模式中，因为由电弧产生的能量往往会被不可以被电淬火的附近部件吸收（或作用于附近的部件）。

减少电弧或者灭弧的尝试已经包括将接触板和端子包围在充满介电气体的室内，通过在电弧形成期间吸收一些能量来使得介电气体引入抑弧特征。这种构造还减少了包装且提供了某种程度的不依赖于环境的使用。尽管这样，这样的方案由于在装置费用和复杂性方面的提高而不是优选的。

在其它的尝试中，将附加磁体对放置在接触板和端子的相对侧，以便利用作用于端子或其它暴露于磁场的带电构件上的洛伦兹力。在接触板上的电路断开之后立刻使用固有洛伦兹力，以便通过利用电弧的极性和将其在较大区域上伸展来加速灭弧。这样的方法通常在帮助灭弧上是令人满意的。不幸的是，在正常闭合电路操作期间，由附加磁体产生的洛伦兹力还被施加在附近的接触板上。由于这个力（由于磁体相对于流经接触板的电流的取向，该力大致处于能够促使接触板从端子提前分离的方向）会干扰大体上螺线管的操作以及具体地接触板的操作，所以仍然存在提高螺线管操作的方法。

在其他尝试中，用于闭合高压接触器的弹簧可以被设计为具有较大弹簧刚度，以在高电流（或短路故障）期间保持接触闭合。这样的增强弹簧力具有抵抗来自上述附加磁体洛伦磁力的早期接触板断开的趋势；不幸的是，较强的弹簧将需要更大力螺线管来断开接触。这继而要求更多能量，例如通过更大线圈。这样的解决方案由于重量、体积、电能量使用和成本上伴随的增大而不是优选的。

正使用汽车锂离子电池来提供部分（混合系统时）或全部（全电系统时）动力。需要相当级别的电压和电流的其中一种或两者来为电动机提供电力，电动机接着能够为一套车轮提供推进力。这种电池系统使用的高水平的电力如果存留下来不正确，则会在继电器和相关开关操作期间导致大量电弧。在使用某种形式的基于磁体的灭弧特征（例如上述讨论的）的系统中，磁场引起的洛伦兹力的大小足以通过将传统继电器和相关开关组件移动至与其设计相比不同的程度（或者在不同的时间移动）来干扰传统继电器和相关开关组件的板和接触。尤其地，向下指向的洛伦兹力可克服在螺线管的柱塞上引起的磁力产生的偏置，而其继而会使得接触被意外断开且形成附加磁体被包括以图避免的那种电弧。这种不适时的接触板断开可能对电池供电的汽车推进系统造成有害的影响。

发明内容

可以将用于继电器、开关或相关基于螺线管的装置的附加磁体可以形成为产生对偶双极磁场，以便减小与去激励接触相关的电弧同时减少由于形成的洛伦兹力影响电端子和接触板的趋势。作为由磁体对的组产生的两个不同磁场的结果形成的此对偶双极配置，在邻近继电器的接触器部分的区域中建立。磁场的此分离将磁场强度的集中度朝向沿着室的侧面形成的区域移动，该室封闭构成接触器部分的接触板和端子。结果，磁场强度施加到通常较小的接触板表面区域，并且特别地在接触器部分的中心处极度减小。通过保持暴露到磁场的接触板表面区域的量尽可能小，施加到板上的洛伦磁力的量被一致地保持较低，这继而减小了接触板和端子由于这样的力而不利的分开的机会。此对偶双极设计还有助于保持灭弧控制以改进高压接触器的稳定性，这继而导致更鲁棒的高压接触器的继电器设计，例如在锂离子电池系统中遇到的那些。通过将磁体分开并且将它们布置在继电器或开关的接触器部分周围的四个角处，由此形成的双极设计能够大大减小在极限条件期间（例如短路故障）引入的物理影响。

