CN109786179B - 一种用于直流电源管理的双稳态继电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于直流电源管理的双稳态继电器，包括基座，所述基座上分别设有线圈组件和灭弧室，所述线圈组件上连接有衔铁组件，所述衔铁组件连接有动片组件，所述动片组件上设有导向套和动触点，所述导向套穿设在所述灭弧室上，所述导向套内设有相互紧挨的复位弹簧和限位轴，所述限位轴与所述衔铁组件之间设有推动卡，所述推动卡一端连接所述衔铁组件，所述推动卡另一端接触所述限位轴，所述灭弧室内设有静触点，所述静触点和所述动触点相对应，所述衔铁组件通过所述动片组件使所述静触点和所述动触点断开或连接。本发明替代电控上利用传统电磁式继电器或MOS并联方式，进行高中低压直流电路控制的传统设计，有效地进行电源管理。

Description

一种用于直流电源管理的双稳态继电器

技术领域

本发明属于继电器技术领域，具体涉及一种用于直流电源管理的双稳态继电器。

背景技术

目前市场上并没有专门用于直流电控上的双稳态继电器，现有解决方案，利用传统电磁式继电器或MOS并联方式，进行高中低压直流电路控制的传统设计，实现对电池包电源的管理。当前这种应用模式的主要缺陷是：

1)继电器本身成本高，体积大，不适合空间有限的电控板布局；

2)零件整合性和标准化程度低，致使电控成本居高不下；

3)需要可控硅辅助通断，电控成本高；

4)继电器在接通电源时，持续消耗电能，可能会耗尽电池组剩余的电能；

5)没有适合于直流电源管理的专用双稳态继电器，如传统双稳态的继电器(电力磁保持继电器)，切断能力无法满足当前直流的应用需求；

6)其他形式的双稳态开关产品(包括而不限于电机式、机械式开关)由于动作时间长，自动控制的可靠性及便利性都无法满足直流电控的使用需求。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于直流电源管理的双稳态继电器。

本发明提供了如下的技术方案：

一种用于直流电源管理的双稳态继电器，包括基座，所述基座上分别设有线圈组件和灭弧室，所述线圈组件上连接有衔铁组件，所述衔铁组件连接有动片组件，所述动片组件上设有导向套和动触点，所述导向套穿设在所述灭弧室上，所述导向套内设有相互紧挨的复位弹簧和限位轴，所述限位轴与所述衔铁组件之间设有推动卡，所述推动卡一端连接所述衔铁组件，所述推动卡另一端接触所述限位轴，所述灭弧室内设有静触点，所述静触点和所述动触点相对应，所述衔铁组件通过所述动片组件使所述静触点和所述动触点断开或连接。

优选的，所述动片组件包括动弹片，所述动弹片上设有所述导向套，所述灭弧室内还设有复位孔，所述导向套设在所述复位孔内，所述动弹片上以所述导向套为中心对称设有所述动触点，所述动弹片上还设有辅助弹片，所述辅助弹片两侧的以所述导向套为中心对称设有导向孔。

优选的，所述灭弧室包括设在所述基座上的灭弧腔，所述灭弧腔内设有导向轴，所述导向轴上设有缓冲弹簧，所述导向孔穿设在所述导向轴上。

优选的，所述灭弧腔两侧分别设有分流器组件和静片组件，所述分流器组件和所述静片组件的引脚延伸出所述基座，所述灭弧腔内还设有双磁吹机构，所述双磁吹机构包括设在所述分流器组件和所述静片组件之间的磁铁支架，所述磁铁支架上设有永磁体。

优选的，所述限位轴穿过所述辅助弹片，所述辅助弹片与所述动弹片之间设有固定铆钉，所述辅助弹片通过所述固定铆钉固定在所述动弹片上，所述辅助弹片上设有第二连接支架，所述推动卡一端连接所述衔铁组件，所述推动卡另一端连接所述第二连接支架并接触所述限位轴。

