CN115742783A - 配电器、车辆的充配电系统、车辆以及充电桩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电器、车辆的充配电系统、车辆以及充电桩,配电器包括:外壳体;直流充电接口、电控端接口和电池端接口;第一接触器,第一接触器连接在电控端接口和电池端接口之间;第二接触器,第二接触器连接在电控端接口和电池端接口之间;第三接触器和预充电阻;第四接触器,第四接触器连接在直流充电接口和电池端接口之间;第五接触器,第五接触器连接在直流充电接口的负极端和电池端接口的负极端之间;其中,第一接触器、第二接触器、第三接触器、预充电阻、第四接触器、第五接触器均设于外壳体内。由此,本申请的配电器能将预充电阻和多个直流接触器集成,配电器内电路布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器成本。
Description
技术领域
本发明涉及接触器领域,尤其是涉及一种配电器、车辆的充配电系统、车辆以及充电桩。
背景技术
相关技术中,车辆的充配电系统中需要设置多个接触器以满足各种需求,为了避免多个电气元件之间的相互影响,多个接触器分别独立设置,导致电路布置复杂、占用空间较大、成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出了一种配电器,该配电器能将预充电阻和多个直流接触器集成,配电器内电路布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器成本。
本发明进一步地提出了一种车辆的充配电系统。
本发明进一步地提出了一种车辆。
本发明进一步地提出了一种充电桩。
根据本发明的配电器包括:外壳体;直流充电接口、电控端接口和电池端接口,所述直流充电接口、所述电控端接口和所述电池端接口均设于所述外壳体;第一接触器,所述第一接触器连接在所述电控端接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;第二接触器,所述第二接触器连接在所述电控端接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;第三接触器和预充电阻,所述第三接触器和所述预充电阻串联成预充支路;所述预充支路与所述第一接触器并联,且所述预充支路连接在所述电控端接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;或,所述预充支路与所述第二接触器并联,且所述预充支路连接在所述电控端接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;第四接触器,所述第四接触器连接在所述直流充电接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;第五接触器,所述第五接触器连接在所述直流充电接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;其中,所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述预充电阻、所述第四接触器、所述第五接触器均选择性地导通或断开且均设于所述外壳体内。
根据本发明的配电器,能将预充电阻和多个直流接触器集成,配电器内电路布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器成本。
在本发明的一些示例中,所述的配电器还包括:第一内壳,所述第一内壳固定设置于所述外壳体内,所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器和所述预充电阻集成在所述第一内壳内,所述第一接触器的输入端和输出端均设于所述第一内壳上,所述第二接触器的输入端和输出端均设于所述第一内壳上。
在本发明的一些示例中,所述第一接触器和所述第二接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连,且所述主接合导体选择性地与对应的所述输出端电连接;
所述第三接触器包括预充接合导体,所述预充接合导体、所述预充电阻分别与所述第一接触器和所述第二接触器中一个接触器的输入端和输出端相连,所述预充接合导体选择性地与所述预充电阻电连接。
在本发明的一些示例中,所述第一内壳内设有驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述主接合导体与对应的所述输出端电连接,且还用于驱动所述预充接合导体与所述预充电阻电连接。
在本发明的一些示例中,所述驱动组件包括:第一扇形部、第二扇形部和第三扇形部,所述主接合导体包括第一接合导体和第二接合导体,所述第一扇形部用于推动所述第一接合导体以及松开对所述第一接合导体的推动,所述第二扇形部用于推动所述第二接合导体以及松开对所述第二接合导体的推动,所述第三扇形部用于推动所述预充接合导体以及松开对所述预充接合导体的推动;其中,
所述第一扇形部推动所述第一接合导体时使所述第一接合导体与对应的所述输出端相连,所述第二扇形部推动所述第二接合导体时使所述第二接合导体与对应的所述输出端相连,所述第三扇形部推动所述预充接合导体时使所述预充接合导体与所述预充电阻相连。
在本发明的一些示例中,所述驱动组件还包括:第一动力源和第一传动杆,所述第一动力源与所述第一传动杆的端部相连且用于驱动所述第一传动杆转动,所述第一扇形部、所述第二扇形部和所述第三扇形部均设于所述第一传动杆,所述第一扇形部、所述第二扇形部和所述第三扇形部均绕所述第一轴线同步转动,所述第一轴线与所述第一传动杆的轴线重合;
所述第一扇形部、所述第二扇形部、所述第三扇形部均在转动过程中分别推动所述第一接合导体、所述第二接合导体、所述预充接合导体以及松开对所述第一接合导体、所述第二接合导体、所述预充接合导体的推动。
在本发明的一些示例中,所述的配电器,还包括:第二内壳,所述第二内壳固定设置于所述外壳体内,所述第四接触器和所述第五接触器集成在所述第二内壳内,所述第四接触器的输入端和输出端均设于所述第二内壳上,所述第五接触器的输入端和输出端均设于所述第二内壳上。
在本发明的一些示例中,所述第二内壳内设有第一传动组件、第一驱动线圈和第二驱动线圈,所述第四接触器和所述第五接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连;
所述第一传动组件包括第一微动开关和第一从动件,所述第一微动开关与所述第一从动件动力连接,所述第一从动件与所述主接合导体相连,所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈用于通电后通过产生磁性力驱动所述第一微动开关朝第一方向运动以带动所述主接合导体与所述输出端接合,或驱动所述第一微动开关朝第二方向运动以带动所述主接合导体与所述输出端断开。
在本发明的一些示例中,所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈间隔开分布,且所述第一微动开关绕第二轴线可转动地安装于所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈之间;其中
所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈用于驱动所述第一微动开关绕所述第二轴线朝第一方向转动,或用于驱动所述第一微动开关绕所述第二轴线朝第二方向转动。
在本发明的一些示例中,所述第一传动组件还包括:第一传动件,所述第一传动件包括绕第三轴线转动的第一齿轮部,所述第一微动开关包括绕所述第二轴线转动的第一弧形齿部,所述第一齿轮部与所述第一弧形齿部通过齿结构啮合传动;
所述第一传动件还包括绕所述第三轴线转动的第二齿轮部,所述第一从动件包括第一齿条部,所述第二齿轮部与所述第一齿条部通过齿结构啮合传动。
在本发明的一些示例中,所述第四接触器和所述第五接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连,且所述主接合导体选择性地与对应的所述输出端电连接;
所述第二内壳内设有驱动机构,所述驱动机构包括第四扇形驱动部,所述第四扇形驱动部构造为可绕第四轴线转动;其中,所述第四扇形驱动部在转动过程中推动所述第四接触器的所述主接合导体和所述第五接触器的所述主接合导体以及松开对所述第四接触器的所述主接合导体和所述第五接触器的所述主接合导体的推动,所述第四扇形驱动部推动多个所述主接合导体时使多个所述主接合导体分别与对应的所述输出端电连接。
在本发明的一些示例中,所述第四扇形驱动部包括沿所述第四轴线间隔开分布的第一子扇形部和第二子扇形部,所述主接合导体包括第三接合导体和第四接合导体,所述第一子扇形部用于推动所述第三接合导体以及松开对所述第三接合导体的推动,所述第二子扇形部用于推动所述第四接合导体以及松开对所述第四接合导体的推动。
在本发明的一些示例中,所述第一子扇形部与所述第二子扇形部沿所述第四轴线正对设置,且绕所述第四轴线同步转动,所述第一子扇形部与所述第二子扇形部在转动过程中同时推动所述第三接合导体和所述第四接合导体以及同时松开对所述第三接合导体和所述第四接合导体的推动。
在本发明的一些示例中,所述驱动机构还包括:第二动力源和第二传动杆,所述第二动力源与所述第二传动杆的端部相连且用于驱动所述第二传动杆转动,所述第一子扇形部和所述第二子扇形部均设于所述第二传动杆,所述第一子扇形部和所述第二子扇形部均绕所述第四轴线同步转动,所述第四轴线与所述第二传动杆的轴线重合。
在本发明的一些示例中,所述的配电器还包括:第三内壳和第四内壳,所述第三内壳和所述第四内壳均固定设置于所述外壳体内,所述第四接触器设置于所述第三内壳内,所述第五接触器设置于所述第四内壳内,所述第四接触器的输入端和输出端均设于所述第三内壳上,所述第五接触器的输入端和输出端均设于所述第四内壳上。
在本发明的一些示例中,所述第四接触器和/或所述第五接触器包括:第二传动组件、主接合导体和第三驱动线圈,所述主接合导体与对应的所述输入端相连;
所述第二传动组件包括第二微动开关、第二传动件和第二从动件,所述第二微动开关与所述第二传动件啮合传动,所述第二传动件与所述第二从动件啮合传动,且所述第二从动件与所述主接合导体相连;所述第三驱动线圈用于通电后通过产生磁性力驱动所述第二微动开关运动;其中
所述第二传动组件构造为在所述第二微动开关运动时通过所述第二传动件带动所述第二从动件移动,以使所述主接合导体与对应的所述输出端接合。
在本发明的一些示例中,所述第二微动开关设置为绕第五轴线可转动,所述第二传动件构造为绕第六轴线可转动,所述第五轴线和所述第六轴线垂直分布;
所述第二微动开关包括绕所述第五轴线转动的第二弧形齿部,所述第二传动件包括绕所述第六轴线转动的第三齿轮部,所述第二弧形齿部与所述第三齿轮部啮合传动;
所述第二传动件还包括绕所述第六轴线转动的第四齿轮部,所述第二从动件包括第二齿条部,所述第四齿轮部与所述第二齿条部啮合传动。
在本发明的一些示例中,所述第四接触器和/或所述第五接触器包括:驱动装置,接合电排,所述接合电排包括第一导通段和第二导通段,所述第一导通段和所述第二导通段相互连接且可发生相对转动,所述第一导通段与固定在对应的所述输入端上,所述第二导通段可选择地与对应的所述输出端电连接或断开电连接;
所述驱动装置用于带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动;其中
所述输入端、所述输出端分别与所述接合电排在第三方向上相对设置,所述接合电排、所述输入端和所述输出端中的至少一个与所述驱动装置在第四方向上相对设置,所述第三方向与所述第四方向正交。
在本发明的一些示例中,所述驱动装置包括:第三微动开关以及第四驱动线圈,所述第三微动开关与所述第四驱动线圈在第三方向上相对设置,所述第三微动开关适于在所述第四驱动线圈的磁性力作用下绕固定轴线摆动,所述第三微动开关用于带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动,所述第四驱动线圈与所述输入端、所述输出端在第四方向上相对设置,所述第三微动开关与所述接合电排在第四方向上相对设置。
在本发明的一些示例中,所述第三微动开关包括:驱动台以及连接架,所述连接架的一端与所述驱动台连接,所述连接架的另一端与所述第二导通段连接,所述驱动台适于在所述第四驱动线圈的磁性力作用下摆动,所述驱动台用于带动所述连接架摆动,进而带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动。
在本发明的一些示例中,所述配电器还包括第六接触器、第七接触器和交流充电接口,所述第六接触器连接在所述交流充电接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间,所述第七接触器连接在所述交流充电接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间。
在本发明的一些示例中,所述的配电器还包括:温度传感器和控制器,所述温度传感器与所述控制器电连接,且所述温度传感器用于检测所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述第四接触器、所述第五接触器和/或所述预充电阻的电路信号,所述控制器用于根据所述电路信号控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述第四接触器、所述第五接触器和/或所述预充电阻的导通或断开;其中
所述电路信号包括:温度变化、电压变化以及电流变化。
根据本发明的车辆的充配电系统,包括上述的配电器。
根据本发明的车辆,包括上述的车辆的充配电系统。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的配电器的示意图;图2是根据本发明实施例的配电器的主视图;
图3是根据本发明实施例的配电器的另一个角度示意图;
图4是根据本发明实施例的配电器的内部结构示意图;
图5是根据本发明实施例的配电器的第一接触器至第五接触器、直流充电接口、电控端接口和电池端接口的连接示意图;
图6是根据本发明实施例的配电器的原理图;图7是根据本发明实施例的接触器的示意图;
图8是根据本发明实施例的接触器的俯视图;
图9是图8中A-A处的剖视图;图10是图8中B-B处的剖视图;
图11是图8中C-C处的剖视图;图12是图8中D-D处的剖视图;
图13是根据本发明实施例的接触器的内部结构图;
图14是根据本发明实施例的接触器的高压原理图;
图15是根据本发明实施例的接触器的部分结构示意图;
图16是根据本发明实施例的接触器的第一接线端、第二接线端、接合导体、驱动组件和预充电阻的装配示意图;
图17是根据本发明实施例的接触器的驱动组件、接合导体和预充接合导体的示意图;
图18是根据本发明实施例的接触器的第一接线端、第二接线端、接合导体、驱动组件和预充电阻装配后的俯视图;
图19是根据本发明实施例的接触器的预充接合导体和预充电阻接合时的示意图;
图20是图19中E-E处的剖视图;图21是图19中F-F处的剖视图;
图22是根据本发明实施例的接触器的预充接合导体和预充电阻、第二接合导体和负极输出接线柱接合时的示意图;
图23是图22中H-H处的剖视图;图24是图22中I-I处的剖视图;
图25是根据本发明实施例的接触器的预充接合导体和预充电阻、第二接合导体和负极输出接线柱、第一接合导体和正极输出接线柱接合时的示意图;
图26是图25中G-G处的剖视图;
图27是根据本发明实施例的接触器的第二接合导体和负极输出接线柱、第一接合导体和正极输出接线柱接合时的示意图;
图28是根据本发明实施例的接触器的第一接合导体和正极输出接线柱接合时的示意图;
图29是根据本发明实施例的接触器的结构示意图;
图30是根据本发明实施例的接触器的剖视图;
图31是根据本发明实施例的接触器(不带壳体)的结构示意图;
图32是根据本发明实施例的接触器(不带壳体)的结构俯视图(连接状态下);
图33是根据本发明实施例的接触器(不带壳体)的结构正视图(连接状态下);
图34是根据本发明实施例的接触器(不带壳体)的结构俯视图(断开状态下);
图35是根据本发明实施例的接触器(不带壳体)的结构正视图(断开状态下);
图36是根据本发明实施例的接触器中壳体的结构俯视图;
图37是根据本发明实施例的接触器中传动组件的结构示意图;
图38是根据本发明实施例的接触器中传动组件的安装示意图;
图39是根据本发明另一实施例的接触器中传动组件的安装示意图;
图40是根据本发明实施例的接触器的一个实施例的结构示意图;
图41是图40中的接触器的局部剖开示意图;
图42是图40中的接触器的剖视图;图43是图40中的接触器的结构示意图(无壳体);
图44是图40中的接触器的结构示意图(第一接线端与第二接线端导通,且无壳体);
图45是根据本发明实施例的接触器的另一个实施例结构示意图;
图46是图45中的接触器的剖视图;图47是图45中的接触器(不带壳体)的结构示意图;
图48是图45中的接触器(不带壳体)的结构正视图(连接状态下);
图49是图45中的接触器(不带壳体)的结构俯视图(连接状态下);
图50是图45中的接触器(不带壳体)的结构正视图(断开状态下);
图51是图45中的接触器(不带壳体)的结构俯视图(断开状态下);
