CN115692107A - 一种快速响应分断的高压直流继电器 - Google Patents
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Abstract
一种快速响应分断的高压直流继电器，包括动组件、静组件，所述静组件包括静触头，所述动组件包括推动杆、动簧片、第一导磁块、第二导磁块与主弹簧，所述第一导磁块固定于所述动簧片朝向所述静触头的一面，所述第二导磁块固定于所述推动杆靠近所述动簧片的一端，通过所述主弹簧与所述动簧片远离所述静触头的另一面抵接。当所述静触头与所述动簧片接触且通过大电流时，产生电动斥力，所述第一导磁块与所述第二导磁块产生与所述电动斥力同方向的磁吸力，促使所述静触头与所述动簧片快速分断。本发明的快速响应分断的高压直流继电器，成本低廉、结构简单、响应速度快，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于高压直流继电器领域，具体涉及一种快速响应分断的高压直流继电器。
背景技术
高压直流继电器是以小电压小电流来控制大电压大电流的开关，高压直流继电器在电动汽车领域有广泛的应用。具体而言，新能源汽车一般采用高压电池组为电动车提供动力驱动，为保证电气系统正常通断，在电动汽车的电池系统和电机控制器之间需配置高压直流继电器，当系统停止运行后起隔离作用，系统运行时起连接作用，当车辆关闭或发生故障时，能安全地将储能系统从车辆电气系统中分离，起到分断电路的作用，因此，高压直流继电器是新能源汽车的关键安全器件。
高压直流继电器一般包括上导磁块、下导磁块，上导磁块固定在高压直流继电器的陶瓷罩内，下导磁块固定于推动组件。在现有技术中，通过在回路中设置保险丝来保护回路的安全。具体地，高压直流继电器的动静触点在通过大电流时，会产生电斥力，此时上导磁块与下导磁块产生吸引力，与电斥力抵消，确保动静触点不会弹开，为回路的保险丝争取反应时间，依靠保险丝熔断来切断回路电流，起到保护作用。现有技术方案虽然能保护回路的安全，但存在以下问题：
(1)需要额外设置保险丝，增加了成本，并且增加了故障点；
(2)分断响应速度慢；
(3)回路电路元件多，设计复杂。
有鉴于此，亟需一种结构简单、成本低、响应快速的高压直流继电器。
发明内容
为了克服现有技术缺陷，本发明的目的为提供一种快速分断的高压直流继电器。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种快速响应分断的高压直流继电器，包括动组件、静组件，所述静组件包括静触头，所述动组件包括推动杆、动簧片、第一导磁块、第二导磁块与主弹簧，所述动簧片与所述静触头相对设置，所述第一导磁块固定于所述动簧片朝向所述静触头的一面；所述第二导磁块固定于所述推动杆靠近所述动簧片的一端，通过所述主弹簧与所述动簧片远离所述静触头的另一面抵接；当所述静触头与所述动簧片接触且通过大电流时，产生电动斥力，所述第一导磁块与所述第二导磁块产生与所述电动斥力同方向的磁吸力，促使所述静触头与所述动簧片快速分断。
优选地，所述动组件还包括固定于所述第二导磁块的固定支架，所述固定支架形成第一容纳空间，用于容纳所述第一导磁块、动簧片、主弹簧、第二导磁块。
优选地，所述固定支架包括水平设置的支撑平面与轴向设置并固定于所述支撑平面的支撑组件，所述支撑组件固定于所述第二导磁块。
优选地，所述第二导磁块通过绝缘材料与所述推动杆连接。
优选地，所述第二导磁块包括一凹槽，所述凹槽与所述绝缘材料形成第二容纳空间，用于容纳所述主弹簧。
优选地，所述固定支架在与所述推动杆的中轴线垂直的平面的投影面积小于所述动簧片的投影面积，用于使所述动簧片的两端能与所述静触头接触。
优选地，所述第一导磁块为开口向下的U型件。
优选地，所述动组件还包括静铁芯与动铁芯，所述推动杆固定于所述动铁芯，当所述高压继电器工作时，所述动铁芯带动所述推动杆向上运动，所述动铁芯运动至所述静铁芯后停止运动。
本发明的快速响应分断的高压直流继电器，通过将第二导磁块固定于推动杆，在静触头与动簧片接触并通过大电流时，第一导磁块与第二导磁块之间产生与静触头、动簧片之间的电斥力同方向的磁吸力，加速动静触点弹开，阻断电流上升。本发明的快速响应分断的高压直流继电器，无需额外设置保险丝，成本低廉；同时减少了故障点，更加安全；本发明所采用的技术方案结构简单、响应速度快，具有较高的实用价值。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更加清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1为本发明的一个实施例的高压直流继电器的前视图；
图2为本发明的一个实施例的高压直流继电器的剖面图；
图3为本发明的一个实施例的高压直流继电器的立体结构图；
图4为本发明的一个实施例的高压直流继电器的动组件；
图5为本发明的一个实施例的高压直流继电器的固定支架；
图6为本发明的一个实施例的高压直流继电器的第二导磁块与推动杆；
图7为本发明的一个实施例的高压直流继电器的动簧片；
图8为本发明的一个实施例的高压直流继电器的第一导磁块；
