CN111354603A - 用于电动车的接触器 - Google Patents
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Abstract
一种用于电动车的接触器,该接触器包括至少一个固定的触点元件和可动的触点元件,该可动的触点元件在分离位置中相对于所述至少一个固定的触点元件间隔开,以便中断两个触点元件的电连接,该可动的触点元件在闭合位置中与所述至少一个固定的触点元件导电贴靠,以便实现这两个触点元件的电连接,该接触器还具有配属于可动的触点元件的开关执行器,该开关执行器被设计为用于,将可动的触点元件运动到分离位置或闭合位置中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电动车的接触器,该接触器包括至少一个固定的触点元件和可动的触点元件,该可动的触点元件在分离位置中相对于所述至少一个固定的触点元件间隔开,以便中断两个触点元件的电连接,该可动的触点元件在闭合位置中与所述至少一个固定的触点元件导电贴靠,以便实现两个触点元件的电连接,该接触器还具有配属于可动的触点元件的开关执行器,该开关执行器被设计为用于,将可动的触点元件移动到分离位置或闭合位置中。
背景技术
接触器是可电动或电磁致动的开关,该开关类似于继电器,并且用于借助于相对非常小的开关电流来切换大的电负载。
例如必须在铁路中切换大的电负载。通常地,电力机车、也就是说具有电动的驱动系统的火车头,为了实现方向改变、制动和加速而包括多个接触器,所述多个接触器不允许以任意的顺序致动。因此必须排除多个接触器的开关位置的不允许的组合,以便避免由于火车司机的不正确致动所导致的火车头的电动的驱动系统的损坏。
因此,文献US 4,092,577 B公开了一种用于火车头的电动的驱动系统。驱动系统包括相应布置在具有并联电路的串联电路中的一个或多个电动机,该并联电路在第一支路中包括行驶接触器,在另一支路中包括具有制动接触器和制动电阻的串联电路。此外,驱动系统包括行驶方向操纵杆、加速操纵杆和制动杆以及控制器,在该控制器上以致动方式连接各杆和可致动地连接接触器。杆通过机械的锁止机构和接触器通过由控制器转接的电锁止机构相互连接,以便排除对于电动的驱动系统有害的对杆和/或接触器的致动。
对于电开关的常见要求——例如对于在工业设备中的应用——在于,电开关可以锁定在特定的开关位置中,以便即使在致动电开关时也阻止偏差的开关位置。
由文献EP 1 876 623 A1公开了这种定位开关的形式的开关,例如用于工业设备的防护门。该开关包括多个固定的触点元件、对应的多个可动的触点元件和配属于多个可动的触点元件的电磁的开关执行器。开关执行器被设计和布置为用于,使多个可动的触点元件在闭合位置中与多个固定的触点元件导电贴靠以实现电连接,并且在与闭合位置隔开的分离位置中与多个固定的触点元件脱离,以实现与这些固定的触点元件断开电连接。此外,定位开关包括锁定机构以用于在分离位置中锁定开关执行器。
此外,文献DE 101 33 700 A1公开了一种电磁开关执行器和用于开关设备的锁定机构,该开关设备包括可动的触点元件。开关执行器被布置和设计为用于,将可动的触点元件移动到闭合位置和与闭合位置隔开的分离位置中。锁定机构被布置和设计为用于,在闭合位置中机械锁定可动的触点元件,并且包括可摆动的锁止元件和锁止执行器,该锁止执行器被布置和设计为用于,为了锁定可动的触点元件使锁止元件摆动到锁定位置中,并为了释放可动的触点元件使锁止元件摆动到解锁位置中。与在文献EP 1 876 623 A1中不同地,在此锁定可动的触点元件。
在电驱动公路行驶车辆中也必须切换大的电负载,也就是说在具有电动的驱动系统的适于道路的车辆、简写为电动车中切换大的电负载。电动车可以设计为混合动力车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)、插电式-混合动力车(Plugin Hybrid ElectricVehicle,PHEV)或设计为纯电动车(Electric Vehicle,EV,或也称为Battery ElectricVehicle纯电池动力车,BEV)。