图52是图45中的接触器中壳体的结构俯视图;
图53是图45中的接触器中第二传动组件的结构示意图;
图54是图45中的接触器中第二传动组件与第三驱动线圈的安装示意图;
图55是根据本发明另一实施例的接触器(不带壳体)的结构示意图;
图56是根据本发明另一实施例的接触器的示意图;
图57是图56中的接触器处于第一位置的立体示意图;
图58是图56中的接触器处于第一位置的俯视图;
图59是图56中的接触器处于第二位置的立体示意图;
图60是图56中的接触器处于第二位置的俯视图;
图61是图56中的接触器处于第一位置时驱动装置的状态图;
图62是图56中的接触器处于第二位置时驱动装置的状态图;
图63是图56中的接触器的示意图;图64是图56中的接触器的驱动装置的示意图;
图65是图56中的接触器的剖视示意图;图66是根据本发明实施例的车辆的示意图;
图67是本发明所采用的一种传感器的工作电路示意图;
图68是根据本发明实施例的配电器的另一个原理图。
附图标记:
第一接线端1;正极输入接线柱11;负极输入接线柱12;第二接线端2;正极输出接线柱21;负极输出接线柱22;
主接合导体3;第一接合导体3a;第二接合导体3b;固定部31;弱化部32;弱化空腔321;接合部33;
驱动组件4;扇形驱动部41;第一扇形部411;第二扇形部412;第三扇形部413;第一动力源42;第一传动杆43;壳体5;上盖51;绝缘隔板6;固定支座7;安装孔部71;低压信号线8;
预充电阻9;预充接合导体91;第二连接端92;金属导体10;
充配电系统1000;主正接触器100a;主负接触器100b;预充接触器100c;
第一传动组件444;第一微动开关445;磁性驱动部44;第一弧形齿部441;第一从动件442;第一齿条部421;夹持部422;夹持口423;第一传动件443;第一齿轮部431;第二齿轮部432;
第一驱动线圈53;第一导磁部54;第二导磁部52;第二驱动线圈63;第三导磁部61;第四导磁部62;支脚76;安装孔72;盖板结构73;滑动导槽74;
驱动机构75;第四扇形驱动部77;第一子扇形部78;第二子扇形部79;第三接合导体3c;第四接合导体3d;第二动力源791;第二传动杆792;
第二传动组件100,第二微动开关101,第二弧形齿部102,驱动部103,第一磁性部104,第二磁性部105,第三磁性部106,第四磁性部107,
第二从动件108,第二传动件109,第三齿轮部110,第四齿轮部111,
第三驱动线圈112,第一导磁片113,第二导磁片114,壳体206;
接合电排30;第一导通段301;第二导通段302;柔性连接部303;弧形槽331;
驱动装置40;第四驱动线圈401;第三微动开关402;驱动台403;连接架404;永磁体405;夹持部406;低压信号端60;传感器70;
配电器2000;外壳体200;直流充电接口201;电控端接口202;电池端接口203;第一接触器K1;第二接触器K2;第三接触器K3;第四接触器K4;第五接触器K5;第六接触器K6;第七接触器K7;第一内壳204;第二内壳205;第三内壳206;第四内壳207;第一导电排208;第二导电排209;第四导电排2092;第五导电排2093;第一子铜排2094;第二子铜排2095;车辆10000。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的配电器2000,配电器2000可以设置于车辆的充配电系统1000,充配电系统1000可以设置在车辆上。
如图1-图6所示,根据本发明实施例的配电器2000包括:外壳体200、直流充电接口201、电控端接口202、电池端接口203、第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5。直流充电接口201、电控端接口202和电池端接口203均设置于外壳体200。第一接触器K1连接在电控端接口202的正极端和电池端接口203的正极端之间。第二接触器K2连接在电控端接口202的负极端和电池端接口203的负极端之间。第三接触器K3和预充电阻9串联成预充支路,预充支路与第一接触器K1并联,且预充支路连接在电控端接口202的正极端和电池端接口203的正极端之间;或者预充支路与第二接触器K2并联,且预充支路连接在电控端接口202的负极端和电池端接口203的负极端之间。
进一步地,第四接触器K4连接在直流充电接口201的正极端和电池端接口203的正极端之间。第五接触器K5连接在直流充电接口201的负极端和电池端接口203的负极端之间。其中,第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、预充电阻9、第四接触器K4、第五接触器K5均选择性地导通或断开,且第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、预充电阻9、第四接触器K4、第五接触器K5均设置于外壳体200内。
具体地,如图6所示,本申请的配电器2000工作场景描述如下所述:
场景1:当车辆处于高压下电状态时,第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态。
场景2:整车动力电池需要进行直流充电(即进行快充)时。
2.1、当整车处于非行驶场景的高压上电状态(即第二接触器K2和第三接触器K3处于导通状态),动力电池要进行直流充电(即快充)时,第四接触器K4和第五接触器K5的低压控制件收到上位机发出的接触器导通信号,第四接触器K4和第五接触器K5的高压触点同步动作由断开状态切换为导通状态,车辆处于直流充电(即快充)状态。当动力电池直流充电完成时,第四接触器K4和第五接触器K5的低压控制件收到上位机发出的接触器断开信号,第四接触器K4和第五接触器K5的高压触点同步动作,第四接触器K4和第五接触器K5由导通状态切换为断开状态。
2.2、当整车处于高压下电状态(即第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态),动力电池要进行直流充电(即进行快充)时,第三接触器K3、第二接触器K2、第一接触器K1依次闭合,然后第三接触器K3断开。
当第一接触器K1、第二接触器K2均闭合,第三接触器K3断开时,第四接触器K4和第五接触器K5开始执行2.1中动作流程,2.1动作流程执行结束后,若整车需要切换为行驶状态,那么第二接触器K2和第三接触器K3不需要继续执行动作,若整车需要下高压电,那么第二接触器K2、第三接触器K3断开,第一接触器K1导通。
场景3:整车需要行驶时。
3.1当整车处于非行驶场景的高压上电状态(即第二接触器K2和第三接触器K3处于导通状态)时,第四接触器K4和第五接触器K5不需要执行任何动作流程。
3.2当整车处于高压下电状态(即第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态)时,第三接触器K3、第二接触器K2、第一接触器K1依次闭合,然后第三接触器K3断开。
场景4:整车启动电池(低压供电电池)需要充电时。
4.1当整车处于非行驶场景的高压上电状态(即第二接触器K2和第三接触器K3处于导通状态)时,第四接触器K4和第五接触器K5不需要执行任何动作流程。obc/DC(车载电源)接收上位机信号,给启动电池(低压供电电源)进行充电。
当启动电池(低压供电电源)充电完成时,那么第二接触器K2、第三接触器K3断开,第一接触器K1导通。
4.2当整车处于高压下电状态(即第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态)时,第三接触器K3、第二接触器K2、第一接触器K1依次闭合,然后第三接触器K3断开。
当第一接触器K1和第二接触器K2闭合,第三接触器K3处于断开状态时,需要继续执行完4.1动作流程。
场景5:整车启动电池(低压供电电池)不能满足低压负载供电时。
5.1当整车处于非行驶场景的高压上电状态(即第二接触器K2和第三接触器K3处于导通状态)时,第四接触器K4和第五接触器K5不需要执行任何动作流程。obc/DC(车载电源)接收上位机信号,给整车低压负载供电。
当大功率的低压负载关闭,启动电池(低压供电电源)能够满足低压负载供电需求时,那么第二接触器K2、第三接触器K3断开,第一接触器K1导通。
5.2当整车处于高压下电状态(即第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态)时,第三接触器K3、第二接触器K2、第一接触器K1依次闭合,然后第三接触器K3断开。
当第一接触器K1和第二接触器K2闭合,第三接触器K3处于断开状态时,需要继续执行完5.1动作流程。
场景6:整车需要进行交流充电(即进行慢充)时。
6.1当整车处于非行驶场景的高压上电状态(即第二接触器K2和第三接触器K3处于导通状态)时,obc/DC(车载电源)接收上位机信号进行工作,即给动力电池进行充电。
当动力电池充电完成,或整车执行了充电结束的命令时,若整车需要切换为行驶状态,那么第二接触器K2和第三接触器K3不需要继续执行动作;若整车需要下高压电,那么第二接触器K2、第三接触器K3断开,第一接触器K1导通。
6.2当整车处于高压下电状态(即第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4和第五接触器K5都处于断开状态)时,第三接触器K3、第二接触器K2、第一接触器K1依次闭合,然后第三接触器K3断开。
当第一接触器K1和第二接触器K2闭合,第三接触器K3处于断开状态时,需要继续执行完6.1动作流程。
由本申请的配电器2000工作场景描述可知,配电器2000能够满足车辆的充放电需求,并且,通过第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、预充电阻9、第四接触器K4、第五接触器K5均设于外壳体200内,能够将预充电阻9和多个直流接触器集成,配电器2000内电路布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器2000成本。
如图68所示,在本发明的一些实施例中,配电器2000还包括第六接触器K6、第七接触器K7和交流充电接口,第六接触器K6连接在交流充电接口的正极端和电池端接口203的正极端之间,第七接触器K7连接在交流充电接口的负极端和电池端接口203的负极端之间。通过设置第六接触器K6、第七接触器K7和交流充电接口,可以将车载充电机与交流充电接口连接,以实现交流充电。
在本发明的一些实施例中,配电器2000还包括:温度传感器和控制器,温度传感器与控制器电连接。
其中,控制器可为车辆原有的上位机,且温度传感器与上位机使用CAN(控制器局域网络)通信控制,从而利用原有的上位机实现对温度传感器的控制,便于简化温度传感器的控制结构,降低生产成本。
进一步地,温度传感器用于检测第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9的电路信号,控制器用于根据电路信号控制第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9的导通或断开;其中电路信号包括:温度变化、电压变化以及电流变化等,在此不做限定。
在一些示例中,温度传感器焊接在第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9上,且温度传感器与上位机电连接,随着第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9导通,高压回路的载流量以及发热量均会产生变化,对应会出现温度变化,温度传感器可以获取高压回路工作过程中的变化信息(温度变化、载流量变化等),温度传感器用于检测第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9的温度变化,并以电路信号的形式传递至控制器,控制器根据电路信号判断是否达到高压回路的切断阈值,并在需要断开高压回路时,控制第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9断开电连接,不仅无需设置熔断器,以降低高压损耗,降低成本,而且在控制断开接触器后,如采用本发明配电器2000的用电设备需要继续工作时,也可以确保用电设备可以上高压,可以提高安全性。
需要指出的是,熔断器熔断后,则高压电路被彻底断开,而本发明通过设置控制器和温度传感器,即便基于温度传感器得到的信息需要断开高压电,但在极限条件下,仍然可以上高压电以提高安全性,例如:本发明配电器2000应用在电动车辆上,当电路信息表征为需要断开接触器但车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,并在行驶至安全位置后或解除危险情况后,断开第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9的电连接。
由此,能够防止第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3、第四接触器K4、第五接触器K5和/或预充电阻9的温度过高导致配电器2000过热,利于增强配电器2000的安全性,且能够在车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,进而增强配电器2000的实用性。
当然,温度传感器也可通过其他结构形式设于高压回路的其他位置用于检测高压回路的电路信号,在此不做限定。
如图5所示,根据本发明的一些实施例,第一接触器K1的输入端与第四接触器K4的输出端通过第一导电排208连接,且第一导电排208还与电控端接口202的正极端连接。进一步地,第二接触器K2的输入端与第五接触器K5的输出端通过第二导电排209连接,且第二导电排209还与电控端接口202的负极端连接。进一步地,第二导电排209包括:第一子铜排2094和第二子铜排2095,第一子铜排2094连接在第二接触器K2输入端与电控端接口202的负极端之间,第二子铜排2095连接在第五接触器K5输出端和第一子铜排2094之间。进一步地,第一接触器K1输出端和电池端接口203的正极端间连接有第四导电排2092。进一步地,第二接触器K2输出端和电池端接口203的正极端间连接有第五导电排2093。
在本发明的一些实施例中,如图5所示,配电器2000还包括:第一内壳204,第一内壳204固定设置于外壳体200内,第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3和预充电阻9集成在第一内壳204内,第一接触器K1的输入端和输出端均设于第一内壳204上,第二接触器K2的输入端和输出端均设于第一内壳204上,如此设置能够将第一接触器K1、第二接触器K2、第三接触器K3和预充电阻9集成,可以使配电器2000内电路布置更简单,可以进一步减小多个接触器的占用空间,也可以进一步降低配电器2000成本。
根据本发明的一个实施例,如图6-图28所示、第一接触器K1和第二接触器K2均包括:主接合导体3,主接合导体3与对应的输入端相连,且主接合导体3选择性地与对应的输出端电连接,需要说明的是,第一接触器K1和第二接触器K2分别对应设置有一个主接合导体3,以第一接触器K1为例进行说明,第一接触器K1的主接合导体3与第一接触器K1的输入端连接,第一接触器K1的主接合导体3选择性地与第一接触器K1的输出端电连接。
进一步地,第三接触器K3包括预充接合导体91,预充接合导体91、预充电阻9分别与第一接触器K1和第二接触器K2中一个接触器的输入端和输出端相连,预充接合导体91选择性地与预充电阻9电连接。优选地,预充接合导体91、预充电阻9分别与第一接触器K1的输入端和输出端相连。如此设置能够保证配电器2000满足车辆的充放电需求。
进一步地,第一内壳204内设有驱动组件4,驱动组件4用于驱动主接合导体3与对应的输出端电连接,且驱动组件4还用于驱动预充接合导体91与预充电阻9电连接。其中,驱动组件4用于驱动第一接触器K1的主接合导体3与第一接触器K1的输出端连接,驱动组件4用于驱动第二接触器K2的主接合导体3与第二接触器K2的输出端连接。通过同一驱动组件4能够实现预充接合导体91、主接合导体3的控制,本申请的配电器2000应用在车辆(例如新能源汽车)上后,可以满足车辆的充放电需求(下文进行描述充放电原理),并且,能够将多个接触器集成在一起,同时,能够避免高压主回路和低压控制回路之间产生相互影响的风险,利于增强配电器2000的安全性和实用性。
进一步地,驱动组件4包括:第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413,主接合导体3包括第一接合导体3a和第二接合导体3b,第一扇形部411用于推动第一接合导体3a以及松开对第一接合导体3a的推动,第二扇形部412用于推动第二接合导体3b以及松开对第二接合导体3b的推动,第三扇形部413用于推动预充接合导体91以及松开对预充接合导体91的推动;其中,第一扇形部411推动第一接合导体3a时使第一接合导体3a与对应的输出端相连,第二扇形部412推动第二接合导体3b时使第二接合导体3b与对应的输出端相连,第三扇形部413推动预充接合导体时使预充接合导体91与预充电阻9相连。