附图标记说明：
100：动组件；200：静组件；
101：推动杆；102：动簧片；103：第一导磁块；104：第二导磁块；105：主弹簧；106：固定支架；107：绝缘材料；108：静铁芯；109：动铁芯；110：轭铁板；
201：静触头；202：陶瓷罩；203：框片；
1061：支撑平面；1062：支撑组件。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述具体实施例。然而，本技术领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
实施例一：
本实施例提供一种快速响应分断的高压直流继电器，请配合参阅图1～8，所述高压直流继电器包括动组件100、静组件200，所述静组件200包括静触头201、陶瓷罩202、框片203；所述动组件100包括推动杆101、动簧片102、第一导磁块103、第二导磁块104、主弹簧105、固定支架106、绝缘材料107、静铁芯108、动铁芯109、轭铁板110。
在本实施例中，所述陶瓷罩202固定于所述框片203，所述框片203固定于所述轭铁板110，所述陶瓷罩202与所述轭铁板110形成一容纳空间。所述静触头201固定于所述陶瓷罩202，具体地，所述静触头201的一部分设于所述容纳空间之外，另一部分设于所述容纳空间内，用于与所述动簧片102接触。
在本实施例中，所述静铁芯108固定于所述轭铁板110的底部。
在本实施例中，当所述高压直流继电器工作时，所述静触头201、陶瓷罩202、框片203、轭铁板110、静铁芯108均为固定状态。
在本实施例中，所述动簧片102与所述静触头201相对设置，所述第一导磁块103固定于所述动簧片102朝向所述静触头201的一面，具体地，所述第一导磁块103为开口向下的U型件，通过铆接方式固定于所述动簧片102的顶部，在本发明的其他实施例中，所述第一导磁块103也可以通过点胶、锁螺丝等方式固定于所述动簧片102的顶部。
在本实施例中，所述推动杆101朝向所述动簧片102远离所述静触头201的另一面设置，所述第二导磁块104固定于所述推动杆101靠近所述动簧片102的一端，所述固定支架106固定于所述第二导磁块104，形成第一容纳空间，用于容纳所述第一导磁块103、动簧片102、主弹簧105、第二导磁块104；具体地，所述固定支架106包括水平设置的支撑平面1061与轴向设置并固定于所述支撑平面1061的支撑组件1062，所述支撑组件1062固定于所述第二导磁块104；具体地，所述固定支架106在与所述推动杆101的中轴线垂直的平面的投影面积小于所述动簧片102的投影面积，用于使所述动簧片102的两端能与所述静触头201接触；具体地，所述第二导磁块104通过绝缘材料107固定于所述推动杆101的顶部，所述第二导磁块104的顶部包括一凹槽，所述凹槽与所述绝缘材料107形成第二容纳空间，用于容纳所述主弹簧105，通过所述主弹簧105与所述动簧片102远离所述静触头201的另一面抵接；具体地，通过冲压工艺和一体注塑工艺，将所述第二导磁块104与所述绝缘材料107、所述推动杆101加工在一起，所述固定支架106通过所述支撑组件1062与所述第二导磁块104扣合在一起。
在本实施例中，所述动铁芯109设于所述静铁芯108的下方，可沿所述动铁芯109的中轴线轴向运动，当所述高压直流继电器不工作时，所述动铁芯109与所述静铁芯108存在一定的轴向距离。
在本实施例中，所述推动杆101的下部固定于所述动铁芯109，所述推动杆101的上部依次穿过所述静铁芯108、轭铁板110固定于所述绝缘材料107。
在本实施例中，所述高压直流继电器还包括线圈(图中未示出)，当所述线圈通电时，所述动铁芯109带动所述推动杆101向靠近所述静触头201的方向轴向运动，推动所述绝缘材料107、第二导磁块104、固定支架106也向靠近所述静触头201的方向轴向运动，进而推动所述动簧片102轴向运动至与所述静触头201接触，此时所述动铁芯109继续向上运动至与所述静铁芯108的底部贴合后才停止运动，此时，所述绝缘材料107、第二导磁块104、固定支架106也停止运动，所述主弹簧105处于压缩状态。
在本实施例中，在所述高压直流继电器工作过程中，当所述静触头201与所述动簧片102接触且通过大电流时，会产生电动斥力，同时还会产生磁场，在所述磁场的作用下，所述第一导磁块103与所述第二导磁块104产生与所述电动斥力同方向的磁吸力，进一步促进所述静触头201与所述动簧片102的快速分断。具体地，所述动簧片102受到向下的电动斥力，所述第一导磁块103受到向下的磁吸力，所述主弹簧105受到压缩，由于所述第一导磁块103固定于所述动簧片102，因此所述电动斥力与所述磁吸力叠加后，加速所述动簧片102与所述静触头201的分离，从而能快速响应分断。此外，由于所述动簧片102与所述静触头201分离后，动静触点的电阻会非常大，在电压恒定的情况下，电流会变小，从而抑制了电路回路中的大电流的产生，进一步提升了安全性。