根据本发明的第一方面，公开了一种开关组件。在本上下文中，开关组件对应于一起允许短路的断开和闭合的部件布置。这样，经过开关电路的电流可以用于接通或断开第二电路。在一个示例中，这样的第二电路可以是配置为从一个或多个电池（例如锂离子电池）传递电流到电动机或（能够为轿车、卡车或相关车辆或汽车应用提供推进功率的）其它装置的做功电路。在具体形式中，本发明的开关组件可以配置为继电器、开关或相关电路断开和电路闭合机构。开关组件包括螺线管，螺线管具有可移动地响应于流经所述螺线管的线圈的电流的柱塞。通常，柱塞在激励和去激励所述线圈时经历平移运动（例如，上下或侧向，取决于螺线管的方位）。组件额外地包括接触板，其能够传递电流并且能够被柱塞移动。虽然一个优选实施例具有彼此直接接触的柱塞和接触板，这样的直接接触不是必要的，因为可能存在介入其间的结构，其不减小从柱塞施加到接触板的力。组件额外地包括两个或多个端子，其放置为彼此分离，使得在通过移动接触板接触端子时，可以完成连接到两个端子的电路。这样的电路的示例是可以用于传送电流的任何电路，该电流能够做功，例如如上所述用于从锂离子电源供应电到电动机或用于汽车应用的车轮组。当螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触每个端子以在其间完成电路。

组件还包括多个灭弧磁体。这些磁体（此处也称为附加磁体）设置在至少部分地由所述接触板和所述端子与接触板协作的部分所限定的区域周围。这样，通过这样的协作建立的接触点暴露到减小的磁场。特别地，磁体布置为使得小于接触板整体的部分暴露到磁场。通过磁体产生的磁场的适当布置、尺寸和分段，磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开。通过这样的构造，与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加到所述接触板上的洛伦磁力（其是磁场的副产物）较小，同时仍然能够在紧接螺线管去激励和接触板与端子之间的接触被断开之后的时间段期间促进灭弧特征。

在一种形式中，附加磁体布置为对偶双极组；这样的构造消除了一部分洛伦磁力作用于（或耦合到）接触板。通过减小与接触板相互作用的磁场的尺寸，施加到接触板的洛伦磁力（在柱塞的运动为上下运动和接触板布置在柱塞上方以上下行进的应用中洛伦磁力向下定向）的量值减小。这继而减小了接触板从端子过早分离的趋势。此对偶双极组意味着支配性地作用于所述第一部分上的所述磁场的所述部分由第一组产生，而支配性地作用于所述第二部分上的所述磁场的所述部分由第二组产生。更具体地，所述配置使得所述磁场基本上与所述柱塞的移动的方向正交地延伸；这样，由所述第一组产生的所述磁场的所述部分在所述柱塞的一个横向侧上延伸，同时由所述第二组产生的所述磁场的所述部分在所述柱塞的基本相对的横向侧上延伸。更具体地，两组磁体布置为四角模式，使得由第一磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第一个的那一半，同时由第二磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第二个的那一半。在一个选择中，端子包括第一端子和第二端子，同时所述接触板在所述第一端子和第二端子之间的延长方向上延伸，使得所述接触板的所述第一部分与所述第一端子大体相邻同时所述接触板的第二部分与所述第二端子大体相邻。更具体地，接触板形成为延长形状，使得所述第一部分不会与所述第二部分重叠。通过接触板和磁体组的这种构造，接触板的大部分（特别地在其中间周围的区域）具有大大减小的到洛伦磁力的暴露，该洛伦磁力由磁场和流过端子与接触板的电流的相互作用产生。这样的构造还意味着所施加的洛伦磁力和螺线管柱塞的运动沿着大体平行的路径进行。

根据本发明的另一个方面，公开了一种车辆推进系统。该系统包括多个电池；动力；和开关组件，所述开关组件构造成允许将电流从所述多个电池选择性地传输至所述动力。所述开关组件包括：螺线管，包括至少一个线圈和可移动地响应于流经所述线圈的电流的柱塞。此外，所述开关组件包括接触板；和构造为当彼此接触时传递电流通过板的至少两个端子。端子与所述螺线管和所述接触板配合使得在所述螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触所述多个端子以完成电路。所述组件额外地包括多个灭弧磁体，其设置在至少部分地由所述接触板和所述多个端子之间的所述接触限定的区域周围，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开。磁体的数量和布置使得所述磁场的所述部分与所述接触板整体暴露于所述磁场（例如在存在由磁体形成N-S磁场的情况下，该磁体具有跨越接触板大部分整体的尺寸）相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上。

可选地，所述电池包括锂离子电池。在另一个选择中，所述动力包括旋转地联接至一个或多个车轮的电动机。更具体地，车辆变速器跨越设置在所述电动机和所述一个或多个车轮之间，以便改变由所述电动机产生至一个或多个车轮的旋转动力的量。