在本发明的一些实施例中,驱动组件4还包括:第一动力源42和第一传动杆43,第一动力源42与第一传动杆43的端部相连且用于驱动第一传动杆43转动,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413均设于第一传动杆43,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413均绕第一轴线同步转动,第一轴线与第一传动杆43的轴线重合。其中,通过第一动力源42驱动第一传动杆43转动,可以同时驱动第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413转动。
进一步地,第一扇形部411、第二扇形部412、第三扇形部413均在转动过程中分别推动第一接合导体3a、第二接合导体3b、预充接合导体91以及松开对第一接合导体3a、第二接合导体3b、预充接合导体91的推动,从而使第一接合导体3a、第二接合导体3b与对应的输出端导通,也可以使预充接合导体91与预充电阻9导通。
在本发明的一些实施例中,配电器2000还包括:第二内壳205,第二内壳205固定设置于外壳体200内,第四接触器K4和第五接触器K5集成在第二内壳205内,第四接触器K4的输入端和输出端均设于第二内壳205上,第五接触器K5的输入端和输出端均设于第二内壳205上。如此设置能够将第四接触器K4和第五接触器K5集成为一个接触器,可以简化配电器2000内部结构。
具体地,下面参考图7-图28描述根据本发明实施例的接触器,该接触器为直流式接触器,接触器集成有至少两个接线端组,每个接线端组均包括第一接线端1(即上述的输入端)和第二接线端2(即上述的输出端),接触器还集成有预充电阻9和预充接合导体91,从而能够形成至少三组直流电回路,将接触器将三个直流接触器集成在一起,该接触器的预充电阻9具有泄放电能。
如图7-图28所示,根据本发明实施例的接触器包括:至少两个接线端组、至少两个主接合导体3、驱动组件4、预充接合导体91和预充电阻9,接线端组的数量可根据实际的使用需求而灵活设置,优选地,接线端组设置为两组,主接合导体3与接线端组一一对应设置,也就是说,一个接线端组对应设置有一个主接合导体3,每个主接合导体3与对应的第一接线端1相连。预充接合导体91和预充电阻9分别与一个接线端组的第一接线端1和第二接线端2相连,例如:预充接合导体91与第一接线端1相连,预充电阻9与第二接线端2相连。
其中,需要说明的是,一个第一接线端1可以对应有一个第二接线端2,且一个第一接线端1和一个第二接线端2能够形成一个直流电回路。
主接合导体3为导电材料制成,例如:铁或者软铜(银)等复合金属,从而便于在减小主接合导体3的重量和体积的同时,提高主接合导体3的导电性,使得主接合导体3能够具有更大的载流量,进而提高接触器的导电性。
同时,主接合导体3中的软铜(银)等复合材料的使用,使得主接合导体3形成为质软材料,解决了主接合导体3与第二接线端2接触时出现的刚性接触,有效减小了接触时产生的噪声,进一步增强了接触器的实用性。
预充电阻9与第二接线端2相连,主接合导体3与第一接线端1相连。进一步地,预充电阻9连接有第二连接端92,预充接合导体91适于与第二连接端92接合。
其中,驱动组件4与上位机使用CAN(控制器局域网络)通信控制,用于根据CAN的信号控制,驱动组件4用于驱动主接合导体3与对应的第二接线端2电连接,且驱动组件4还用于驱动预充接合导体91与预充电阻9电连接,进一步地,预充接合导体91和第二连接端92电连接,通过同一驱动组件4能够实现预充接合导体91、主接合导体3的控制,本申请的接触器应用在车辆(例如新能源汽车)上后,可以满足车辆的充放电需求(下文进行描述充放电原理),并且,能够将多个接触器集成在一起,同时,能够避免高压主回路和低压控制回路之间产生相互影响的风险,利于增强接触器的安全性和实用性。
同时,接触器还可以包括温度传感器,温度传感器焊接在主接合导体3上,且温度传感器与上位机电连接,温度传感器用于检测主接合导体3的温度变化,且将主接合导体3的实时温度值传输给上位机,然后由上位机判定该温度是否满足第一接线端1与第二接线端2断开的阈值温度,若该温度达到阈值温度,则控制第一接线端1与第二接线端2断开,从而防止主接合导体3的温度过高导致接触器过热,利于增强接触器的安全性,当然,温度传感器也可设于直流电回路的其他位置用于检测直流电回路的温度,在此不做限定。
由此,本申请的接触器,能够将至少三个直流接触器和预充电阻9集成在一起,接触器内具有预充回路,可以满足车辆的充放电需求,并且,通过同一驱动组件4能够实现预充接合导体91和主接合导体3的控制,另外,接触器能够避免高压主回路和低压控制回路之间产生相互影响的风险,利于增强接触器的安全性和实用性。
在本发明的一些实施例中,如图8所示,接线端组为两组,两组接线端组中一组接线端组的第一接线端1为正极输入接线柱11且第二接线端2为正极输出接线柱21,另一组接线端组的第一接线端1为负极输入接线柱12且第二接线端2为负极输出接线柱22,其中,正极输入接线柱11和正极输出接线柱21构成一组直流电回路,与正极输入接线柱11连接的主接合导体3能够选择性地控制正极输入接线柱11和正极输出接线柱21的导通或断开,负极输入接线柱12和负极输出接线柱22构成为另一组直流电回路,与负极输入接线柱12连接的主接合导体3能够选择性地控制负极输入接线柱12和负极输出接线柱22的导通或断开。
进一步地,如图9所示,主接合导体3可以包括第一接合导体3a和第二接合导体3b。
其中,第一接合导体3a与正极输入接线柱11相连,且用于与正极输出接线柱21选择性地断开或导通,第二接合导体3b与负极输入接线柱12相连,且用于与负极输出接线柱22选择性地断开或导通。也就是说,第一接合导体3a能够选择性地控制正极输入接线柱11和正极输出接线柱21的导通或断开,第二接合导体3b能够选择性地控制负极输入接线柱12和负极输出接线柱22的导通或断开,从而能够通过第一接合导体3a和第二接合导体3b选择性地控制两组直流电回路的导通或断开。
在本发明的一些实施例中,驱动组件4用于驱动预充接合导体91与第二连接端92、第二接合导体3b与负极输出接线柱22、第一接合导体3a与正极输出接线柱21依次选择性地导通。具体地,驱动组件4接收到上位机发出的控制信号后,驱动组件4开始工作,如图19所示,驱动组件4首先驱动预充接合导体91与第二连接端92导通,此时预充回路成为了导通状态,如图22所示,然后驱动组件4驱动第二接合导体3b与负极输出接线柱22导通,在整车上对应为整车处于正在上高压电的预充状态。如图25所示,然后驱动组件4驱动第一接合导体3a与正极输出接线柱21导通,使接触器的主正回路处于导通状态,如图27所示,然后驱动组件4驱动预充接合导体91与第二连接端92断开,预充回路处于开通状态,此时,整车处于正常高压保电状态,在整车需要高压电的全部时间内,接触器一直持续此状态。当整车需要下高压电时,如图28所示,驱动组件4驱动第一接合导体3a与正极输出接线柱21断开,然后驱动组件4驱动第一接合导体3a与正极输出接线柱21断开,如图18所示,主负回路、主正回路、预充回路均处于开通状态,此时,整车处于下高压电状态,在整车不需要高压电的全部时间,接触器一直持续此状态。因此,这样设置能够使接触器满足车辆的充放电需求,可以使接触器结构简单。
在本发明的一些实施例中,如图13所示,驱动组件4包括扇形驱动部41,扇形驱动部41构造为可绕第一轴线转动。其中扇形驱动部41在转动过程中推动多个主接合导体3和预充接合导体91以及松开对多个主接合导体3和预充接合导体91的推动,扇形驱动部41推动多个主接合导体3时使多个主接合导体3与对应的第二接线端2相连,扇形驱动部41推动预充接合导体91时使预充接合导体91与预充电阻9相连。进一步地,扇形驱动部41在转动过程中推动预充接合导体91和第二连接端92、第一接合导体3a与正极输出接线柱21、第二接合导体3b与负极输出接线柱22导通,也就是说,扇形驱动部41转动时,扇形驱动部41可以驱动预充接合导体91和第二连接端92导通,扇形驱动部41也可以驱动第二接合导体3b与负极输出接线柱22导通,扇形驱动部41还可以驱动第一接合导体3a与正极输出接线柱21导通,需要说明的是,扇形驱动部41先驱动预充接合导体91和第二连接端92导通,然后扇形驱动部41驱动第二接合导体3b与负极输出接线柱22导通,然后扇形驱动部41驱动第一接合导体3a与正极输出接线柱21导通,然后扇形驱动部41与预充接合导体91分离时,预充接合导体91和第二连接端92断开,然后扇形驱动部41与第二接合导体3b分离时,第二接合导体3b与负极输出接线柱22断开,然后扇形驱动部41与第一接合导体3a分离时,第一接合导体3a与正极输出接线柱21断开,从而实现驱动预充接合导体91与第二连接端92、第一接合导体3a与正极输出接线柱21、第二接合导体3b与负极输出接线柱22依次选择性地导通或断开的技术效果。
具体地,如图10所示,扇形驱动部41可构造为扇形片结构,且扇形驱动部41可绕第一轴线转动,其中,扇形驱动部41在转动时用于驱动主接合导体3与其对应的第二接线端2导通,扇形驱动部41也用于驱动预充接合导体91和第二连接端92导通。
需要说明的是,扇形驱动部41能驱动主接合导体3与其对应的第二接线端2接合,扇形驱动部41能驱动预充接合导体91和预充电阻9接合。扇形驱动部41不驱动主接合导体3和预充接合导体91时,可以依靠主接合导体3和预充接合导体91自身的弹性复位,从而使主接合导体3与其对应的第二接线端2分离,以及使预充接合导体91和预充电阻9分离。但本发明不限于此,也可以在接触器内设置复位驱动结构,通过复位驱动结构驱动主接合导体3与其对应的第二接线端2断开,以及驱动预充接合导体91和预充电阻9断开,复位驱动结可以设置为扭转弹簧。
优选地,如图16所示,主接合导体3与第一接线端1通过金属导体10相连,金属导体10设于第一接线端1与主接合导体3之间,通过设置金属导体10能够在第一接线端1与主接合导体3之间起到导电的作用,且主接合导体3的一端与金属导体10可为贴合相连,进而保证第一接线端1与主接合导体3之间的导电性,且扇形驱动部41在转动时能够使得主接合导体3与第二接线端2导通,进而通过扇形驱动部41的转动能够实现第一接线端1与第二接线端2的导通,进而便于控制接触器的工作状态,满足用户不同的直流充电需求。
进一步地,如图13所示,扇形驱动部41包括沿第一轴线的轴向方向间隔开分布的第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413,主接合导体3包括第一接合导体3a和第二接合导体3b,第一扇形部411用于推动第一接合导体3a以及松开对第一接合导体3a的推动,第二扇形部412用于推动第二接合导体3b以及松开对第二接合导体3b的推动,第三扇形部413用于推动预充接合导体91以及松开对预充接合导体91的推动。
由此,第一扇形部411用于推动第一接合导体3a以使第一接合导体3a能够控制正极输入接线柱11和正极输出接线柱21的导通,第二扇形部412用于推动第二接合导体3b以使第二接合导体3b能够控制负极输入接线柱12和负极输出接线柱22的导通,第三扇形部413用于推动预充接合导体91以使预充接合导体91和预充电阻9导通,即第一扇形部411和第二扇形部412与第一接合导体3a和第二接合导体3b一一对应,第三扇形部413与预充接合导体91对应,便于通过第一扇形部411、第二扇形部412、第三扇形部413实现对第一接合导体3a、第二接合导体3b、预充接合导体91的单独控制,进而便于单独导通其中一组直流电回路。
需要说明的是,当接触器内集成有至少两个接线端组时,接合导体的数量与扇形部的数量应与第一接线端1的数量相同,进而实现对多组第一接线端1与第二接线端2的控制。
在本发明的一些实施例中,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413绕第一轴线同步转动,也就是说,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413同时转动。进一步地,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413均包括转动前侧边和转动后侧边,需要说明的是,转动前侧边是指沿扇形部的转动方向上,扇形部具有前侧边和后侧边,沿扇形部的转动方向上扇形部的前侧边为转动前侧边,后侧边为转动后侧边。
第一扇形部411在转动过程中,第一扇形部411的转动前侧边与第一接合导体3a接触后、第一扇形部411的转动后侧边与第一接合导体3a接触前,第一扇形部411推动第一接合导体3a,从而使第一接合导体3a与其对应的第二接线端2接合。需要说明的是,第一扇形部411的转动后侧边与第一接合导体3a接触后、第一扇形部411的转动前侧边与第一接合导体3a接触前,第一扇形部411松开对第一接合导体3a的推动。
第二扇形部412在转动过程中,第二扇形部412的转动前侧边与第二接合导体3b接触后、第二扇形部412的转动后侧边与第二接合导体3b接触前,第二扇形部412推动第二接合导体3b,从而使第二接合导体3b与其对应的第二接线端2接合。需要说明的是,第二扇形部412的转动后侧边与第二接合导体3b接触后、第二扇形部412的转动前侧边与第二接合导体3b接触前,第二扇形部412松开对第二接合导体3b的推动。
第三扇形部413在转动过程中,第三扇形部413的转动前侧边与预充接合导体91接触后、第三扇形部413的转动后侧边与预充接合导体91接触前,第三扇形部413推动预充接合导体91,从而使预充接合导体91和预充电阻9接合。需要说明的是,第三扇形部413的转动后侧边与预充接合导体91接触后、第三扇形部413的转动前侧边与预充接合导体91接触前,第三扇形部413松开对预充接合导体91的推动。
在本发明的一些实施例中,预充接合导体91与第一接合导体3a相连,预充电阻9与第一接合导体3a对应的接线端组的第二接线端2相连,沿第一轴线方向,第三扇形部413的转动前侧边的投影与第二扇形部412的转动前侧边的投影之间、第一扇形部411的转动前侧边的投影与第二扇形部412的转动前侧边的投影之间均具有夹角。这样设置能够使第三扇形部413先推动预充接合导体91与预充电阻9接合,然后使第二扇形部412推动第二接合导体3b与负极输出接线柱22接合,然后使第三扇形部413推动第一接合导体3a与正极输出接线柱21接合,从而实现接触器开通之间的时间差。需要说明的是,预充电阻9与第一接合导体3a并联,接触器的接合顺序是预充接合导体91与预充电阻9接合,然后第二接合导体3b与负极输出接线柱22接合,然后第一接合导体3a与正极输出接线柱21接合。
进一步地,沿第一轴线方向,第一扇形部411的转动前侧边的投影与第二扇形部412的转动前侧边的投影之间的夹角为A,满足关系式:60°≤A≤70°,优选地,A为65°,第二扇形部412的转动前侧边的投影与第三扇形部413的转动前侧边的投影之间的夹角为B,满足关系式:20°≤B≤30°,优选地,B为25°,通过将A设置为65°、B设置为25°,当第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413同步转动时,保证三个接触器开通具有时间差,满足车辆的充放电需求。
在本发明的一些实施例中,沿第一轴线方向,第二扇形部412的转动前侧边的投影与第三扇形部413的转动后侧边的投影之间、第三扇形部413的转动后侧边的投影与第一扇形部411的转动后侧边的投影之间、第一扇形部411的转动后侧边的投影与第二扇形部412的转动后侧边的投影之间均具有夹角,这样设置能够使第三扇形部413先松开预充接合导体91,然后使第二扇形部412松开第二接合导体3b,然后使第三扇形部413松开第一接合导体3a。
在本发明的一些实施例中,如图13所示,驱动组件4还可以包括:第一动力源42和第一传动杆43,第一动力源42的输出端与第一传动杆43的端部相连,扇形驱动部41设置于第一传动杆43,也可以理解为,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413均设于第一传动杆43且沿第一传动杆43的轴向间隔开设置,第一轴线与第一传动杆43的轴线重合。其中,第一动力源42与上位机电连接,第一动力源42可构造为电动马达,便于通过上位机控制电动马达的转速和方向,其中,需要说明的是,第一扇形部411、第二扇形部412和第三扇形部413成一定角度程圆形分布于第一传动杆43上。
第一传动杆43的转动方向为顺时针旋转,且第一传动杆43可为匀速转动或者非匀速转动。
如图13所示,第一动力源42的输出端与第一传动杆43的端部相连,第一传动杆43的另一端朝向远离第一动力源42的方向延伸,第一轴线与第一传动杆43的轴线重合,以保证第一传动杆43能够在第一动力源42的作用下沿第一轴线转动,从而便于第一动力源42为第一传动杆43提供驱动力,提高驱动杆的转动速度。
进一步地,如图13所示,第二扇形部412、第一扇形部411、第三扇形部413均设于第一传动杆43且沿第一传动杆43的轴向依次分布,从而便于第一扇形部411控制第一接合导体3a与正极输出接线柱21导通、便于第二扇形部412控制第二接合导体3b与负极输出接线柱22导通、便于第三扇形部413控制预充接合导体91与预充电阻9导通。
在本发明的一些实施例中,如图15和图16所示,主接合导体3可以包括固定部31和接合部33,固定部31和接合部33相连,固定部31与对应的第一接线端1固定相连,驱动组件4适于驱动(推动)接合部33以带动(推动)接合部33与对应的第二接线端2接合。