具体地，在现有技术中，在回路中设置保险丝，当通过大电流时，通过保证动簧片与静触头不断开，为保险丝争取反应时间。本实施例的技术方案无需额外设置保险丝，在通过大电流时，通过第一导磁块、第二导磁块之间的磁吸力加速动簧片与静触头的分离。与现有技术相比，本实施例的技术方案通过改变第二导磁块的位置，即可实现在通过大电流时的继电器的快速响应分断，结构简单；本实施例的技术方案无需保险丝，成本更低廉，同时也减少了故障点，更加安全；此外，相比现有技术，本实施例的技术方案无需等待保险丝反应，响应速度更快。
实施例二：
本实施例对所述高压直流继电器工作过程和快速响应分断的过程进一步详细说明，以更深入地说明本发明的技术方案。
一、高压直流继电器的工作过程
(1)所述线圈通电；
(2)所述动铁芯109由于磁场作用和所述静铁芯108产生相互吸引的电磁力，由于所述静铁芯108被固定，因此所述动铁芯109向上运动；
(3)所述推动杆101被所述动铁芯109带动向上运动；
(4)所述推动杆101推动所述绝缘材料107带动所述第二导磁块104、固定支架106、主弹簧105、第一导磁块103、动簧片102整体向上运动；
(5)所述动簧片102与所述静触头201接触；
(6)所述动铁芯109继续运动至与所述静铁芯108的底部抵接后停止运动，与此同时，所述主弹簧105被压缩；
(7)所述高压直流继电器开始工作。
二、高压直流继电器通过大电流时快速分断的过程
当所述高压直流电路开始工作后，当大电流通过时，所述静触头201与所述动簧片102之间会产生电动斥力，具体如下：
(1)当大电流通过时，会产生磁场；
(2)在所述磁场的作用下，所述第一导磁块103与所述第二导磁块104产生与所述电动斥力同方向的磁吸力；
(3)所述第一导磁块103受到向下的磁吸力，所述主弹簧105受到压缩；
(4)由于所述第一导磁块103固定于所述动簧片102，因此所述电动斥力与所述磁吸力叠加后的合力抵抗所述主弹簧105的向上的力，将所述主弹簧105进一步压缩，促使所述动簧片102与所述静触头201快速分离。
本发明的快速响应分断的高压直流继电器，通过将第二导磁块固定于推动杆，在静触头与动簧片接触并通过大电流时，第一导磁块与第二导磁块之间产生与静触头、动簧片之间的电斥力同方向的磁吸力，加速动静触点弹开，阻断电流上升。本发明的快速响应分断的高压直流继电器，无需额外设置保险丝，成本低廉；同时减少了故障点，更加安全；本发明所采用的技术方案、结构简单、响应速度快，具有较高的实用价值。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员而言，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。
Claims (8)
1.一种快速响应分断的高压直流继电器，包括动组件、静组件，所述静组件包括静触头，所述动组件包括推动杆、动簧片、第一导磁块、第二导磁块与主弹簧，所述动簧片与所述静触头相对设置，其特征在于，所述第一导磁块固定于所述动簧片朝向所述静触头的一面；所述第二导磁块固定于所述推动杆靠近所述动簧片的一端，通过所述主弹簧与所述动簧片远离所述静触头的另一面抵接；
当所述静触头与所述动簧片接触且通过大电流时，产生电动斥力，所述第一导磁块与所述第二导磁块产生与所述电动斥力同方向的磁吸力，促使所述静触头与所述动簧片快速分断。
2.根据权利要求1所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述动组件还包括固定于所述第二导磁块的固定支架，所述固定支架形成第一容纳空间，用于容纳所述第一导磁块、动簧片、主弹簧、第二导磁块。
3.根据权利要求2所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述固定支架包括水平设置的支撑平面与轴向设置并固定于所述支撑平面的支撑组件，所述支撑组件固定于所述第二导磁块。
4.根据权利要求1所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述第二导磁块通过绝缘材料与所述推动杆连接。
5.根据权利要求4所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述第二导磁块包括一凹槽，所述凹槽与所述绝缘材料形成第二容纳空间，用于容纳所述主弹簧。
6.根据权利要求2所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述固定支架在与所述推动杆的中轴线垂直的平面的投影面积小于所述动簧片的投影面积，用于使所述动簧片的两端能与所述静触头接触。
7.根据权利要求1所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述第一导磁块为开口向下的U型件。
8.根据权利要求1所述的快速响应分断的高压直流继电器，其特征在于，所述动组件还包括静铁芯与动铁芯，所述推动杆固定于所述动铁芯，当所述高压继电器工作时，所述动铁芯带动所述推动杆向上运动，所述动铁芯运动至所述静铁芯后停止运动。
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