优选的，所述衔铁组件上设有第一连接支架，所述推动卡的一端连接所述第一连接支架，所述推动卡的另一端连接所述第二连接支架。

优选的，所述推动卡与所述第一连接支架和所述第二连接支架之间分别设有旋转铆钉，所述推动卡与所述第一连接支架和所述第二连接支架之间分别通过所述旋转铆钉连接。

优选的，所述线圈组件上设有定位架，所述定位架上设有定位孔，所述衔铁组件的中心与所述定位孔同轴连接。

优选的，所述基座上还设有辅助开关，所述辅助开关设在所述衔铁组件与所述灭弧室之间，当所述动触点和所述静触点断开时，所述辅助开关与所述衔铁组件一端连接。

优选的，所述基座上还设有外壳，所述线圈组件和所述灭弧室设在所述外壳内。

本发明的有益效果是：本发明可以取代传统电控产品上继电器+MOS管的传统设计，可以通过对继电器的单独控制，有效地进行电源管理；本发明能耗低、机构紧凑、体积小、重量轻、安装方便，适合于直接焊接上PCB板上或螺钉锁接，有利于电控设计的经济和稳定性，并且设计更加简洁，大幅度降低成本；本发明动力组件弹力设计，力学系统更加完善，因此可以实现更高的电气寿命，具备更高的电气寿命、更高的大电流切断能力，并且具备动作时间短，动作时间更加稳定而可靠。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明后视结构示意图；

图3是本发明俯视动作结构示意图；

图4是本发明灭弧室结构示意图；

图5是本发明动片组件结构示意图；

图6是本发明动片组件侧视剖面结构示意图；

图7是本发明动片组件爆炸结构示意图；

图中标记为：1.基座；2.线圈组件；3.衔铁组件；31.第一连接支架；4.灭弧室；41.静触点；42.灭弧腔；43.导向轴；431.缓冲弹簧；44.分流器组件；45.静片组件；46.双磁吹机构；47.复位孔；5.动片组件；51.动触点；52.动弹片；53.导向套；54.辅助弹片；541.导向孔；55.推动卡；56.第二连接支架；57.限位轴；551.旋转铆钉；6.定位架；7.复位弹簧；8.辅助开关。

具体实施方式

如图1所示，一种用于直流电源管理的双稳态继电器，包括基座1，基座1上分别设有线圈组件2和灭弧室4，线圈组件2上连接有衔铁组件3，线圈组件2上设有定位架6，定位架6上设有定位孔，衔铁组件3的中心与定位孔同轴连接。进一步的，基座1上还设有外壳，线圈组件2和灭弧室4设在外壳内，本发明体积小、重量轻、安装方便快捷。

如图1-图6所示，衔铁组件3连接有动片组件5，动片组件5上设有导向套53和动触点51，导向套53穿设在灭弧室4上，导向套53内设有相互紧挨的复位弹簧7和限位轴57，限位轴57与衔铁组件3之间设有推动卡55，推动卡55一端连接衔铁组件3，推动卡55另一端接触限位轴57，灭弧室4内设有静触点41，静触点41和动触点51相对应，衔铁组件3通过动片组件5使静触点41和动触点51断开或连接，通过线圈组件2的电磁驱动，带动衔铁组件3转动，推动动片组件5直线运动，以达到触点通断的目的。进一步的，基座1上还设有辅助开关8，辅助开关8设在衔铁组件3与灭弧室4之间，当动触点51和静触点41断开时，辅助开关8与衔铁组件3一端连接，衔铁组件3与辅助开关8连接使辅助开关导通，可用于检测触点状态，并能与强电隔离。

如图1-图7所示，动片组件5包括动弹片52，动弹片52上设有导向套53，动弹片52上以导向套53为中心对称设有动触点51，动弹片52上设有辅助弹片54，辅助弹片54两侧的动弹片52上设有导向孔541。灭弧室4包括设在基座1上的灭弧腔42，灭弧腔42内设有导向轴43，导向轴43上设有缓冲弹簧431，导向孔541穿设在导向轴43上。灭弧室4内还设有复位孔47，导向套53设在复位孔47内。导向轴43可以确保动片组件5能够轻松地在导向轴43上运动，并克服重力的影响，以使得产品电气参数更加稳定。

具体的，限位轴57穿过辅助弹片54，辅助弹片54通过固定铆钉固定在动弹片52上，辅助弹片54上设有第二连接支架56，衔铁组件3上设有第一连接支架31，推动卡55的一端连接第一连接支架31，推动卡55的另一端连接第二连接支架56。推动卡55与第一连接支架31和第二连接支架56之间分别设有旋转铆钉551，推动卡55与第一连接支架31和第二连接支架56之间分别通过旋转铆钉551连接。继电器触点开始闭合时灭弧室4内的缓冲弹簧431确保动作顺畅，当触点间距达到设计值时复位弹簧7同时起作用；同时推动卡55推动限位轴57在导向套53内定向运动压迫复位弹簧7，如此，可以进一步增加触点的接触压力，实现更大电流的切断和接通。