进一步地,主接合导体3还可以包括弱化部32,固定部31和接合部33通过弱化部32相连。需要说明的是,第一接合导体3a和第二接合导体3b的结构相同,第一接合导体3a和第二接合导体3b均包括固定部31、弱化部32和接合部33。固定部31、弱化部32和接合部33依次相连,且固定部31、弱化部32和接合部33可为一体成型结构。固定部31和接合部33通过弱化部32相连,固定部31与第一接线端1固定相连,驱动组件4适于推动接合部33以推动接合部33与第二接线端2接合。
具体地,主接合导体3靠近第一接线端1的一端为固定部31,主接合导体3远离第一接线端1的一端为接合部33,固定部31和接合部33通过弱化部32相连,即弱化部32设于固定部31和接合部33之间,且固定部31与第一接线端1的金属导体10固定相连,以便于保证第一接线端1与固定部31之间的连接稳定性和导电性,且扇形驱动部41适于抵压于接合部33以推动接合部33与第二接线端2接合。
可以理解的是,参考图13和图15,当需要控制第一接线端1与第二接线端2导通时,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动扇形驱动部41转动,当扇形驱动部41远离第一传动杆43的一端与接合部33接触时,扇形驱动部41远离第一传动杆43的一端会挤压着接合部33朝向第二接线端2的方向运动,进而使得接合部33与第二接线端2接合,从而使得第一接线端1与第二接线端2导通。
当需要控制第一接线端1与第二接线端2断开时,参考图18,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动扇形驱动部41转动,当扇形驱动部41远离第一传动杆43的一端不与接合部33接触时,扇形驱动部41远离第一传动杆43的一端不会挤压接合部33,此时,接合部33会自动恢复初始位置,即接合部33不与第二接线端2接合,从而使得第一接线端1与第二接线端2断开。
举例而言,当需要控制正极输入接线柱11和正极输出接线柱21导通时,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动第一扇形部411转动,当第一扇形部411远离第一传动杆43的一端与第一接合导体3a的接合部333接触时,第一扇形部411远离第一传动杆43的一端会挤压着与第一接合导体3a的接合部33朝向正极输出接线柱21的方向运动,进而使得接合部33与正极输出接线柱21的接合,从而使得第一接线端1与第二接线端2导通。
当需要控制正极输入接线柱11和正极输出接线柱21断开时,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动第一扇形部411转动,当第一扇形部411远离第一传动杆43的一端不与第一接合导体3a的接合部33接触时,第一扇形部411远离第一传动杆43的一端不会挤压接合部33,此时,第一接合导体3a的接合部33会自动恢复初始位置,即接合部33不与第二接线端2接合,从而使得正极输入接线柱11和正极输出接线柱21断开。
其中,负极输入接线柱12和负极输出接线柱22的导通或断开与正极输入接线柱11和正极输出接线柱21的导通或断开的工作过程相同且为同步进行,在此不再赘述,并且,预充接合导体91和第二连接端92的导通或断开与正极输入接线柱11和正极输出接线柱21的导通或断开的工作过程相同且为同步进行,在此不再赘述,同时三者共用一个第一动力源42和一个第一传动杆43。由此,能够通过同一第一动力源42实现两组第一接线端1和第二接线端2导通,以及实现预充接合导体91和第二连接端92的导通,利于减少接触器的触点数量,减少风险点,增强接触器的安全性和实用性。
在本发明的一些实施例中,预充接合导体91与主接合导体3结构相同,进一步地,预充接合导体91的结构与主接合导体3的结构相同,也就是说,预充接合导体91包括固定部31、弱化部32和接合部33,当需要控制预充接合导体91和第二连接端92导通时,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动第三扇形部413转动,当第三扇形部413远离第一传动杆43的一端与预充接合导体91的接合部33接触时,第三扇形部413远离第一传动杆43的一端会挤压着预充接合导体91的接合部33朝向第二连接端92的方向运动,进而使得预充接合导体91的接合部33与第二连接端92接合,从而使得预充接合导体91和第二连接端92导通。
当需要控制预充接合导体91和第二连接端92断开时,参考图18,第一动力源42产生驱动力,第一传动杆43在驱动力的作用下转动,且第一传动杆43带动第三扇形部413转动,当第三扇形部413远离第一传动杆43的一端不与预充接合导体91的接合部33接触时,第三扇形部413远离第一传动杆43的一端不会挤压预充接合导体91的接合部33,此时,预充接合导体91的接合部33会自动恢复初始位置,即预充接合导体91的接合部33不与第二连接端92接合,从而使得预充接合导体91和第二连接端92断开。
在本发明的一些实施例中,如图16所示,弱化部32构造为弧形段,弧形段的一端与固定部31相连且另一端与接合部33相连,且弱化部32朝向靠近第二接线端2的方向凹陷以在弱化部32内形成有弱化空腔321。通过设置弱化空腔321,便于在扇形驱动部41挤压接合件以使接合件与第二接线端2相连时,减小扇形驱动部41对接合件的挤压力,进而减小第一动力源42的消耗,便于降低能耗,降低生产成本,同时便于在接合件不与第二接线端2相连时,便于接合件能够快速地恢复初始位置,进而提高第一接线端1与第二接线端2的导通或断开的速度,提高接触器的工作效率。
在本发明的一些实施例中,如图7所示,接触器还可以包括:壳体5(即第一内壳204),壳体5的内部形成有安装空间,驱动组件4、主接合导体3、预充电阻9和预充接合导体91均设于壳体5,第一接线端1和第二接线端2均设于壳体5上,从而使得驱动组件4、接合导体3、预充电阻9和预充接合导体91不占用外部的安装空间,提高接触器内的空间利用率,且便于实现接触器的小型化设计。其中,需要说明的是,壳体5由绝缘材料制成,即通过壳体5能够防止接触器产生的漏电的问题,进而增强接触器的安全性。
进一步地,如图7所示,壳体5包括上盖51,第一接线端1和第二接线端2均设于壳体5的周壁,优选地,第一接线端1和第二接线端2均设于壳体5的上盖51且间隔开设置,便于第一接线端1和第二接线端2的单独加工,降低加工难度。
同时,如图7所示,壳体5的外周壁在第一接线端1和第二接线端2之间设有绝缘隔板6。优选地,绝缘隔板6设于壳体5的上盖51,绝缘隔板6沿其宽度方向朝向远离上盖51的方向延伸,且绝缘隔板6与上盖51可为一体成型结构,便于二者同时加工成型,降低生产效率,且利于通过绝缘隔板6将第一接线端1和第二接线端2间隔开,可以理解的是,绝缘隔板6由绝缘材料制成,能够避免在电子元件与第一接线端1和第二接线端2连接时,第一接线端1和第二接线端2发生触电粘连的问题,增强第一接线端1和第二接线端2的电连接的安全性,进一步地,增强接触器的安全性和实用性。
需要说明的是,如图7所示,在壳体5的侧壁上,还设有低压信号线8,低压信号线8贯穿壳体5,且低压信号线8的一端伸至壳体5内以与接触器内的驱动组件4相连,且低压信号线8的另一端伸至壳体5外以与控制模块相连,由此,控制模块与驱动组件4能够通过低压信号线8连接,如低压信号线8与第一动力源42电连接,从而便于通过控制模块控制第一动力源42,进而实现对驱动组件4的控制,调整接触器的工作状态,便于满足用户对车辆的不同充电需求,提升用户体验。但本发明的不限于此,在壳体5的侧壁上可以设置有接插件,接插件替代上述实施例的低压信号线8。
在本发明的一些实施例中,如图7所示,壳体5可以设置有固定支座7,固定支座7具有安装孔部71,壳体5通过安装孔部71将接触器安装于其他零部件上。需要说明的是,壳体5具有多边形横截面,例如壳体5的横截面可以为四边形,或者壳体5的横截面可以为六边形,当然,在一些示例中,壳体5的横截面还可以为圆形等,以便于根据实际的接触器的结构灵活设计壳体5的形状。
在本发明的一些实施例中,接触器还可以包括:温度传感器和控制器(即上位机),温度传感器与控制器电连接,且温度传感器用于检测第一接线端1、第二接线端2、主接合导体3和/或预充接合导体91的电路信号,控制器用于根据电路信号控制主接合导体3与第二接线端2贴合和/或预充接合导体91与第二接线端2贴合。
其中,控制器可为车辆原有的上位机,且温度传感器与上位机使用CAN(控制器局域网络)通信控制,从而利用原有的上位机实现对温度传感器的控制,便于简化温度传感器的控制结构,降低生产成本。
进一步地,温度传感器用于检测第一接线端1、第二接线端2、主接合导体3和/或预充接合导体91的电路信号,控制器用于根据电路信号控制主接合导体3与第二接线端2贴合或分离。优选地,电路信号包括主接合导体3的温度信号或者通断信号等,在此不做限定。
在一些示例中,温度传感器焊接在主接合导体3上,且温度传感器与上位机电连接,随着主接合导体3将第一接线端1与第二接线端2导通,和/或预充接合导体91与预充电阻9导通,高压回路的载流量以及发热量均会产生变化,对应会出现温度变化,传感器可以获取高压回路工作过程中的变化信息(温度变化、载流量变化等),温度传感器用于检测主接合导体3和/或预充接合导体91的温度变化,并以电路信号的形式传递至控制器,控制器根据电路信号判断是否达到高压回路的切断阈值,并在需要断开高压回路时,控制驱动组件4松开主接合导体3与第二接线端2的电连接,不仅无需设置熔断器,以降低高压损耗,降低成本,而且在控制断开接触器后,如采用本发明接触器的用电设备需要继续工作时,也可以确保用电设备可以上高压,可以提高安全性。
需要指出的是,熔断器熔断后,则高压电路被彻底断开,而本发明通过设置控制器和传感器,即便基于传感器得到的信息需要断开高压电,但在极限条件下,仍然可以上高压电以提高安全性,例如:本发明接触器应用在电动车辆上,当电路信息表征为需要断开接触器但车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,并在行驶至安全位置后或解除危险情况后,断开主接合导体3与第二接线端2之间的电连接。
由此,能够防止主接合导体3的温度过高导致接触器过热,利于增强接触器的安全性,且能够在车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,进而增强接触器的实用性。
当然,温度传感器也可通过其他结构形式设于高压回路的其他位置用于检测高压回路的电路信号,在此不做限定。
需要说明的是,正极输入接线柱11和正极输出接线柱21构成主正接触器a(图14中K1),负极输入接线柱12和负极输出接线柱22构成主负接触器b(图14中K2),预充接合导体91和预充电阻9构成预充接触器c(图14中K3),主正接触器a、主负接触器b、预充接触器c分别由第一扇形部411、第二扇形部412、第三扇形部413的动作完成导通。如图14所示,从高压原理图中可以看到本接触器内包含3个直流接触器,一个具有泄放功能的预充电阻9。预充回路的预充接触器c和预充电阻9串联一起,在壳体5上没有外露接口,它们的串联电路两端并在主正接触器a(即图14中K1)两侧。该接触器不区分第一接线端1与第二接线端2,只需在组装时,保证同一组回路的高压正、负接入集成式接触器挡板同一侧正、负对应位置。
具体地,下面详细描述本申请的接触器的工作原理。
第一动力源42(电动马达)在静止状态接收到上位机发出的匀速转动信号,电动马达切换为匀速转动状态。
在第一动力源42的传动下,通过转动杆传递沿轴心转动动作,第三扇形部413首先推动其对应的预充接合导体91的接合部33,接合部33通过变形与预充电阻9上的第二连接端92接通,此时预充回路成为了导通状态,在整个过程中,电动马达一直处于转动状态,并持续转动(图19中动作2)。
然后预充接触器c和主负接触器b处于导通状态,主正接触器a处于开通状态(图22中动作3)。在整车上对应为整车处于正在上高压电的预充状态(在整车上高压电之前,需要对一些车载高压零部件内电容进行预充电,防止这些高压零部件内电容瞬间接入高压大电流时,引发电容短路。这些车载高压零部件包括:电机控制内电容、发电机电控内电容、压缩机控制器内电容等)。此时,第二扇形部412与第三扇形部413推动了各自相对应的接合部33,主负回路和预充回路处于导通状态。一般地,该状态动作过程时间为X毫秒(如X为200毫秒),在整个过程中,电动马达一直处于转动状态。
X毫秒过后,随着电动马达继续转动,第一扇形部411继续转动,并推动了其对应的接合部33,使得主正回路处于导通状态(图25中动作4)。一般地,该状态动作过程时间为Y毫秒(如Y为500毫秒),在整个过程中,电动马达一直处于转动状态,并持续转动。(注:X值和Y值得选择根据整车参数确定,如这些车载高压零部件电容容量、设定的预充达到电容容量百分比,整车绝缘检测所需要的时间及程序判断时间等)。
该Y毫秒过后,随着电动马达继续转动,第三扇形部413离开了其相对应的预充接合导体91的接合部33,第三扇形部413不再推动与其相对应的接合部33,该接合部33恢复为回路开通时的状态,即预充回路处于开通状态(图27中动作5)。此时,整车处于正常高压保电状态,在整车需要高压电的全部时间内,接触器一直持续此状态。
当整车需要下高压电时,电动马达接收到了上位机发出的匀速转动信号,电动马达切换为转动状态(图28中动作6)。随着电动马达转动,第二扇形部412和第一扇形部411先后离开了与其相对应的接合部33,第二扇形部412和第一扇形部411不再推动与其相对应的接合部33,接合部33恢复为回路开通时的状态,即主负、主正回路处于开通状态(图18中动作1)。此时,整车处于下高压电状态。在整车不需要高压电的全部时间,接触器一直持续此状态。
如图14和图6所示,根据本发明实施例的车辆的充配电系统1000,包括上述实施例的接触器。
接线端组为两组,两组接线端组中一组接线端组的第一接线端1为正极输入接线柱11且第二接线端2为正极输出接线柱21,两组接线端组中另一组接线端组的第一接线端1为负极输入接线柱12且第二接线端2为负极输出接线柱22。主接合导体3包括第一接合导体3a和第二接合导体3b,第一接合导体3a与正极输入接线柱11相连,且第一接合导体3a用于与正极输出接线柱21选择性地贴合,第二接合导体3b与负极输入接线柱12相连,且第二接合导体3b用于与负极输出接线柱22选择性地贴合。
进一步地,正极输入接线柱11和正极输出接线柱21中的一个与车辆的电池端接口的正极端相连,正极输入接线柱11和正极输出接线柱21中的另一个与车辆的电控端接口的正极端相连,负极输入接线柱12和负极输出接线柱22中的一个与电池端接口的负极端相连,负极输入接线柱12和负极输出接线柱22中的另一个与电控端接口的负极端相连。
需要说明的是,正极输入接线柱11和正极输出接线柱21构成主正接触器100a(图6中K1),负极输入接线柱12和负极输出接线柱22构成主负接触器100b(图6中K2),预充接合导体91和预充电阻9构成预充接触器100c(图6中K3)。
具体而言,充配电系统1000包括:电池端接口、电控端接口以及直流充电接口,直流充电接口与电池端接口之间形成充电回路,电控端接口与电池端接口之间形成配电回路,用于为整车提供电能,直流充电接口的正极端、电池端接口的正极端上均设置有主正接触器100a,直流充电接口的负极端、电池端接口的负极端上均设置有主负接触器100b,电池端接口的正极端上还设置有预充电路,预充电路上设置与预充电阻9串联并与主正接触器100a并联的预充接触器100c。
需要说明的是,车辆的充放电过程在上述论述内容中已经陈述,在此不再赘述。
根据本发明的一个实施例,如图29-图39所示,第二内壳205内设有第一传动组件444、第一驱动线圈53和第二驱动线圈63,第四接触器K4和第五接触器K5均包括:主接合导体3,主接合导体3与对应的输入端相连,第四接触器K4的主接合导体3与第四接触器K4的输入端相连,第五接触器K5的主接合导体3与第五接触器K5的输入端相连。
进一步地,第一传动组件444包括第一微动开关445和第一从动件442,第一微动开关445与第一从动件442动力连接,第一从动件442与主接合导体3相连,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63用于通电后通过产生磁性力驱动第一微动开关445朝第一方向运动以带动主接合导体3与对应的输出端接合,或第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一微动开关445朝第二方向运动以带动主接合导体3与对应的输出端断开,从而实现主接合导体3与对应的输出端接合或断开的工作效果。并且,由此,当用户控制第一微动开关445运动时,第一微动开关445可以带动第一从动件442运动,从而带动主接合导体3运动以实现接触器通断状态切换。
进一步地,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63间隔开分布,且第一微动开关445绕第二轴线可转动地安装于第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间。其中,如图31所示,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63用于驱动第一微动开关445绕第二轴线朝第一方向转动,或第一驱动线圈53和第二驱动线圈63用于驱动第一微动开关445绕第二轴线朝第二方向转动。需要说明的是,第一方向可以取为顺时针方向,第二方向可以取为逆时针方向,或者第一方向可以取为逆时针方向,第二方向可以取为顺时针方向,使得接触器的具体结构可以根据实际需要进行灵活布置,提高了布局的合理性。