电动车在常规的行驶运行中便承受剧烈的加速、特别是撞击,例如在具有大的坑洼的较差公路路面上行驶时。在发生事故时加速度明显更高,也就是说在电动车与另一车辆或固定对象、例如树木或建筑物相撞时。
在剧烈加速时,鉴于储存在电动车的动力电池中的大量电能和电动的驱动系统的高运行电压,为了保护电动车以及布置在电动车中的车辆乘员而必须排除导致电动的驱动系统的误连接的可能性。
为了防止出现由于剧烈加速导致的误连接,电动的驱动系统的与安全相关的开关设备通常包括在串联电路中并且相对彼此以直角方式布置的两个接触器。
以这种方式降低了在剧烈加速时两个接触器同时改变其开关位置并因此引起误连接的危险。然而,两个接触器是昂贵的并且需要双倍的结构空间,这鉴于在电动车中通常紧张的空间供应因此是不利的。此外,两个接触器的空间上扭转的串联联接也不能在所有情况下都安全地排除误连接。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种改进的接触器,该接触器避免了所述缺点。此外本发明的目的是,提出一种改进的电动车。
本发明的主题是一种用于电动车的接触器,该接触器包括至少一个固定的触点元件和可动的触点元件,该可动的触点元件在分离位置中相对于所述至少一个固定的触点元件间隔开,以便中断两个触点元件的电连接,该可动的触点元件在闭合位置中与所述至少一个固定的触点元件导电贴靠,以便实现两个触点元件的电连接,该接触器还具有配属于可动的触点元件的开关执行器,该开关执行器被设计为用于,将可动的触点元件移动到分离位置或闭合位置中。
接触器可以包括两个电连接端,这两个电连接端中的一个与固定的触点元件导电连接,另一个电连接端与可动的触点元件导电连接。另选地,接触器可以包括两个固定的触点元件,该触点元件分别与电连接端导电连接。在这种情况下,可动的触点元件可以设计为板状的,以便实现两个固定的触点元件的电连接。
开关执行器可以设计为电磁的并且包括电磁线圈。
根据本发明的接触器包括锁定机构,该锁定机构配属于可动的触点元件并且被设计为用于,将可动的触点元件锁定在分离位置和闭合位置中。换句话说,同一个锁定机构可以在两个开关位置中的每个开关位置中锁定可动的触点元件。
通过锁定机构一方面排除了,由于接触器的剧烈加速而使可动的触点元件从分离位置到达闭合位置中。另一方面同样排除了,由于接触器的剧烈加速使可动的触点元件从闭合位置到达分离位置中。锁定机构可以设计为机械的、电磁的或其它形式。每个配属于可动的触点元件的并且在剧烈加速时防止开关位置改变的机构都可以是本发明的意义上的锁定机构。
在一个实施方式中,可动的触点元件在开关执行器未激活时位于分离位置中,而在开关执行器激活时位于闭合位置中。在电磁的开关执行器的情况下,当开关执行器未通电时,接触器通常是断开的,并且可以通过对开关执行器通电而闭合。可动的触点元件可以通过例如弹簧的形式的预紧元件被预紧在分离位置中。
在一个另选的实施方式中,可动的触点元件在开关执行器未激活时位于闭合位置中,而在开关执行器激活时位于分离位置中。在电磁的开关执行器的情况下,当开关执行器未通电时,接触器通常是闭合的,并且可以通过对开关执行器通电而断开。可动的触点元件可以通过例如弹簧的形式的预紧元件被预紧在闭合位置中。
在一个优选的实施方式中,锁定机构包括在锁定位置与解锁位置之间可动的至少一个锁止元件和配属于所述至少一个锁止元件的锁止执行器,所述至少一个锁止元件在锁定位置中锁定可动的触点元件和在解锁位置中释放可动的触点元件,该锁止执行器被设计为用于,将所述至少一个锁止元件运动到锁定位置或解锁位置中。锁定机构基于,锁止元件机械地阻止可动的触点元件离开开关位置,也就是说封锁地阻挡可动的触点元件的运动。换句话说,锁止元件在锁定位置中与触点元件形锁合地啮合。锁止执行器可以设计为电磁的并且包括电磁线圈。