如图1-图4所示，灭弧腔42两侧分别设有分流器组件44和静片组件45，分流器组件44和静片组件45的引脚延伸出基座1，灭弧腔42内还设有双磁吹机构46，双磁吹机构46包括设在分流器组件44和静片组件45之间的磁铁支架，磁铁支架上设有永磁体，灭弧室4设计，降低电弧燃弧时间，并减少电弧对触点的烧蚀，且灭弧室4上的分流器组件44，可以实现直流电的计量。分流器组件44和静片组件45的由引脚从底壳上伸出，有利于与PCB板直接焊接，使得电控元器件的布局更加方便、快捷、可靠，成本更低。

如图1-图7所示，一种用于直流电源管理的双稳态继电器通过衔铁组件3的转动，直接带动动片组件5中的推动卡55，进而实现动触点51和静触点41接通和断开。此机构较以往塑胶机械传功具备更小的机械摩擦力，更高的强度、更高的精度，使得产品电气参数更加稳定。并且，此种机构有利于产品实现更快的接通断开速度，特别是断开速度上，因为缓冲弹簧431和复位弹簧7双重作用及参数配比，使得断开速度明显高于同类产品，可以替代传统电磁式继电器或MOS并联方式，进行高中低压直流电路控制的传统设计，并可以通过对继电器的单独控制，有效地进行电源管理；并且本发明有一个确定脉冲宽度的电压信号，即可实现电控的两种状态，并且可以持续保持，使得其状态的能耗非常小，甚至可以忽略不计，且机构紧凑、体积小、重量轻、安装方便，非常适合于直接焊接上PCB板上或螺钉锁接，使得成本大幅度降低；本发明通过线圈组件2与衔铁组件3与双缓冲弹簧431，以及动片组件5内的特殊结构复位弹簧7的弹力设计，力学系统更加完善，因此可以实现具有更高的电气寿命；动片组件5的机构设计，更加节省空间，并且在双导柱的限制下，触点接触更加稳定可靠，使其吸合和释放时间更短，触点压力更大，更有利于其对电弧的切断能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，包括基座，所述基座上分别设有线圈组件和灭弧室，所述线圈组件上连接有衔铁组件，所述衔铁组件连接有动片组件，所述动片组件上设有导向套和动触点，所述导向套穿设在所述灭弧室上，所述导向套内设有相互紧挨的复位弹簧和限位轴，所述限位轴与所述衔铁组件之间设有推动卡，所述推动卡一端连接所述衔铁组件，所述推动卡另一端接触所述限位轴，所述灭弧室内设有静触点，所述静触点和所述动触点相对应，所述衔铁组件通过所述动片组件使所述静触点和所述动触点断开或连接；所述动片组件包括动弹片，所述动弹片上设有所述导向套，所述灭弧室内还设有复位孔，所述导向套设在所述复位孔内，所述动弹片上以所述导向套为中心对称设有所述动触点，所述动弹片上还设有辅助弹片，所述辅助弹片两侧的以所述导向套为中心对称设有导向孔；所述灭弧室包括设在所述基座上的灭弧腔，所述灭弧腔内设有导向轴，所述导向轴上设有缓冲弹簧，所述导向孔穿设在所述导向轴上；所述限位轴穿过所述辅助弹片，所述辅助弹片与所述动弹片之间设有固定铆钉，所述辅助弹片通过所述固定铆钉固定在所述动弹片上，所述辅助弹片上设有第二连接支架，所述推动卡一端连接所述衔铁组件，所述推动卡另一端连接所述第二连接支架并接触所述限位轴。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述灭弧腔两侧分别设有分流器组件和静片组件，所述分流器组件和所述静片组件的引脚延伸出所述基座，所述灭弧腔内还设有双磁吹机构，所述双磁吹机构包括设在所述分流器组件和所述静片组件之间的磁铁支架，所述磁铁支架上设有永磁体。

3.根据权利要求1所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述衔铁组件上设有第一连接支架，所述推动卡的一端连接所述第一连接支架，所述推动卡的另一端连接所述第二连接支架。

4.根据权利要求3所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述推动卡与所述第一连接支架和所述第二连接支架之间分别设有旋转铆钉，所述推动卡与所述第一连接支架和所述第二连接支架之间分别通过所述旋转铆钉连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述线圈组件上设有定位架，所述定位架上设有定位孔，所述衔铁组件的中心与所述定位孔同轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述基座上还设有辅助开关，所述辅助开关设在所述衔铁组件与所述灭弧室之间，当所述动触点和所述静触点断开时，所述辅助开关与所述衔铁组件一端连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于直流电源管理的双稳态继电器，其特征在于，所述基座上还设有外壳，所述线圈组件和所述灭弧室设在所述外壳内。