在具体的执行过程中,可以对第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流,以在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间生成正向磁场,使得第一微动开关445受力绕第一轴线朝第一方向转动,使得主接合导体3与对应的输出端接合,以使接触器可以导通高压电路;或者对第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入反向低压电流,以在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间生成相反的磁场,使得第一微动开关445受力绕第一轴线朝第二方向转动,使得主接合导体3与对应的输出端断开电连接。
进一步地,第一传动组件4还包括:第一传动件443,第一传动件443包括绕第三轴线转动的第一齿轮部431,第一微动开关445包括绕第二轴线转动的第一弧形齿部441,第一齿轮部431与第一弧形齿部441通过齿结构啮合传动,以用于实现传动。
进一步地,第一传动件443还包括绕第三轴线转动的第二齿轮部432,第一从动件442包括第一齿条部421,第二齿轮部432与第一齿条部421通过齿结构啮合传动。
也就是说,如图33所示,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第一方向运动时,第一齿轮部431绕第二轴线转动以带动第二齿轮部432同向转动,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421运动,以带动主接合导体3运动,使得第一接线端1(输入端)和第二接线端2(输出端)连接;如图35所示,而当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第二方向运动时,第一齿轮部431绕第二轴线转动以带动第二齿轮部432同向转动,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421反向运动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
下面参考图6、图29-图39描述根据本发明实施例的接触器。
如图31所示,本发明实施例的接触器,包括:接线端组、主接合导体3、第一传动组件444、第一驱动线圈53和第二驱动线圈63。
其中,如图29所示,接触器的一端设有接线端组,接线端组包括间隔开设置的第一接线端1和第二接线端2,如图31所示,在具体设计时可将第一接线端1和第二接线端2均构造为接线柱,高压线可以与接线柱相连以实现与接触器的电连接。
接线端组取为至少两组,且至少两组接线端组并排设置,主接合导体3与第一接线端1相连,并使得主接合导体3和第二接线端2选择性贴合。由此,通过接触器同时调整多个主接合导体3,即可实现多组第一接线端1和第二接线端2的同步通断,保证了接触器通断状态切换的便捷性。
需要说明的是,可以设置第一接线端1为输入端,并设置第二接线端2为输出端,使得高压电可以通过第一接线端1通入接触器内,并通过第二接线端2流出接触器,或者可以设置第一接线端1为输出端,并设置第二接线端2为输入端,使得高压电可以通过第二接线端2通入接触器内,并通过第一接线端1流出接触器。
也就是说,本发明中的接线端组可设置为两组、三组或更多组,如在具体设计时,接线端组设置为两组,且第一接线端1可包括正极输入接线柱和负极输入接线柱,第二接线端2可包括正极输出接线柱和负极输出接线柱,其中,正极输入接线柱和正极输出接线柱可通过主接合导体3实现电连接,负极输入接线柱和负极输出接线柱也可通过主接合导体3实现电连接,由此,本发明中的接触器可构造为集成有正负极一体式的通断控制结构,集成度更高,控制和使用更简单。
接触器设有第一传动组件444,第一传动组件444包括第一微动开关445和第一从动件442,第一微动开关445与第一从动件442动力连接,第一从动件442与主接合导体3相连。由此,当用户控制第一微动开关445运动时,第一微动开关445可以带动第一从动件442运动,从而带动主接合导体3运动以实现接触器通断状态切换。
其中,如图31所示,驱动线圈具有柱状体,导线沿周向缠绕在柱状体的外周壁处,且导线整体沿轴向环绕延伸,当导线通入低压电流后,驱动线圈可以产生磁场,驱动线圈所产生的磁场可以作用在第一微动开关445处,第一微动开关445构造为具有磁性部分,使得驱动线圈可以驱动第一微动开关445活动。
驱动线圈包括第一驱动线圈53和第二驱动线圈63,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63均可通入低压电流,使得第一驱动线圈53和第二驱动线圈63可以分别构造出磁场,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63用于驱动第一微动开关445朝第一方向运动,以带动主接合导体3与第二接线端2接合,使得第一接线端1和第二接线端2电连接,以使接触器可以导通电路;第一驱动线圈53和第二驱动线圈63也可以用于驱动第一微动开关445朝第二方向运动,以带动主接合导体3与第二接线端2断开,使得第一接线端1和第二接线端2断开电连接,以使接触器可以断开电路。
可以理解的是,通过设置第一驱动线圈53和第二驱动线圈63,并使得第一驱动线圈53和第二驱动线圈63同时对第一微动开关445进行驱动,在可以推动第一微动开关445的前提下,减小了单个驱动线圈的体积,以利于实现接触器整体的布置,且使得第一驱动线圈53和第二驱动线圈63易于散热,提高了接触器的安全性。
本发明实施例的接触器,可以通过第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一微动开关445运动,以带动第一从动件442驱动主接合导体3运动,以实现多组第一接线端1和第二接线端2同步连通或同步断开,且利于实现接触器的散热,提高了接触器的可靠性和安全性。
在一些实施例中,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63间隔开分布,第一微动开关445绕第一轴线可转动地安装于第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间。需要说明的是,如图31所示,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63平行间隔设置,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的端部设有磁性部,磁性部为导磁材料制成,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通电时,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63产生磁场,并在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间构造出电磁空间,第一微动开关445布置于电磁空间内,使得第一驱动线圈53和第二驱动线圈63可以共同驱动第一微动开关445活动。
其中第一驱动线圈53和第二驱动线圈63用于驱动第一微动开关445绕第一轴线朝第一方向转动,或用于驱动第一微动开关445绕第一轴线朝第二方向转动。需要说明的是,第一方向可以取为顺时针方向,第二方向可以取为逆时针方向,或者第一方向可以取为逆时针方向,第二方向可以取为顺时针方向,使得接触器的具体结构可以根据实际需要进行灵活布置,提高了布局的合理性。
在具体的执行过程中,可以对第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流,以在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间生成正向磁场,使得第一微动开关445受力绕第一轴线朝第一方向转动,使得第一接线端1和第二接线端2电连接,以使接触器可以导通高压电路;或者对第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入反向低压电流,以在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63之间生成相反的磁场,使得第一微动开关445受力绕第一轴线朝第二方向转动,使得第一接线端1和第二接线端2断开电连接。
通过上述设置,使得第一驱动线圈53和第二驱动线圈63可以对磁性驱动部44共同作用,使得磁性驱动部44具有足够的转动力矩,以带动主接合导体3运动,从而实现高压线路通断状态的稳定切换。
在一些实施例中,如图38所示,第一驱动线圈53包括第一导磁部54和第二导磁部52,第二驱动线圈63包括第三导磁部61和第四导磁部62,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通电时,第一导磁部54与第二导磁部61的极性相反,第三导磁部61与第四导磁部62的极性相反,第一导磁部54和第三导磁部61的极性相反,第二导磁部52和第四导磁部62极性相反。
也就是说,如图38所示,第一导磁部54、第二导磁部52、第三导磁部61和第四导磁部62的主体部分构造为板状结构,第一导磁部54的主体部分和第二导磁部52的主体部分贴合设置在第一驱动线圈53的两端,且贴合在第一驱动线圈53的端部,第三导磁部61和第四导磁部62的主体部分设置在第二驱动线圈63的两端,且贴合在第二驱动线圈63的端部,由此当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流时,第一导磁部54和第二导磁部52产生相反的极性,且当第二驱动线圈63通入低压电流时,第三导磁部61和第四导磁部62同样产生相反的极性。
其中,如图38所示,导磁部的主体部分连接有翻折板,翻折板伸至第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的间隙内,第一导磁部54的翻折板和第三导磁部61的翻折板正对设置,且第二导磁部52的翻折板和第四导磁部62的翻折板正对设置,通过在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通有低压电流,使得第一导磁部54和第三导磁部61的极性相反,且使得第二导磁部52和第四导磁部62极性相反。
第一微动开关445包括磁性驱动部44,其中磁性驱动部44的第一端位于第一导磁部54和第三导磁部61之间,磁性驱动部44的第二端位于第二导磁部52和第四导磁部62之间,磁性驱动部44的第一端和第二端的极性相同。
具体的,可以设置磁性驱动部44的两端均为N极,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流时,可以使得第二导磁部52和第三导磁部61具有N极,并使得第一导磁部54和第四导磁部62具有S极,由此,如图32所示,第一导磁部54与磁性驱动部44的第一端相互吸引,且第三导磁部61与磁性驱动部44的第一端相互排斥,第二导磁部52与磁性驱动部44的第二端相互排斥,且第四导磁部62与磁性驱动部44的第二端相互吸引,使得磁性驱动部44可以绕第一轴线向第一方向(即图31中的逆时针方向)转动,磁性驱动部44的第一端贴合吸附在第一导磁部54处,且使得磁性驱动部44的第二端贴合吸附在第四导磁部62处,以使第一接线端1和第二接线端2连通。
或者如图34所示,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入反向低压电流时,可以使得第二导磁部52和第三导磁部61具有S极,并使得第一导磁部54和第四导磁部62具有N极,由此,第一导磁部54与磁性驱动部44的第一端相互排斥,且第三导磁部61与磁性驱动部44的第一端相互吸引,第二导磁部52与磁性驱动部44的第二端相互吸引,且第四导磁部62与磁性驱动部44的第二端相互排斥,使得磁性驱动部44可以绕第一轴线向第二方向转动(即图31中的顺时针方向),使得磁性驱动部44的第一端贴合吸附在第三导磁部61处,且使得磁性驱动部44的第二端贴合吸附在第二导磁部52处,以使第一接线端1和第二接线端2断开连接。
在一些实施例中,如图39所示,第一驱动线圈53包括第一导磁部54和第二导磁部52,第二驱动线圈63包括第三导磁部61和第四导磁部62,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通电时,第一导磁部54与第二导磁部52的极性相反,第三导磁部61与第四导磁部62的极性相反,第一导磁部54和第三导磁部61的极性相同,第二导磁部52和第四导磁部62极性相同。
也就是说,如图39所示,第一导磁部54、第二导磁部52、第三导磁部61和第四导磁部62的主体部分构造为板状结构,第一导磁部54的主体部分和第二导磁部52的主体部分贴合设置在第一驱动线圈53的两端,且与第一驱动线圈53的端部正对设置,第三导磁部61和第四导磁部62的主体部分贴合设置在第二驱动线圈63的两端,且与第二驱动线圈63的端部正对设置,由此当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流时,第一导磁部54和第二导磁部52产生相反的极性,且当第二驱动线圈63通入低压电流时,第三导磁部61和第四导磁部62同样产生相反的极性。
其中,如图39所示,导磁部的主体部分连接有翻折板,翻折板伸至第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的间隙内,第一导磁部54的翻折板和第三导磁部61的翻折板正对设置,且第二导磁部52的翻折板和第四导磁部62的翻折板正对设置,通过在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通有低压电流,使得第一导磁部54和第三导磁部61的极性相同,且使得第二导磁部52和第四导磁部62极性相同。
第一微动开关445包括磁性驱动部44,其中磁性驱动部44的第一端位于第一导磁部54和第三导磁部61之间,磁性驱动部44的第二端位于第二导磁部52和第四导磁部62之间,磁性驱动部44的第一端上靠近第一驱动线圈53的部分与靠近第二驱动线圈63的部分极性相反,磁性驱动部44的第二端上靠近第一驱动线圈53的部分与靠近第二驱动线圈63的部分极性相反,磁性驱动部44的第一端和第二端的靠近第一驱动线圈53的部分极性相同,磁性驱动部44的第一端和第二端的靠近第二驱动线圈63的部分极性相同。
具体的,可以设置磁性驱动部44的端部朝向第一驱动线圈53的一侧为N极,且设置磁性驱动部44的端部朝向第二驱动线圈63的一侧为S极。进一步地,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入低压电流时,可以使得第一导磁部54和第三导磁部61具有S极,并使得第二导磁部52和第四导磁部62具有N极,由此,如图32所示,第一导磁部54与磁性驱动部44的第一端相互吸引,且第三导磁部61与磁性驱动部44的第一端相互排斥,第二导磁部52与磁性驱动部44的第二端相互排斥,且第四导磁部62与磁性驱动部44的第二端相互吸引,使得磁性驱动部44可以绕第一轴线向第一方向(即图31中的逆时针方向)转动,磁性驱动部44的第一端贴合吸附在第一导磁部54处,且使得磁性驱动部44的第二端贴合吸附在第四导磁部62处,以使第一接线端1和第二接线端2连通。
或者如图34所示,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63通入反向低压电流时,可以使得第一导磁部54和第三导磁部61具有N极,并使得第二导磁部52和第四导磁部62具有S极,由此,第一导磁部54与磁性驱动部44的第一端相互排斥,且第三导磁部61与磁性驱动部44的第一端相互吸引,第二导磁部52与磁性驱动部44的第二端相互吸引,且第四导磁部62与磁性驱动部44的第二端相互排斥,使得磁性驱动部44可以绕第一轴线向第二方向转动(即图31中的顺时针方向),使得磁性驱动部44的第一端贴合吸附在第三导磁部61处,且使得磁性驱动部44的第二端贴合吸附在第二导磁部52处,以使第一接线端1和第二接线端2断开连接。
通过上述设置,使得磁性驱动部44位于第一轴线两侧的端部分别受到相反的作用力,使得磁性驱动部44可以绕第一轴线稳定转动,从而带动主接合导体3运动,从而实现高压线路通断状态的稳定切换,且可根据实际需求调整第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的距离,以调节第一微动开关445的行程大小,使得第一微动开关445具有更大的行程范围,使得第一微动开关445与驱动线圈之间的组装方式更加灵活多样。
在一些实施例中,第一驱动线圈53和第二驱动线圈63在控制电路中串联,由此,通过单个电压信号即可同步控制第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的通断,提高了接触器整体的可靠性。