根据本发明的另一个方面，公开了一种操作开关组件的方法。所述方法包括：在多个导电端子附近设置接触板并且操作螺线管。在所述螺线管受激励时，其迫使所述接触板接触所述多个端子以在完成电路。类似地，在所述螺线管去激励时，其允许所述接触板从所述多个端子分离以便断开（即停用）电路。所述开关组件还包括在至少部分地由所述接触点限定的区域周围设置的多个灭弧磁体。这样，由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的所述部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上。

可选地，所述开关组件包括汽车继电器。更具体地，所述电路形成功率电路的一部分，该功率电路包括多个电池和构造成将电流从所述多个电池通过所述继电器传送至动力的线路。更具体地，所述动力包括旋转地联接至至少一个车轮的电动机。更具体地，所述多个电池包括多个锂离子电池。在一种形式中，螺线管和接触板固定到彼此，使得螺线管部件（例如响应于螺线管线圈中产生的磁场而运动的柱塞）的运动迫使接触板朝向或者离开端子，这取决于螺线管是否被激励或者去激励。

本发明涉及下述技术方案。

1.一种开关组件，包括：

螺线管，包括至少一个线圈和可移动地响应于流经所述线圈的电流的柱塞；

接触板；

多个导电端子，其与所述螺线管和所述接触板配合使得在所述螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路；以及

多个灭弧磁体，其设置在至少部分地由所述接触板和所述多个端子之间的所述接触限定的区域周围，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的所述部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上。

2.根据技术方案1所述的组件，其中所述多个磁体布置为至少两组，使得支配性地作用于所述第一部分上的所述磁场的所述部分由第一组产生，而支配性地作用于所述第二部分上的所述磁场的所述部分由第二组产生。

3.根据技术方案2所述的组件，其中所述磁场基本上与所述柱塞的移动的方向正交地延伸，使得由所述至少至少两组磁体中的所述第一组产生的所述磁场的所述部分在所述柱塞的一个横向侧上延伸，同时由所述至少至少两组磁体中的所述第二组产生的所述磁场的所述部分在所述柱塞的基本相对的横向侧上延伸。

4.根据技术方案2所述的组件，其中所述至少两组磁体布置为四角模式，使得由第一磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第一个的那一半，同时由第二磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第二个的那一半。

5.根据技术方案1所述的组件，其中所述多个端子包括第一端子和第二端子，并且所述接触板在所述第一端子和第二端子之间的延长方向上延伸，使得所述接触板的所述第一部分与所述第一端子选择性接触同时所述接触板的第二部分与所述第二端子选择性接触。

6.根据技术方案1所述的组件，其中施加到所述接触板上的所述洛伦磁力沿着基本上与所述柱塞的移动方向平行的方向操作。

7.根据技术方案1所述的组件，其中所述接触板形成为延长形状，使得所述第一部分不会与所述第二部分重叠。

8.一种车辆推进系统，包括：

多个电池；

动力；和

开关组件，所述开关组件构造成允许将电流从所述多个电池选择性地传输至所述动力，所述开关组件包括：

螺线管，包括至少一个线圈和可移动地响应于流经所述线圈的电流的柱塞；

接触板；

构造为传递电流通过的多个端子，所述多个端子与所述螺线管和所述接触板配合使得在所述螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路；以及

多个灭弧磁体，其设置在至少部分地由所述接触板和所述多个端子之间的所述接触限定的区域周围，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的所述部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上。

9.根据技术方案8所述的推进系统，其中所述多个电池包括多个锂离子电池。

10.根据技术方案8所述的推进系统，其中所述动力包括旋转地联接至至少一个车轮的电动机。

11.根据技术方案10所述的推进系统，还包括设置在所述电动机和所述至少一个车轮之间的车辆变速器，以便改变由所述电动机产生至所述至少一个车轮的旋转动力的量。

12.一种操作开关组件的方法，所述方法包括：

在多个导电端子附近设置接触板，以便在其间选择性地建立接触点：以及

操作螺线管以便在所述螺线管受激励时，其迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路，以及在所述螺线管去激励时，其允许所述接触板从所述多个端子分离以便断开其间的电路，所述开关组件包括在至少部分地由所述接触点限定的区域周围设置的多个灭弧磁体，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的所述部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上。