在另一个优选的实施方式中,锁定机构包括预紧元件,该预紧元件配属于至少一个锁止元件并且将所述至少一个锁止元件预紧在锁定位置或解锁位置中。基于预紧元件限定锁止元件的静止位置。锁止执行器也就不必被激活,例如不通电,以便将锁止元件保持在静止位置中。
锁止元件可以在锁止执行器未激活时位于锁定位置中,在锁止执行器激活时位于解锁位置中。在电磁的开关执行器的情况下——当开关执行器未通电时,锁定机构通常是闭合的,并且可以通过对开关执行器通电而断开。
另选地,锁止元件可以在锁止执行器未激活时位于解锁位置中,在锁止执行器激活时位于锁定位置中。在电磁的开关执行器的情况下,当开关执行器未通电时,锁定机构通常是断开的,并且可以通过对开关执行器通电而闭合。
在另一个实施方式中,开关执行器和锁止执行器是同步激活的或同步未激活的。以这种方式在电路技术上特别简单地实现对接触器的控制。
有利地,接触器包括组合的开关/锁止执行器,其包括开关执行器和锁止执行器,其中,开关执行器和锁止执行器机械耦合。由于组合的开关/锁止执行器,接触器的结构和线路布置是非常简单的。
在一个另选的实施方式中,锁止执行器在开关执行器未激活时是激活的,或者锁止执行器在开关执行器激活时是未激活的。也以这种方式在电路技术上特别简单地实现接触器的控制。
本发明的主题还包括一种具有根据本发明的接触器的电动车。由于排除了电动的驱动系统由于电动车剧烈加速引起的误连接,电动车提供了高安全性。
根据本发明的接触器的一个重要优点在于,它使双倍地提供接触器变得多余并且还可以在电动车中沿任意的方向布置接触器,由此最佳地使用结构空间、简化安装过程并降低成本。同时排除了可动的触点元件的开关位置的危险变化,这带来电动车的高安全性。
附图说明
根据在附图中示意性示出的实施方式并参考附图进一步描述本发明。
图中示出:
图1在示意图中示出根据本发明的一个实施方式的接触器的局部侧视图。
附图标记列表:
1 接触器
10 壳体
11 开关室
20 固定的触点元件
30 可动的触点元件
40 开关执行器
50 锁定机构
51 可动的锁止元件
52 预紧元件
53 锁止执行器
具体实施方式
图1在示意图中示出根据本发明的一个实施方式的接触器1的部分侧视图。接触器1被设置为用于电动车并且可以安装在电动车的电驱动系统中。本领域技术人员知悉,接触器1也可以用于承受了剧烈加速的其它车辆、特别是以内燃机方式驱动的公路行驶车辆或轨道车辆。
接触器1包括壳体10,该壳体在其内部限定开关室11。此外,接触器1包括两个固定的触点元件20和一个可动的触点元件30,这些触点元件布置在开关室11中。可动的触点元件30设计为板状的并且在分离位置中与两个固定的触点元件20间隔开,以便中断两个触点元件20、30的电连接,并且在闭合位置中可动的触点元件与两个固定的触点元件20导电贴靠,以便实现两个触点元件20、30的电连接。
此外,接触器1包括配属于可动的触点元件30的电磁的开关执行器40,其具有未示出的电磁线圈。开关执行器40被布置和设计为用于,将可动的触点元件30移动到分离位置或闭合位置中。
可动的触点元件30在开关执行器40未激活时位于分离位置中,在开关执行器40激活时位于闭合位置中。在另选的实施方式中,可动的触点元件30在开关执行器40未激活时位于闭合位置中,在开关执行器40激活时位于分离位置中。
接触器1还包括锁定机构50,该锁定机构配属于可动的触点元件30并且被设计为用于,在分离位置和闭合位置中锁定可动的触点元件30。
锁定机构50包括在锁定位置与解锁位置之间可动的两个L形的锁止元件51,该锁止元件具有摆动臂和从摆动臂上垂直突出的锁定臂。锁止元件51在锁定位置中锁定可动的触点元件30并且在解锁位置中释放可动的触点元件30。在图中,锁止元件51位于锁定位置中。可动的触点元件30在锁定臂下方锁定在分离位置中。而锁定在闭合位置中的可动的触点元件30也可以布置和锁定在锁定臂上方。
锁定机构50还包括配属于锁止元件51的两个电磁的锁止执行器53,该锁止执行器分别具有电磁线圈,该锁止执行器被设计为用于,将两个锁止元件51运动到解锁位置中,锁定机构还包括两个支撑在壳体10上的预紧元件52,该预紧元件分别配属于两个锁止元件51并且将两个锁止元件51预紧在锁定位置中。