在一些实施例中,如图37所示,第一传动组件444还包括第一传动件443,第一传动件443包括绕第二轴线转动的第一齿轮部431,第一齿轮部431可以取为锥齿轮部或者是直齿轮部,第一微动开关445包括绕第一轴线转动的第一弧形齿部441,第一齿轮部431与第一弧形齿部441通过齿结构啮合传动。其中,第一弧形齿部441与磁性驱动部44固定相连,第一弧形齿部441可以随磁性驱动部44共同运动,第一弧形齿部441构造为扇形结构,且第一弧形齿部441远离第一轴线的侧边设有齿结构,第一齿轮部431的外侧构造有与第一弧形齿部441对应的齿结构,第一弧形齿部441与第一齿轮部431相啮合,以用于实现传动。
也就是说,如图32所示,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动磁性驱动部44绕第一轴线朝第一方向运动时,磁性驱动部44带动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第一方向运动,第一弧形齿部441可以通过齿结构带动第一齿轮部431绕第二轴线转动,以带动主接合导体3运动,使得第一接线端1和第二接线端2连通;如图34所示,而当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动磁性驱动部44绕第一轴线朝第二方向运动时,磁性驱动部44带动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第二方向运动,第一弧形齿部441可以通过齿结构带动第一齿轮部431绕第二轴线转动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
在一些实施例中,如图37所示,第一传动件443还包括绕第二轴线转动的第二齿轮部432,第二齿轮部432取为直齿轮部,第一齿轮部431与第二齿轮部432端部正对相连,且第一齿轮部431与第二齿轮部432的轴线重合,第一齿轮部431用于带动第二齿轮部432绕第二轴线转动,第一从动件442包括第一齿条部421,第一齿条部421构造为条柱状结构,第一齿条部421设有沿长度方向延伸布置的齿结构,第二齿轮部432与第一齿条部421通过齿结构啮合传动。
也就是说,如图33所示,当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第一方向运动时,第一齿轮部431绕第二轴线转动以带动第二齿轮部432同向转动,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421运动,以带动主接合导体3运动,使得第一接线端1和第二接线端2连接;如图35所示,而当第一驱动线圈53和第二驱动线圈63驱动第一弧形齿部441绕第一轴线朝第二方向运动时,第一齿轮部431绕第二轴线转动以带动第二齿轮部432同向转动,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421反向运动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
通过上述设置,将磁性驱动部44绕第一轴向的转动转化为第一齿条部421沿固定方向的滑动,以带动主接合导体3运动,从而实现第一接线端1和第二接线端2的通断,且使得滑动过程平缓稳定,减小主接合导体3与第二接线端2接合时的冲击力,从而降低触点闭合噪声,提高了接触器的稳定性。
在一些实施例中,第二齿轮部432的直径大于第一齿轮部431的直径。也就是说,第一齿轮部431带动第二齿轮部432转动时,第二齿轮部432的转动行程大于第一齿轮部431的转动行程,由此,可以通过第一传动件443放大第一微动开关445的行程,减小了通断过程中第一微动开关445的行程需求,利于实现接触器整体的多样性布局,且满足了高压电的电气间隙需求。
在一些实施例中,第一齿条部421沿竖向延伸,且第一齿条部421的上端用于与主接合导体3相连,且第一齿条部421的下端的侧壁设有与第二齿轮部432啮合的齿结构。也就是说,如图31所示,第一齿条部421安装在第二齿轮部432的一侧,第一齿条部421构造为条柱状结构,第一齿条部421靠近第二齿轮部432的一侧设有沿竖向延伸布置的齿结构,第一齿条部421可以与第二齿轮部432啮合,从而进行传动。
由此,当驱动线圈5驱动弧形齿部411绕第一轴线朝第一方向运动时,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421沿竖向向上运动,以带动主接合导体3向上运动,使得第一接线端1和第二接线端2连接;而当驱动线圈5驱动弧形齿部411绕第一轴线朝第二方向运动时,第二齿轮部432通过齿结构带动第一齿条部421沿竖向向下运动,以带动主接合导体3向下运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
通过上述设置,主接合导体3的侧面可以贴合在输入端第一接线端1和输出端第二接线端2的侧面处,以作为动触点,由此,减少了动触点的数量,且使得动触点具有足够的接合面积,以降低动触点的接触电阻,从而减小接触器的发热,降低了能量损耗,降低了动触点粘连的可能性。
进一步的,如图31所示,通过将多个主接合导体3与第一驱动线圈53和第二驱动线圈63沿上下方向依次设置,且使得驱动线圈5和第一微动开关445沿水平方向(图31中的左右方向)正对设置,使得接触器整体布局均匀,利于实现整体散热。
在一些实施例中,如图31所示,主接合导体3构造为板状,主接合导体3设置为多个,多个主接合导体3分别对应多组第一接线端1和第二接线端2,多个主接合导体3均沿驱动线圈的轴向延伸布置,以均匀布置在第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的上侧,以使得接触器整体布局合理。
需要说明的是,主接合导体3的材料可以选用软铜(银)等复合材料,使得主接合导体3具有更大的载流量,进一步降低主接合导体3的电阻,同时,使得主接合导体3的硬度较小,降低了第二接线端2和主接合导体3接合过程中的噪音。
且如图37所示,第一从动件442包括夹持部422,夹持部422具有朝向主接合导体3敞开的夹持口423,夹持部422远离主接合导体3的一侧设有凹槽,第一齿条部421固定在凹槽的内侧壁处,第一齿条部421用于带动夹持部422沿竖直方向运动。其中主接合导体3的一端与第一接线端1贴合相连,主接合导体3的另一端伸至夹持口423内,夹持部422用于带动主接合导体3的另一端与第二接线端2贴合。
具体的,可以设置第一接线端1和第二接线端2位于同一高度位置处,且将主接合导体3远离夹持部422的一端伸至第一接线端1的下侧,使得主接合导体3的上侧面与第一接线端1的下侧面贴合相连,同时主接合导体3靠近夹持部422的一端伸至夹持口423内,使得夹持部422可以对主接合导体3进行限位,当第一齿条部421运动时,夹持部422可以带动主接合导体3进行同向运动,第二接线端2设置在主接合导体3靠近夹持部422的一侧的上端,如图33所示,当主接合导体3运动至上极限位置(即竖向最大位置)时,主接合导体3与第二接线端2贴合相连,如图35所示,而当夹持部422带动主接合导体3向下运动时,主接合导体3与第二接线端2断开连接,使得第一接线端1和第二接线端2断开电连接。
需要说明的是,多个主接合导体3的端部均伸入同一夹持口423内,夹持部422可以带动多个主接合导体3同步运动,从而实现了多组第一接线端1和第二接线端2的同步通断,且减少了零件数量,降低了安装难度。
在一些实施例中,如图33所示,主接合导体3包括固定部31和接合部33,固定部31与第一接线端1固定相连,第一从动件442与接合部33相连以带动接合部33与第二接线端2接合。
可以理解的是,当第一微动开关445绕第一轴线朝向第一方向转动时,第一从动件442朝向远离第二接线端2的方向运动,第一从动件442对接合部33施加一个远离第二接线端2的作用力,固定部31和接合部33发生相对运动,使得主接合导体3与第二接线端2断开连接;而当第一微动开关445绕第一轴线朝向第二方向转动时,第一从动件442朝向靠近第二接线端2的方向运动,第二接线端2和接合部33接合,由此,实现了高压线路通断状态的便捷切换。
在一些实施例中,如图33所示,固定部31和接合部33之间连接有弱化部32。也就是说,当齿条部向下运动时,齿条部对接合部33施加一个向下的作用力,使得弱化部32发生弹性形变,固定部31和接合部33发生相对运动,使得主接合导体3与输出端第二接线端2断开连接;而当第一微动开关445绕第一轴线朝向第二方向转动时,齿条部朝上运动,弱化部32的弹性形变恢复,使得输出端第二接线端2和接合部33接合。
由此,通过设置弱化部32,以实现固定部31和接合部33的相对运动,避免接合部33产生塑性变形,使得接合部33可以反复多次地贴合在第二接线端2的侧面处,从而提高了接触器的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,弱化部32构造为弧形段,弧形段的一端与固定部31相连,且另一端与接合部33相连,且弱化部32内具有弱化空腔321。也就是说,如图33所示,弱化部32可构造为朝下凸出的半圆弧形段,弱化部32的左端与固定部31相连,弱化部32的右端与接合部33相连,以共同构造出主接合导体3。
进一步地,当第一从动件442对接合部33施加一个向下的作用力时,弱化部32压缩变形,固定部31和接合部33发生相对运动,主接合导体3与第二接线端2断开连接,而当第一从动件442向上运动时,弱化部32的弹性变形恢复,第二接线端2和接合部33接合。其中,通过在弱化部32内设有弧形的弱化空腔321,进一步降低了弱化部32整体的刚度,使得弱化部32易于在受到接合部33传递的作用力时产生弹性变形,从而减小了第一驱动线圈53和第二驱动线圈63的尺寸要求。
在一些实施例中,如图29所示,本发明实施例的接触器,还包括:第二内壳205。第一接线端1和第二接线端2安装于第二内壳205的上,主接合导体3、第一传动组件444、第一驱动线圈53和第二驱动线圈63均安装于第二内壳205内,且第一从动件442与第二内壳205的内周壁滑动配合。
也就是说,如图29所示,第二内壳205整体构造为矩形结构,第二内壳205的对角位置处分别设有向外凸出的支脚76,支脚76设有沿厚度方向贯穿的安装孔72,连接件可以穿过安装孔72以固定接触器,且第二内壳205的外部结构与传统接触器保持一致,方便结构设计和物料切换。需要说明的是,第二内壳205的侧壁设有开孔,低压信号线可以从开孔穿出第二内壳205以与外界电源电连接,操作人员可以通过外界开关控制接触器的通断。其中,低压信号线也可以设计成接插件。
进一步地,如图30所示,第二内壳205具有朝外敞开的腔体结构,敞开端设有盖板结构73,盖板结构73设有对应第一接线端1和第二接线端2的通孔,第一接线端1和第二接线端2的上部可以伸入通孔内,以安装在盖板结构73上,从而与第二内壳205保持相对稳定,使得主接合导体3可以与第二接线端2发生相对移动,第一接线端1和第二接线端2的其余部分以及主接合导体3、第一传动组件444、第一驱动线圈53和第二驱动线圈63均通过盖板结构73密封于第二内壳205内,从而与外界隔开,以避免外界杂质进入第二内壳205内,同时起到绝缘保护的作用。同时,第二内壳205的内周壁可以对第一从动件442进行限位,使得第一从动件442可以相对内周壁沿同一方向滑动,以保证主接合导体3的运动路径稳定,提高了接触器工作过程的可靠性。
在一些实施例中,第二内壳205的内周壁设有滑动导槽74,第一从动件442的第一齿条部421与滑动导槽74滑动配合。其中,如图36所示,滑动导槽74沿竖直方向延伸布置,且滑动导槽74的开口尺寸与第一齿条部421的宽度尺寸相等,当第一齿条部421安装在滑动导槽74后,滑动导槽74可以对第一齿条部421进行限位,使得第一齿条部421可以沿高度方向往复运动,从而保证主接合导体3与第一接线端1的接触脱离过程可靠,提高了接触器的稳定性。
在一些实施例中,本发明实施例的接触器,还包括:温度传感器和控制器,温度传感器与控制器电连接,且温度传感器用于检测第一接线端1、第二接线端2和/或主接合导体3的电路信号,控制器用于根据电路信号控制主接合导体3与第二接线端2接合或断开;其中电路信号包括:温度变化、电压变化以及电流变化。也就是说,可以设置温度传感器用于对主接合导体3进行监测,或者设置温度传感器用于对第一接线端1和第二接线端2进行检测,或者设置温度传感器用于同时对第一接线端1、第二接线端2和主接合导体3进行检测,从而获取到高压线路的温度变化、电压变化和电流变化。
进一步地,随着第一接线端1和第二接线端2通过主接合导体3导通,高压线路的电流量以及发热量均会产生变化,对应会出现温度变化,传感器可以获取高压线路在工作过程中的变化信息(包括温度变化、电压变化以及电流变化),并以电路信号的形式传递至控制器,控制器根据电路信号判断是否达到高压线路的切断阈值,并在需要断开高压回路时,控制驱动组件断开第二接线端2与主接合导体3的电连接,不仅无需设置熔断器,以降低高压损耗,降低成本。
且在控制断开接触器后,如采用本发明接触器的用电设备需要继续工作时,控制器可以通过驱动组件实现第二接线端2与主接合导体3的接合,以确保用电设备可以上高压,以提高安全性性。如:本发明接触器应用在电动车辆上,当电路信息表征为需要断开接触器但车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,并在行驶至安全位置后或解除危险情况后,再断开第二接线端2与主接合导体3的电连接。
根据本发明的一个具体实施例,如图40-图44所示,第四接触器K4和第五接触器K5均包括:主接合导体3,主接合导体3与对应的输入端相连,且主接合导体3选择性地与对应的输出端电连接。需要说明的是,第四接触器K4和第五接触器K5分别对应设置有一个主接合导体3,以第四接触器K4为例进行说明,第四接触器K4的主接合导体3与第四接触器K4的输入端连接,第四接触器K4的主接合导体3选择性地与第四接触器K4的输出端电连接。
如图40所示,在本发明的接触器上,集成有至少两个接线端组,即接线端组的数量可根据实际的使用需求而灵活设置,优选地,接触器上设置有两组第一接线端1和第二接线端2,其中,需要说明的是,一个第一接线端1(输入端)对应有一个第二接线端2(输出端),且一组第一接线端1和第二接线端2能够形成一个直流电回路,也就是说,本发明的接触器上能够集成有至少两个直流电回路。至少两个主接合导体3,且主接合导体3与接线端组一一对应。
如图41所示,第二内壳205内设有驱动机构75,驱动机构75包括第四扇形驱动部77,第四扇形驱动部77构造为可绕第四轴线转动,第四扇形驱动部77可构造为扇形片结构;其中,第四扇形驱动部77在转动过程中推动第四接触器K4的主接合导体3和第五接触器K5的主接合导体3以及松开对第四接触器K4的主接合导体3和第五接触器K5的主接合导体3的推动,第四扇形驱动部77推动多个主接合导体3时使多个主接合导体3分别与对应的输出端电连接。
其中,驱动机构75与上位机使用CAN(控制器局域网络)通信控制,用于根据CAN的信号控制,实现两个接线端组的同步控制,保证两组第一接线端1和第二接线端2的同步性,且便于用户对接触器的控制。
优选地,如图15、图17和图18所示,主接合导体3可与第一接线端1通过金属导体10相连,金属导体10设于第一接线端1与主接合导体3之间,通过设置金属导体10能够在第一接线端1与主接合导体3之间起到导电的作用,且主接合导体3的一端与金属导体10可为贴合相连,进而保证第一接线端1与主接合导体3之间的导电性,且第四扇形驱动部77在转动时能够推动多个主接合导体3以及松开对多个主接合导体3的推动,具体地,第四扇形驱动部77在转动时,当第四扇形驱动部77转动到适宜位置会对多个主接合导体3产生推动力,从而第四扇形驱动部77推动多个主接合导体3使主接合导体3发生弹性形变从以与第二接线端2贴合,且当第四扇形驱动部77继续转动到另一位置时,第四扇形驱动部77与主接合导体3分离以松开主接合导体3,此时,主接合导体3会依靠其本身的弹性来复位,进而使主接合导体3与第二接线端2分离。
需要说明的是,在一些示例中,如图40-图44所示的实施例,接触器还包括复位驱动结构,复位驱动结构用于驱动主接合导体3与第二接线端2分离,即通过复位驱动结构能够断开主接合导体3和第二接线端2的电连接,例如,复位驱动结构可以为扭转弹簧,利用扭转弹簧的弹性形变力推动主接合导体3与第二接线端2分离,当然,复位驱动结构也可设置为其他结构,只要能实现上述效果的结构即可,在此不做限定。
如图41所示,第四扇形驱动部77包括沿第四轴线间隔开分布的第一子扇形部78和第二子扇形部79,主接合导体3包括第三接合导体3c和第四接合导体3d,第一子扇形部78用于推动第三接合导体3c以及松开对第三接合导体3c的推动,第二子扇形部79用于推动第四接合导体3d以及松开对第四接合导体3d的推动。
由此,第一子扇形部78能够选择性地实现对第三接合导体3c的推动或松开,第二子扇形部79能够选择性地实现对第四接合导体3d的推动或松开,从而控制接触器的工作状态,满足用户不同的直流充电需求。
需要说明的是,当接触器内集成有多组接线端组时,主接合导体3的数量与第四扇形驱动部77的数量应均与接线端组的数量相同,进而实现对多组接线端组的同步控制,便于提高接触器的同步性。