13.根据技术方案12所述的方法，其中所述开关组件包括汽车继电器。

14.根据技术方案13所述的方法，其中所述电路形成功率电路的一部分，该功率电路包括多个电池和构造成将电流从所述多个电池通过所述继电器传送至动力的线路。

15.根据技术方案14所述的方法，其中所述动力包括旋转地联接至至少一个车轮的电动机。

16.根据技术方案15所述的方法，其中所述多个电池包括多个锂离子电池。

附图说明

当结合下面的附图来阅读时，可以最佳地理解下面特定实施例的详细描述，其中相似的结构由相似的附图标记表示且其中：

图1A示出了根据现有技术的典型线性电继电器的简化立体图；

图1B示出了图1A的继电器的部分截取图；

图2示出了由布置在图1A和图1B的继电器的接触板和端子区域周围的磁体产生的代表性磁场的俯视图；

图3A示出了如何可以将由电流和磁场之间的关系产生的向外指向的洛伦兹力用于抑制在断开由线性继电器连接的电路之后紧随时段期间形成的电弧；

图3B示出了在正常电路操作期间由电流和磁场之间的关系产生的洛伦兹力如何具有可在线性继电器的接触板上操作的向下指向的分量；

图4A至图4E示出了在线性电继电器的高压电接触已经被中断后的时间顺序期间电弧的形成和发展以及随后的消灭；

图5示出了根据本发明的一个方面的线性电继电器的接触器部分的简化立体图；和

图6示出了由图5的继电器的接触板和端子区域周围布置的磁体产生的代表性磁场的俯视图。

具体实施方式

如上所述，在线性开关组件（例如，继电器）的断开接触器部分上作用的电弧可以对组件和邻近部件具有有害作用。取决于开关组件的构造以及电压和流经电路的电流，这种电弧会以通常为几百微秒的量级非常快速的发生。如上所述，现有方法已经包括了将磁体设置在接触器部分附近，所述接触器部分包括用于建立高压接触器的接触板和端子。首先参照图1A和图1B，传统继电器10（其还可以是切口、断路器或相关开关的形式）配备有灭弧磁体36，38（下面将更详细的描述）。继电器10包括螺线管部20和接触器部分30。螺线管部20包括一个或多个线圈22，线圈在受激励时会产生纵向地移动放置在线圈22内的封闭芯、轴或柱塞24的磁流。线圈22和柱塞24包围在作用是加强磁流的磁化轭或场26内。接触器部分30示出在顶部且通常包括一对端子32（单个地示出为32A和32B）和连接至柱塞24顶部的移动接触板34。取决于螺线管部20是受激励还是去激励，接触板34选择性地附接至端子32和从其分离。因此，当线圈22受激励时，柱塞24向上推进且迫使接触板34与端子32接触，从而允许电流从一个端子流向另一个端子。同样，当线圈22去激励时，柱塞在弹簧偏置装置的作用下缩回进线圈22，以便高压接触器部分30处于断开状态。

接着参考图2结合图1A和1B，一对磁体36，38放置为跨越端子32，以便磁场40吞没接触器部分分30。在图中所示的版本中，磁体36对应于北极，而磁体38对应于南极，以便在它们之间存在N-S双极关系，虽然本领域技术人员将清楚可以建立相反极性。图1A描述的该一对磁体36和38示出为沿着在接触板34和端子32之间形成的接触区域的整体长度上设置，且实际上横向延伸出去以帮助得到合适的磁场尺寸。除了帮助限定围绕端子32和接触板34的磁场最显著的区域外，框架39用于将磁体36和38固定地安装在轭26上。

如本领域技术人员公知，磁场40将迫使在端子32与接触板34分离时产生的电弧朝向接触区域的表面的外侧和由磁体36、38和框架39限定的区域的其余部分延伸。虽然这种延伸（及相关能量消耗）有利于地由磁体加速，但磁体36和38还在接触板34上产生洛伦磁力。在特定操作条件下（尤其是与大功率源相关的条件，例如用来推进汽车或相关车辆那些），可能会遇见比预期高的电流，从而导致洛伦兹力变得足够大以向下移动板34，进而断开它和端子32之间的接触。

现在参考图3A和3B，通过图1A和图1B所示的继电器10的构造，流经接触板34的电流流动的方向取向成使得其沿着与在每个磁体36和38的北极和南极之间延伸的磁场方向正交的方向操作。以这种方法，且记住产生的力通过下面的向量与磁场和电流的相互作用大致相关：