在另外的实施方式中,锁止执行器53另选地被设计为用于,将两个锁止元件51运动到锁定位置中,并且两个预紧元件52将两个锁止元件51预紧在解锁位置中。其它实施方式包括唯一一个锁止元件51或两个以上的锁止元件51和/或包括唯一一个锁止执行器53或两个以上的锁止执行器53。
锁止元件51在锁止执行器53未激活时位于锁定位置中,在锁止执行器53激活时位于解锁位置中。另选地,锁止元件51可以在锁止执行器53未激活时位于解锁位置中,在锁止执行器53激活时位于锁定位置中。
在接触器1中,开关执行器40和锁止执行器53是同步激活的或同步未激活的。例如,锁定机构50可以包括组合式开关/锁止执行器,该组合式开关/锁止执行器包括开关执行器40和锁止执行器53,其中,开关执行器40和锁止执行器53机械耦合。
在另外的实施方式中另选地,锁止执行器53可以在开关执行器40未激活时是激活的,或者锁止执行器53在开关执行器40激活时是未激活的。
Claims (10)
1.一种用于电动车的接触器(1),该接触器包括至少一个固定的触点元件(20)和可动的触点元件(30),该可动的触点元件在分离位置中相对于所述至少一个固定的触点元件(20)间隔开,以便中断这两个触点元件(20,30)的电连接,该可动的触点元件在闭合位置中与所述至少一个固定的触点元件(20)导电贴靠,以便实现这两个触点元件(20,30)的电连接,该接触器还具有配属于可动的触点元件(30)的开关执行器(40),该开关执行器被设计为用于,将可动的触点元件(30)运动到分离位置中或闭合位置中,该接触器还具有锁定机构(50),该锁定机构配属于可动的触点元件(30)并且被设计为用于,在分离位置和闭合位置中锁定可动的触点元件(30)。
2.根据权利要求1所述的接触器,其中,可动的触点元件(30)在开关执行器(40)未激活时位于分离位置中,在开关执行器(40)激活时位于闭合位置中。
3.根据权利要求1所述的接触器,其中,可动的触点元件(30)在开关执行器(40)未激活时位于闭合位置中,在开关执行器(40)激活时位于分离位置中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接触器,其中,锁定机构(50)包括在锁定位置与解锁位置之间可动的至少一个锁止元件(51)和配属于所述至少一个锁止元件(51)的锁止执行器(53),所述至少一个锁止元件在锁定位置中锁定可动的触点元件(30)而在解锁位置中释放可动的触点元件(30),该锁止执行器被设计为用于,将所述至少一个锁止元件(51)运动到锁定位置中或解锁位置中。
5.根据权利要求4所述的接触器,其中,锁定机构(50)包括预紧元件(52),该预紧元件配属于所述至少一个锁止元件(51)并且将所述至少一个锁止元件(51)预紧在锁定位置中或解锁位置中。
6.根据权利要求4或5所述的接触器,其中,锁止元件(51)在锁止执行器(53)未激活时位于锁定位置中,而在锁止执行器(53)激活时位于解锁位置中,或者,锁止元件(51)在锁止执行器(53)未激活时位于解锁位置中,而在锁止执行器(53)激活时位于锁定位置中。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的接触器,其中,开关执行器(40)和锁止执行器(53)是同步激活或未激活的。
8.根据权利要求7所述的接触器,该接触器具有组合式开关/锁止执行器,该组合式开关/锁止执行器包括开关执行器(40)和锁止执行器(53),其中,开关执行器(40)和锁止执行器(53)机械耦合。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的接触器,其中,锁止执行器(53)在开关执行器(40)未激活时是激活的,或者锁止执行器(53)在开关执行器(40)激活时是未激活的。
10.一种电动车(1),其具有根据权利要求1至9中任一项所述的接触器。
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