进一步地,如图41所示,第一子扇形部78与第二子扇形部79沿第四轴线正对设置,即第一子扇形部78与第二子扇形部79在第四轴线上的投影重合,且第一子扇形部78和第二子扇形部79绕第四轴线同步转动,第一子扇形部78与第二子扇形部79在转动过程中同时推动第三接合导体3c和第四接合导体3d以及同时松开对第三接合导体3c和第四接合导体3d的推动。由此,能够保证第一子扇形部78与第二子扇形部79能够同时实现对第三接合导体3c和第四接合导体3d的推动或松开,从而实现对第三接合导体3c和第四接合导体3d的同步控制,进而实现第一接线端1(输入端)与第二接线端2(输出端)的同步断开或导通,增强接触器的同步性。
如图41所示,驱动机构75还包括:第二动力源791和第二传动杆792,第二动力源791与第二传动杆792的端部相连且用于驱动第二传动杆792转动,第一子扇形部78和第二子扇形部79均设于第二传动杆792,第一子扇形部78和第二子扇形部79均绕第四轴线同步转动,第四轴线与第二传动杆792的轴线重合。
其中,第二动力源791与上位机电连接,第二动力源791可构造为电动马达,便于通过上位机控制电动马达的转速和方向,其中,需要说明的是,第二传动杆792的转动方向为顺时针旋转,且第二传动杆792可为匀速转动或者非匀速转动。第二动力源791与第二传动杆792的端部相连,第二传动杆792的另一端朝向远离第二动力源791的方向延伸,第四轴线与第二传动杆792的轴线重合,以保证第二传动杆792能够在第二动力源791的作用下沿第四轴线转动,从而便于第二动力源791为第二传动杆792提供驱动力,提高第二传动杆792的转动速度。
具体地,如图41所示,第一子扇形部78和第二子扇形部79均设于第二传动杆792且沿第二传动杆792的轴向依次分布,从而便于第一子扇形部78和第二子扇形部79同时控制第三接合导体3c和第四接合导体3d,以使第三接合导体3c和第四接合导体3d同步导通或断开两组第一接线端1和第二接线端2,进而实现对两组第一接线端1与第二接线端2的同步控制,便于提高接触器的同步性。
根据本发明的一些具体实施例中,如图45-图55所示,配电器2000还包括:第三内壳206和第四内壳207,第三内壳206和第四内壳207均固定设置于外壳体200内,第四接触器K4设置于第三内壳206内,第五接触器K5设置于第四内壳207内,第四接触器K4的输入端和输出端均设于第三内壳206上,第五接触器K5的输入端和输出端均设于第四内壳207上。
进一步地,第四接触器K4和/或第五接触器K5包括:第二传动组件100、主接合导体3和第三驱动线圈112,主接合导体3与对应的输入端相连,例如:第四接触器K4的主接合导体3与第四接触器K4的输入端相连。
第二传动组件100包括第二微动开关101、第二传动件109和第二从动件108,第二微动开关101与第二传动件109啮合传动,第二传动件109与第二从动件108啮合传动,且第二从动件108与主接合导体3相连;第三驱动线圈112用于通电后通过产生磁性力驱动第二微动开关101运动;其中第二传动组件100构造为在第二微动开关101运动时通过第二传动件109带动第二从动件108移动,以使主接合导体3与对应的输出端接合。
进一步地,第二微动开关101设置为绕第五轴线可转动,第二传动件109构造为绕第六轴线可转动,第五轴线和第六轴线垂直分布;第二微动开关101包括绕第五轴线转动的第二弧形齿部102,第二传动件109包括绕第六轴线转动的第三齿轮部110,第二弧形齿部102与第三齿轮部110啮合传动;第二传动件109还包括绕所述第六轴线转动的第四齿轮部111,第二从动件108包括第二齿条部,第四齿轮部111与第二齿条部啮合传动。
下面根据图6、图45-图55描述该实施例的接触器。
如图47所示,本发明实施例的接触器,包括:第一接线端1、第二接线端2、主接合导体3、第二传动组件100和第三驱动线圈112。
其中,如图45所示,接触器的一端间隔设有第一接线端1和第二接线端2,如图47所示,在具体设计时可将第一接线端1和第二接线端2均构造为接线柱,高压线可以与接线柱相连以实现与接触器的电连接。
主接合导体3与第一接线端1相连,也就是说,可以使得第一接线端1与主接合导体3固定相连,并使得主接合导体3和第二接线端2选择性贴合,由此,通过调整接触器的主接合导体3,即可实现第一接线端1和第二接线端2的通断,保证了接触器通断状态切换的便捷性。需要说明的是,可以设置第一接线端1为输入端,并设置第二接线端2为输出端,使得高压电可以通过第一接线端1通入接触器内,并通过第二接线端2流出接触器,或者可以设置第一接线端1为输出端,并设置第二接线端2为输入端,使得高压电可以通过第二接线端2通入接触器内,并通过第一接线端1流出接触器。
如图53所示,第二传动组件100包括第二微动开关101、第二从动件108和第二传动件109,第二微动开关101、第二从动件108和第二传动件109均设有齿结构,第二微动开关101的齿结构用于与第二传动件109的齿结构啮合,当第二微动开关101运动时,第二微动开关101可以通过齿结构带动第二从动件108运动;第二从动件108与第二微动开关101间隔开布置,且第二传动件109的齿结构与第二从动件108的齿结构啮合,当第二微动开关101带动第二传动件109运动时,第二传动件109可以通过齿结构带动第二从动件108运动;第二从动件108与主接合导体3的活动端固定相连,当第二从动件108运动时,主接合导体3的活动端可以随第二从动件108共同移动。
可以理解的是,通过在第二传动组件100内设置多级齿轮传动,使得第二微动开关101传递至主接合导体3的运动可以在传动过程中进行变向,且可对第二微动开关101的运动进行放大或缩小,使得第二微动开关101具有更大的行程范围,使得第二传动组件100和主接合导体3的布置关系更加灵活多样,从而实现了接触器整体布局的多样化。
其中,如图47所示,接触器包括第三驱动线圈112,第三驱动线圈112具有柱状体,导线沿周向缠绕在柱状体的外周壁处,且导线整体沿轴向环绕延伸,当导线通入低压电流后,第三驱动线圈112可以产生磁场,第二微动开关101构造为具有磁性部分,第三驱动线圈112所产生的磁场可以作用在第二微动开关101处,使得第三驱动线圈112可以驱动第二微动开关101活动。
第二微动开关101可以在运动时通过第二传动件109带动第二从动件108移动,以使主接合导体3与第一接线端1和第二接线端2中的另一个接合。需要说明的是,可以设置第二微动开关101朝第一方向运动时,可以带动主接合导体3与第二接线端2接合,且在驱动第二微动开关101朝第二方向运动时,带动主接合导体3与另一个断开。
具体的,可以对第三驱动线圈112通入低压电流,以使第三驱动线圈112生成磁场,使得第二微动开关101受力向第一方向运动,此时,第二微动开关101通过第二从动件108带动主接合导体3移动,使得第一接线端1和第二接线端2电连接,以使接触器可以导通高压电路;或者可以对第三驱动线圈112通入反向低压电流,以使第三驱动线圈112生成反向磁场,使得第二微动开关101受力向第二方向运动,此时,第二微动开关101通过第二从动件108带动主接合导体3反向移动,使得第一接线端1和第二接线端2断开电连接,以使接触器可以断开高压电路。由此,实现了高压电路通断状态的便捷切换。
可以理解的是,当第三驱动线圈112通入低压电流时,第二微动开关101受力开始运动,第二微动开关101通过齿结构带动第二传动件109运动,且第二传动件109可以通过齿结构带动第二从动件108,通过多级齿轮传动,使得第二从动件108的运动过程较平稳,以使主接合导体3的运动平稳,从而避免主接合导体3的加速度过大,减小了主接合导体3在接合过程中的冲击力。
根据本发明实施例的接触器,通过在第二微动开关101和主接合导体3之间设置多级齿轮传动,以用于放大或缩小第二微动开关101的运动,使得第二微动开关101具有更大的行程范围,且在第三驱动线圈112驱动第二微动开关101时,主接合导体3的运动过程平缓稳定,减小主接合导体3接合时的冲击力,从而降低闭合噪声,提高了接触器的稳定性。
在一些实施例中,如图47所示,第二微动开关101设置为绕第五轴线可转动,第二传动件109构造为绕第六轴线可转动,第五轴线和第六轴线垂直分布。其中,第三驱动线圈112可以驱动第二微动开关101绕第五轴线朝第一方向转动,或驱动绕第二微动开关101第五轴线朝第二方向转动。其中,第一方向可以取为顺时针方向,第二方向可以取为逆时针方向,或者第一方向可以取为逆时针方向,第二方向可以取为顺时针方向,使得接触器的具体结构可以根据实际需要进行灵活布置。
通过上述设置,第三驱动线圈112可以驱动第二微动开关101绕第五轴线转动,当第二微动开关101绕第五轴线转动时,可以带动第二传动件109绕垂直第五轴线的第六轴线转动,则当第二微动开关101的运动传递至第二从动件108时,第二从动件108的行程范围可以与第二微动开关101的行程范围在空间上错开布置,以高效利用接触器的空间,避免接触器单侧尺寸过大,使接触器整体布局更加合理。
在一些实施例中,如图53所示,第二微动开关101包括绕第五轴线转动的第二弧形齿部102,第二弧形齿部102构造为扇形结构,且第二弧形齿部102远离第五轴线的侧边设有齿结构,第二传动件109包括绕第六轴线转动的第三齿轮部110,第三齿轮部110可以构造为锥齿轮部或者是直齿轮部,第三齿轮部110的齿结构与第二弧形齿部102齿结构相对应,使得第二弧形齿部102可以与第三齿轮部110相啮合,以用于实现传动。
也就是说,如图49所示,当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第一方向运动,第二弧形齿部102可以通过齿结构带动第三齿轮部110绕第六轴线转动,以带动主接合导体3运动,使得第一接线端1和第二接线端2连通;如图51所示,而当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第二方向运动,第二弧形齿部102可以通过齿结构带动第三齿轮部110绕第六轴线转动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
在一些实施例中,如图53所示,第二传动件109还包括绕第六轴线转动的第四齿轮部111,第四齿轮部111构造为直齿轮部,第三齿轮部110与第四齿轮部111端部正对相连,且第三齿轮部110与第四齿轮部111的轴线重合,第三齿轮部110用于带动第四齿轮部111绕第六轴线转动,第二从动件108包括第二齿条部,第四齿轮部111与第二齿条部通过齿结构啮合传动。
也就是说,如图48和图49所示,当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第一方向运动时,第三齿轮部110绕第六轴线转动以带动第四齿轮部111同向转动,第四齿轮部111通过齿结构带动第二齿条部运动,以带动主接合导体3运动,使得第一接线端1和第二接线端2连接;如图50和图51所示,而当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第二方向运动时,第三齿轮部110绕第六轴线转动以带动第四齿轮部111同向转动,第四齿轮部111通过齿结构带动第二齿条部反向运动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
通过上述设置,将驱动部103绕第五轴线的转动转化为第二齿条部沿固定方向的滑动,以带动主接合导体3运动,从而实现第一接线端1和第二接线端2的通断,同时使得滑动过程平缓稳定,减小主接合导体3与第二接线端2接合时的冲击力,从而降低触点闭合噪声,提高了接触器的稳定性。
在一些实施例中,第四齿轮部111的直径大于第三齿轮部110的直径。也就是说,第三齿轮部110带动第四齿轮部111转动时,第四齿轮部111的转动行程大于第三齿轮部110的转动行程,由此,可以通过第二传动件109放大第二微动开关101的行程,减小了通断过程中第二微动开关101的行程需求,利于实现接触器整体的多样性布局,且满足了高压电的电气间隙需求。
在一些实施例中,第二齿条部构造为沿竖向延伸,且第二齿条部的上端用于与主接合导体3相连,且第二齿条部的下端的侧壁设有与第四齿轮部111啮合的齿结构。也就是说,如图47所示,第二齿条部安装在第四齿轮部111的一侧,第二齿条部的下端构造为沿竖向延伸的条柱状结构,第二齿条部的下端靠近第四齿轮部111的一侧设有沿竖向延伸布置的齿结构,第二齿条部可以与第四齿轮部111啮合,从而进行传动。
进一步的,如图47所示,第二齿条部的上端构造为沿水平方向延伸的条柱状结构,以将第二齿条部整体构造出成T型结构,第二齿条部的上端具有朝向主接合导体3敞开的卡接槽,主接合导体3的端部可以伸至卡接槽内。
由此,当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第一方向运动时,第四齿轮部111通过齿结构带动第二齿条部运动,以带动主接合导体3同向运动,使得第一接线端1和第二接线端2连接;而当第三驱动线圈112驱动第二弧形齿部102绕第五轴线朝第二方向运动时,第四齿轮部111通过齿结构带动第二齿条部反向运动,以带动主接合导体3反向运动,使得第一接线端1和第二接线端2断开连接。
在具体的加工过程中,可以将第二齿条部的上端和下端分开加工,并在加工完成后,将第二齿条部的上端和下端连接固定在一起,以降低第二齿条部的加工难度。
具体地,可以设置第一接线端1和第二接线端2位于同一高度位置处,且将主接合导体3远离第二齿条部的一端伸至第一接线端1的下侧,使得主接合导体3的上侧面与第一接线端1的下侧面贴合相连,同时主接合导体3靠近第二齿条部的一端伸至卡接口内,使得第二齿条部可以对主接合导体3进行限位,当第二齿条部运动时,第二齿条部可以带动主接合导体3进行同向运动,第二接线端2设置在主接合导体3靠近第二齿条部的一侧的上方,如图48所示,当主接合导体3运动至上极限位置(即竖向最大位置)时,主接合导体3与第二接线端2贴合相连,如图50所示,而当第二齿条部带动主接合导体3向下运动时,主接合导体3与第二接线端2断开连接,使得第一接线端1和第二接线端2断开电连接。
由此,主接合导体3的侧面可以用于贴合在第一接线端1和第二接线端2的侧面处,以作为动触点,减少了动触点的数量,且使得动触点具有足够的接合面积,以降低动触点的接触电阻,从而减小接触器的发热,降低了能量损耗,降低了动触点粘连的可能性。
进一步的,如图47所示,通过将主接合导体3与第三驱动线圈112沿上下方向依次设置,且使得第三驱动线圈112和第二微动开关101沿水平方向(图47中的左右方向)正对设置,使得接触器整体布局均匀,利于实现整体散热。
在另一实施例中,第二齿条部构造为沿横向延伸,且第二齿条部的一端用于与主接合导体3相连,且第二齿条部的另一端的侧壁设有与第四齿轮部111啮合的齿结构,第一接线端1、第二接线端2分别与主接合导体3在第一方向上相对设置,第三驱动线圈112和第二微动开关101在第一方向上相对设置,第一接线端1、第二接线端2分别与第三驱动线圈112在第二方向上相对设置,主接合导体3与第二微动开关101在第二方向上相对设置,其中,第一方向和第二方向正交。
也就是说,如图55所示,第二齿条部安装在第四齿轮部111的上侧,第二齿条部构造为沿横向延伸的条柱状结构,第二齿条部的下侧设有沿长度方向延伸布置的齿结构,第二齿条部可以与第四齿轮部111啮合,从而进行传动。进一步的,主接合导体3沿竖直方向设置在第二齿条部的一端,且第二齿条部的端部抵压在主接合导体3的侧壁处。
进一步地,当第三驱动线圈112驱动第二微动开关101绕第五轴线朝第一方向运动时,第二齿条部推动主接合导体3朝向靠近输出端的方向(图55的右侧)运动,且在主接合导体3整体沿第三驱动线圈的轴向延伸时,使得主接合导体3和输出端2相连,以使输入端1和输出端2连接;而当第三驱动线圈112驱动第二微动开关101绕第五轴线朝第二方向运动时,第二齿条部推动主接合导体3朝向远离输出端的方向(图55的左侧)运动,使得主接合导体3脱离输出端2,使得输入端1和输出端2断开连接,由此,实现了高压线路通断状态的切换。
在一些实施例中,如图53所示,主接合导体3包括固定部31和接合部33,固定部31与第一接线端1固定相连,第二从动件108与接合部33相连以带动接合部33与第二接线端2接合。需要说明的是,主接合导体3的材料可以选用软铜(银)等复合材料,使得主接合导体3具有更大的载流量,进一步降低主接合导体3的电阻,同时,使得主接合导体3的硬度较小,降低了第二接线端2和主接合导体3接合过程中的噪音。
可以理解的是,当第二微动开关101绕第五轴线朝向第一方向转动时,第二齿条部向下运动,第二齿条部对接合部33施加一个向下的作用力,使得接合部33向下运动,以使主接合导体3与第二接线端2断开连接;而当第二微动开关101绕第五轴线朝向第二方向转动时,第二齿条部朝上运动,以带动接合部33向上运动,使得第二接线端2和接合部33接合。由此,实现了高压线路通断状态的便捷切换,
在一些实施例中,固定部31和接合部33之间连接有弱化部32。也就是说,当第二齿条部向下运动,第二齿条部对接合部33施加一个向下的作用力,使得弱化部32发生弹性形变,固定部31和接合部33发生相对运动,使得主接合导体3与输出端第二接线端2断开连接;而当第二微动开关101绕第五轴线朝向第二方向转动时,第二齿条部朝上运动,弱化部32的弹性形变恢复,使得输出端第二接线端2和接合部33接合。