产生的洛伦兹力沿着大致正交于电流和磁场的合作平面的方向取向。示出了由磁体36和38形成的磁场、流经最右端子32A的电流流动和在两个不同环境中施加到接触板34的力之间的正交相互作用。在图3A的第一示例中，其在紧接电路已经被断开之后（即其中接触板34和端子32A和32B之间的连接刚好被断开），由于剩余电流在最右端子32A中向下流且在最左端子32B中向上流，所以与磁场的相互作用从最右端子32A中产生了向右的力且从最左端子32B中产生了向左的力，从而（在两种情况下）推动电弧（未示出）向外以便其能量可以更迅速地耗散。因此，这个力往往缩短了电弧持续时间，且是流经端子的电流与在磁体之间穿过的磁场的相互作用的大致理想的副产品。在图3B的第二示例中，其可与直到刚好断开电路前的时段和包括该时段的正常电流操作时段相同，洛伦兹力示出为作用在接触板34上，在接触板34上电流以右至左的方向流动而磁场如前。产生的力将向下指向，通过迫使接触板过早地断开，该力会不期望地在接触板34上作用。本发明人确定应该避免的正是这种情况，至少是在端子和接触板之间有线性联接的情形下。

接着参考图4A至图4E，连续示出了在电弧形成之后的机构。在图4A中，电弧起始于当端子32拉动远离接触板34时形成的间隙。图4B示出了在由图3A和3B的磁体36和38产生的磁场的影响下电弧向外转移。图4C示出了一旦电弧电压增加则电弧扩张，而图4D示出了环境空气对电弧的影响，因为空气的冷却效应使得电压进一步增加。最后，图4E示出了当电弧电压等于或大于接触之间的电压时，电弧将被消灭。

接着参照图5和6，本发明通过将图2描述的单个大双极磁场分拆成如图6具体示出的一对较小双极磁场140A和140B，允许电弧被快速消灭且同时减小洛伦兹力。继电器100包括接触器部分130，该接触器部分容纳由端子132以及接触板134形成的高压接触器。与图1A、1B和2示出的装置不同，磁体形成为四个较小磁体136A、136B、138A和138B，使得在图中，两个最左磁体136A和138A协作以形成一个磁场140A，而两个最右磁体136B和138B协作以形成磁场第二磁场140B。这允许相同磁极位于接触板134的相同侧的特别布置N-S和N-S；并且通过这样的布置，由端子132和接触板134形成的高压接触器部分130表现出对偶双极磁场属性。如具体地由图5示出，磁体136A、136B、138A和138B围绕接触板134的布置使得磁体136A、136B、138A和138B由框架139固定以大体形成矩形模式，并且具体而言是四角模式。本领域技术人员将认识到导致以与图示和描述的方式相似的方式施加到接触板134上的洛伦磁力减小的其他磁体模式也在本发明的范围内。

重要的是，效果是磁场140A和140B的分离将磁场强度的集中朝向接触器部分130的外围移动，使得在接触板134中和周围磁场强度大大减小。如图所示，存在由第一端子和第二端子构成两个端子132，使得在这些端子与跨越它们之间间隙的接触板134接触时，可以完成连接到端子132的电路（未示出）。还示出的是，接触板134限定大体矩形结构，其在第二和第二端子之间的延长方向上延伸，使得接触板的第一部分能够与第一端子接触而接触板的第二部分能够与第二端子接触。还示出了图2的单个双极磁场40由对偶双极磁场140A和140B替代，对偶双极磁场140A和140B通过较小的分开的磁体组136A、136B、138A和138B成为可能。如上所述，此对偶双极设计的优点在于在接触板134的中间周围的区域中减弱的磁场大大减小了在接触板134上洛伦磁力的向下效果（由图5中所附正交轴线中的箭头F的方向指示）。这继而允许由跨越接触板134的磁体136A、136B、138A和138B形成的磁场以大体类似于图1A、1B和2的传统装置的方式执行其灭弧功能，同时相对于图1A、1B和2的传统装置的接触板134和端子132，额外地提供承受在接触板134和端子132之间形成的断开中产生的过早分离和相关短路的增强能力。

虽然已经示出了特定代表性实施例和细节以便说明本发明，本领域技术人员应当清楚可以在不背离所附权利要求限定的本发明范围的情况下，做出各种变化。

Claims (16)

1.一种开关组件，包括：

螺线管，包括至少一个线圈和可移动地响应于流经所述线圈的电流的柱塞；

接触板；

导电的多个端子，其与所述螺线管和所述接触板配合使得在所述螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路；以及

用于灭弧的多个磁体，其设置在至少部分地由所述接触板和所述多个端子之间的所述接触限定的区域周围，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的一部分和所述磁场的另一部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上；

其中，所述多个端子位于所述接触板的上方且所述接触板连接至所述柱塞的顶部。

2.根据权利要求1所述的组件，其中所述多个磁体布置为至少两组，使得支配性地作用于所述第一部分上的所述磁场的一部分由第一组产生，而支配性地作用于所述第二部分上的所述磁场的另一部分由第二组产生。

3.根据权利要求2所述的组件，其中所述磁场基本上与所述柱塞的移动的方向正交地延伸，使得由所述至少两组磁体中的所述第一组产生的所述磁场的一部分在所述柱塞的一个横向侧上延伸，同时由所述至少两组磁体中的所述第二组产生的所述磁场的另一部分在所述柱塞的基本相对的横向侧上延伸。

4.根据权利要求2所述的组件，其中所述至少两组磁体布置为四角模式，使得由第一磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第一个的那一半，同时由第二磁体组产生的所述磁场的一部分延伸以覆盖小于所述接触板的最接近所述多个端子中第二个的那一半。

5.根据权利要求1所述的组件，其中所述多个端子包括第一端子和第二端子，并且所述接触板在所述第一端子和第二端子之间的延长方向上延伸，使得所述接触板的所述第一部分与所述第一端子选择性接触同时所述接触板的第二部分与所述第二端子选择性接触。

6.根据权利要求1所述的组件，其中施加到所述接触板上的所述洛伦磁力沿着基本上与所述柱塞的移动方向平行的方向操作。

7.根据权利要求1所述的组件，其中所述接触板形成为延长形状，使得所述第一部分不会与所述第二部分重叠。

8.一种车辆推进系统，包括：

多个电池；

动力；和

开关组件，所述开关组件构造成允许将电流从所述多个电池选择性地传输至所述动力，所述开关组件包括：

螺线管，包括至少一个线圈和可移动地响应于流经所述线圈的电流的柱塞；

接触板；

构造为传递电流通过的多个端子，所述多个端子与所述螺线管和所述接触板配合使得在所述螺线管受激励时，所述柱塞迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路；以及

用于灭弧的多个磁体，其设置在至少部分地由所述接触板和所述多个端子之间的所述接触限定的区域周围，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的一部分和所述磁场的另一部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上；

其中，所述多个端子位于所述接触板的上方且所述接触板连接至所述柱塞的顶部。

9.根据权利要求8所述的推进系统，其中所述多个电池包括多个锂离子电池。

10.根据权利要求8所述的推进系统，其中所述动力包括旋转地联接至至少一个车轮的电动机。

11.根据权利要求10所述的推进系统，还包括设置在所述电动机和所述至少一个车轮之间的车辆变速器，以便改变由所述电动机产生至所述至少一个车轮的旋转动力的量。

12.一种操作开关组件的方法，所述方法包括：

在导电的多个端子附近设置接触板，以便在其间选择性地建立接触点：以及

操作螺线管以便在所述螺线管受激励时，其迫使所述接触板接触所述多个端子以在其间完成电路，以及在所述螺线管去激励时，其允许所述接触板从所述多个端子分离以便断开其间的电路，所述开关组件包括在至少部分地由所述接触点限定的区域周围设置的用于灭弧的多个磁体，使得由所述多个磁体产生的磁场的一部分支配性地作用于所述接触板的第一部分上，而所述磁场的另一部分支配性地作用于所述接触板的第二部分上，第二部分与第一部分间隔开，使得所述磁场的一部分和所述磁场的另一部分与所述接触板整体暴露于所述磁场相比施加较小的洛伦磁力到所述接触板上；其中，所述多个端子位于所述接触板的上方且所述接触板连接至所述螺线管的柱塞的顶部。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述开关组件包括汽车继电器。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电路形成功率电路的一部分，该功率电路包括多个电池和构造成将电流从所述多个电池通过所述汽车继电器传送至动力的线路。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述动力包括旋转地联接至至少一个车轮的电动机。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个电池包括多个锂离子电池。