由此,通过设置弱化部32,以实现固定部31和接合部33的相对运动,避免接合部33产生塑性变形,使得接合部33可以反复多次地贴合在第二接线端2的侧面处,从而提高了接触器的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,弱化部32构造为弧形段,弧形段的一端与固定部31相连且另一端与接合部33相连,且弱化部32内具有弱化空腔321。也就是说,如图47所示,弱化部32可构造为朝下凸出的半圆弧形段,弱化部32的左端与固定部31相连,弱化部32的右端与接合部33相连,以共同构造出主接合导体3。
进一步地,当第二从动件108对接合部33施加一个向下的作用力时,弱化部32压缩变形,固定部31和接合部33发生相对运动,主接合导体3与第二接线端2断开连接,而当第二从动件108向上运动时,弱化部32的弹性变形恢复,第二接线端2和接合部33接合。其中,通过在弱化部32内设有弧形的弱化空腔321,进一步降低了弱化部32整体的刚度,使得弱化部32易于在受到接合部33传递的作用力时产生弹性变形,从而减小了第三驱动线圈112的尺寸要求。
在一些实施例中,第二微动开关101包括绕第五轴线转动的驱动部103,驱动部103间隔设置在第三驱动线圈112的水平外侧,驱动部103的第一端(如图54的左端)设有相对分布的第一磁性部104和第二磁性部105,驱动部103的第二端(如图54的右端)设有相对分布的第三磁性部106和第四磁性部107,以将驱动部103构造为工字型结构。
其中,如图47所示,第三驱动线圈112包括线圈主体、第一导磁片113和第二导磁片114,第一导磁片113的一端与线圈主体的一端连接,第一导磁片113的另一端伸至第一磁性部104和第二磁性部105之间,第二导磁片114的一端与线圈主体的另一端连接,第二导磁片114的另一端伸至第三磁性部106和第四磁性部107之间。
也就是说,线圈主体沿纵向延伸布置,第一导磁片113和第二导磁片114贴合连接在线圈主体的两端位置处,第一导磁片113和第二导磁片114的主体部分正对贴合在第三驱动线圈112的端部,主体部分靠近驱动部103的一侧连接有翻折板,翻折板沿第三驱动线圈112的轴线延伸布置,第一导磁片113的翻折板伸至第一磁性部104和第二磁性部105之间,且第一导磁片113的翻折板伸至第一磁性部104和第二磁性部105之间。
由此,通过设置第一导磁片113和第二导磁片114,使得第三驱动线圈112可以同时对第二微动开关101的两端进行驱动,以驱动第二微动开关101绕第五轴线稳定转动,从而实现了高压线路通断状态的稳定切换,且减小了对第三驱动线圈112的尺寸要求,降低了成本,利于实现接触器的整体布局。
在一些实施例中,第一磁性部104、第二磁性部105、第三磁性部106和第四磁性部107均为永磁体,其中第一磁性部104与第二磁性部105的极性相反,第三磁性部106和第四磁性部107的极性相反,第一导磁片113和第二导磁片114的极性相反。需要说明的是,位于同一侧的磁性部极性相同,如第一磁性部104和第三磁性部106的磁性相同,且当第三驱动线圈112通入低压电流后,第一导磁片113和第二导磁片114可以产生不同的极性,以用于驱动驱动部103绕第五轴线转动。
具体的,可以设置第一磁性部104和第三磁性部106的内侧为N极,且设置第二磁性部105和第四磁性部107的内侧为S极,当第三驱动线圈112通入正向低压电流时,第一导磁片113为N极且第二导磁片114为S极,此时,如图49所示,第一磁性部104和第二磁性部105共同作用,使得第一导磁片113贴合在第二磁性部105的内侧壁处,同时第三磁性部106和第四磁性部107共同作用,使得第二导磁片114贴合在第三磁性部106的内侧壁处,以带动第二齿条部向上运动,实现第一接线端1和第二接线端2的连通;而当第三驱动线圈112通入反向低压电流时,第一导磁片113为S极且第二导磁片114为N极,此时,如图51所示,第一磁性部104和第二磁性部105共同作用,使得第一导磁片113贴合在第一磁性部104的内侧壁处,同时第三磁性部106和第四磁性部107共同作用,使得第二导磁片114贴合在第四磁性部107的内侧壁处,以带动第二从动件108向下运动,从而断开第一接线端1和第二接线端2的连通。
通过上述设置,当第三驱动线圈112通电时,驱动部103的第一端和第二端可以受到方向相反的作用力,使得驱动部103可以绕第五轴线稳定转动,从而带动主接合导体3运动,从而实现高压线路通断状态的稳定切换。
在一些实施例中,如图45所示,本发明实施例的接触器,还包括:壳体206。第一接线端1和第二接线端2安装于壳体206上,主接合导体3、第二传动组件100、第一第三驱动线圈112和第二第三驱动线圈112均安装于壳体206内,且第二从动件108与壳体206的内周壁滑动配合。
也就是说,如图45所示,壳体206整体构造为矩形结构,壳体206的对角位置处分别设有向外凸出的支脚76,支脚76设有沿厚度方向贯穿的安装孔72,连接件可以穿过安装孔72以固定接触器,且壳体206的外部结构与传统接触器保持一致,方便结构设计和物料切换。需要说明的是,壳体206的侧壁设有开孔,低压信号线可以从开孔穿出壳体206以与外界电源电连接,操作人员可以通过外界开关控制接触器的通断。其中,低压信号线也可以设计成接插件。
进一步地,如图46所示,壳体206具有朝外敞开的腔体结构,敞开端设有盖板结构73,盖板结构73设有对应第一接线端1和第二接线端2的通孔,第一接线端1和第二接线端2的上部可以伸入通孔内,以安装在盖板结构73上,从而与壳体206保持相对稳定,使得主接合导体3可以与第二接线端2发生相对移动,第一接线端1和第二接线端2的其余部分以及主接合导体3、第二传动组件100、第三驱动线圈112均通过盖板结构73密封于壳体206内,从而与外界隔开,以避免外界杂质进入壳体206内,同时起到绝缘保护的作用。同时,壳体206的内周壁可以对第二从动件108进行限位,使得第二从动件108可以相对内周壁沿同一方向滑动,以保证主接合导体3的运动路径稳定,提高了接触器工作过程的可靠性。
在一些实施例中,壳体206的内周壁设有滑动导槽74,第二从动件108的第二齿条部与滑动导槽74滑动配合。其中,如图52所示,滑动导槽74沿高度方向延伸布置,且滑动导槽74的开口尺寸与第二齿条部下端的宽度尺寸相等,当第二齿条部安装在滑动导槽74后,滑动导槽74可以对第二齿条部进行限位,使得第二齿条部可以沿竖向往复运动,从而保证主接合导体3与第一接线端1的接触脱离过程可靠,提高了接触器的稳定性。
在一些实施例中,本发明实施例的接触器,还包括:温度传感器和控制器,温度传感器与控制器电连接,且温度传感器用于检测第一接线端1、第二接线端2和/或主接合导体3的电路信号,控制器用于根据电路信号控制主接合导体3与第二接线端2接合或断开,其中电路信号包括:温度变化、电压变化以及电流变化。也就是说,可以设置温度传感器用于对主接合导体3进行监测,或者设置温度传感器用于对第一接线端1和第二接线端2进行检测,或者设置温度传感器用于同时对第一接线端1、第二接线端2和主接合导体3进行检测,从而获取到高压线路的温度变化、电压变化和电流变化。
可以理解的是,随着第一接线端1和第二接线端2通过主接合导体3导通,高压线路的电流量以及发热量均会产生变化,对应会出现温度变化,温度传感器可以获取高压线路在工作过程中的变化信息(包括温度变化、电压变化和电流变化),并以电路信号的形式传递至控制器,控制器根据电路信号判断是否达到高压线路的切断阈值,并在需要断开高压回路时,控制驱动组件断开第二接线端2与主接合导体3的电连接,不仅无需设置熔断器,以降低高压损耗,降低成本。
且在控制断开接触器后,如采用本发明接触器的用电设备需要继续工作时,控制器可以通过驱动组件实现第二接线端2与主接合导体3的接合,以确保用电设备可以上高压,以提高安全性。如:本发明接触器应用在电动车辆上,当电路信息表征为需要断开接触器但车辆处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,并在行驶至安全位置后或解除危险情况后,再断开第二接线端2与主接合导体3的电连接。
在一些实施例中,如图6所示,本发明实施例的充配电系统1000,包括:上述实施例中的接触器,接触器构造为主正接触器100a,主负接触器100b以及预充接触器100c。
具体而言,充配电系统1000包括:电池端接口、电控端接口以及直流充电接口,直流充电接口与电控端接口设置在接触器的壳体的同一端,电池端接口设置在壳体的另一端,直流充电接口的正极侧、电池端接口的正极侧上均设置有主正接触器100a,直流充电接口的负极侧、电池端接口的负极侧上均设置有主负接触器100b,电池端接口的正极侧上还设置有预充电路,预充电路上设置与预充电阻串联并与主正接触器100a并联的预充接触器100c。
根据本发明实施例的充配电系统1000,采用上述接触器,通过在第二微动开关101和主接合导体3之间设置多级齿轮传动,以用于放大或缩小第二微动开关101的运动,使得第二微动开关101具有更大的行程范围,且在第三驱动线圈112驱动第二微动开关101时,主接合导体3的运动过程平缓稳定,减小主接合导体3接合时的冲击力,从而降低闭合噪声,提高了接触器的稳定性,可以延长充配电系统1000的工作稳定性、使用安全性,并延长使用寿命。
如图6、图56-图67所示,根据本发明实施例的配电器2000,第四接触器K4和/或第五接触器K5包括:驱动装置40,接合电排30,接合电排30包括第一导通段301和第二导通段302,第一导通段301和第二导通段302相互连接且可发生相对转动,第一导通段301与固定在对应的输入端上,第二导通段301可选择地与对应的输出端电连接或断开电连接;驱动装置40用于带动第二导通段302朝向或远离输出端运动;其中输入端、输出端分别与接合电排30在第三方向上相对设置,接合电排30、输入端和输出端中的至少一个与驱动装置40在第四方向上相对设置,第三方向与第四方向正交。如此设置可以选择地导通输入端和输出端。
进一步地,驱动装置40包括:第三微动开关402以及第四驱动线圈401,第三微动开关402与第四驱动线圈401在第三方向上相对设置,第三微动开关402适于在第四驱动线圈401的磁性力作用下绕固定轴线摆动,第三微动开关402用于带动第二导通段302朝向或远离输出端运动,第四驱动线圈401与输入端、输出端在第四方向上相对设置,第三微动开关402与接合电排30在第四方向上相对设置。
进一步地,第三微动开关402包括:驱动台403以及连接架404,连接架404的一端与驱动台403连接,连接架404的另一端与第二导通段302连接,驱动台403适于在第四驱动线圈401的磁性力作用下摆动,驱动台403用于带动连接架404摆动,进而带动第二导通段302朝向或远离输出端运动。
下面根据图6、图56-图67详细描述该实施例的接触器。
如图57-图60、图63所示,根据本发明实施例的接触器,包括:第一接线端1和第二接线端2、接合电排30、驱动装置40。
其中,接合电排30包括:第一导通段301和第二导通段302,第一导通段301和第二导通段302相互连接且可发生相对转动,第一导通段301固定在第一接线端1上,第二导通段302可选择的与第二接线端2电连接或断开电连接;驱动装置40用于带动第二导通段302朝向或远离第二接线端2运动,第一接线端1、第二接线端2分别与接合电排30在第三方向上相对设置,接合电排30、第一接线端20和第一接线端1中的至少一个与驱动装置40在第四方向上相对设置,第三方向与第四方向正交。
具体而言,第一接线端1和第二接线端2通过接合电排30可选择的电连接或断开电连接,驱动装置40用于带动接合电排30在第一位置和第二位置之间移动,以实现第一接线端1和第二接线端2的导通与断开,即第一位置对应第一接线端1与第二接线端2导通的位置,第二位置对应第一接线端1与第二接线端2断开的位置。
需要说明的是,第一导通段301和第二导通段302可相对转动是指,两者可以通过可导电的转动连接结构连接实现相对转动,也可以通过柔性结构件连接(即接合电排30的至少部分构造为柔性结构)并通过柔性结构的弯折实现相对转动,还可以使接合电排30整体构造为柔性件并通过弯折实现相对转动。而采用上述结构,第二导通段302在转动过程中,接合电排30的弯折磨损更小,可以延长接合电排30的使用寿命,以提高接触器的使用寿命。
进而,参见图57和图59所示,使接合电排30与第一接线端1、第二接线端2在第三方向上相对设置,接合电排30与驱动装置40在第四方向上相对设置,例如,第三方向对应水平面上的长度方向或宽度方向,第四方向对应高度方向,则第一接线端1、第二接线端2与接合电排30在同一高度设置,驱动装置40位于接合电排30的上方或下方,以缩减接触器在高度方向上的尺寸。
根据本发明实施例的接触器,通过将接合电排30、第一接线端1、第二接线端2在第三方向上相对设置,将驱动装置40与接合电排30在第四方向上相对设置,可以改善接触器的空间占用,使接触器的整体长度更短,可以提高接触器整体的结构强度,降低在用于车辆10000等长期受到振动的使用环境下,接触器容易从中间区域上断裂的概率,延长接触器的使用寿命。
另外,通过上述设置,可以实现对接触器的分层设置,并实现高低压隔离(上层为高压导通部分、下层为低压控制部分),以使灭弧方式不再局限于惰性气体与磁吹灭弧配合的形式,也可以通过绝缘液体整体浸润的方式实现或者不设置灭弧结构,基于灭弧方式的多样性,无需对驱动装置40与腔室做绝缘隔离,可以解决低压失效问题,且无需注入惰性气体,无需采用陶瓷与金属钎焊工艺进行接触器的加工,也可以简化接触器的加工工艺,降低材料工序,提高生产效率的同时,可以降低接触器的加工成本。
第一接线端1与第一导通段301固定,第二接线端2与第二导通段302可选择的电连接,也可以降低动触点的数量,减少动触点引起的高压功耗问题、减少拉弧数量,降低粘连点,还可以降低接触器进行电路控制过程中产生的动作磨损,概括为减少风险点以及功率损耗。
其中,接触器在工作过程中,第二导通段302会撞击第二接线端2,产生工作噪声,为降低接触器的工作噪声,本发明的接合电排30可以构造为柔性件,可以采用柔性金属材料(例如:软铜复合材料、软银复合材料),以降低撞击噪声,提高接触器的使用体验,同时,采用柔性金属材料,可以增加电流,也可以降低第二接线端2与接合电排30之间的接触电阻,降低两者粘连的概率。
如图61和图62所示,根据本发明的一些实施例,驱动装置40包括:第三微动开关402以及第四驱动线圈401,第三微动开关402与第四驱动线圈401在第三方向上相对设置,第三微动开关402适于在第四驱动线圈401的磁性力作用下绕固定轴线摆动,第三微动开关用于磁性力带动第二导通段302朝向或远离第二接线端2运动,第四驱动线圈401与第一接线端1、第二接线端2在第四方向上相对设置,第三微动开关402与接合电排30在第四方向上相对设置。
具体而言,第三微动开关402与第四驱动线圈401在第三方向上相对设置,第四驱动线圈401产生磁性力可以带动第三微动开关402绕以固定轴线转动,第三微动开关402与接合电排30连接并在第四方向上相对设置以便于带动接合电排30运动,第一接线端1和第二接线端2均位于第四驱动线圈401的上方或下方,从而便于低压控制部分与高压导通部分的高低压隔离。
如图61-图64所示,第三微动开关402包括:驱动台403和连接架404,连接架404的一端与驱动台403连接,连接架404的另一端与第二导通段302连接,驱动台422适于在第四驱动线圈401的磁性力作用下摆动,驱动台403用于带动连接架404摆动,进而带动第二导通段42朝向或远离第二接线端2运动。
也就是说,通过驱动台403与第四驱动线圈401配合实现第三微动开关402绕固定轴线的转动,而驱动台403的上方设置连接架404,连接架404与驱动台403一体成型或固定连接,驱动台403可以同步连接架404转动,连接架404与第二导通段302连接,以带动第二导通段302相对第一导通段301摆动,提高接合电排30的运动平稳性。
优选地,第一导通段301与第二导通段302的连接区域与驱动台403在第四方向上相对设置,以使驱动台403与第一导通段32摆动的同步性更高,可以提高控制精度,且接触器的布置更加紧凑,可以提高接触器的集成度。
在一些实施例中,第一导通段301与第二导通段302的连接区域与第三微动开关402的转动中心在第四方向上相对设置,即第二导通段302的摆动中心与驱动台403的转动中心(即第三微动开关402的转动中心)同轴,进一步提高两者的运动同步性、控制精度、结构集成度。
在一些实施例中,连接架404的另一端与第二导通段22的远离第一导通段21的一端连接,或连接架404的另一端与第二导通段22的靠近第一导通段21的另一端连接。
也就是说,在一些实施例中,连接架404通过与第二导通段22的远离第一导通段21的一端连接,带动第二导通段22朝向或远离第二接线端2运动,在另一些实施例中,连接架404通过与第二导通段22的靠近第一导通段21的一端连接,带动第二导通段22朝向或远离第二接线端2运动。
在一些实施例中,连接架404的另一端形成为夹持部406。具体地,在图61和图62所示的第一实施例中,夹持部406夹持第二导通段302的远离第一导通段301的一端,以有效放大第三微动开关402的行程;或,在图63和图64所示的第二实施例中,夹持部406夹持第二导通段302的靠近第一导通段301的另一端。第二实施例相对于第一实施例,连接架404两端的长度可以设置的更短,以使连接架404的体积更小,利于接触器的轻量化、紧凑化设置。
如图61和图62所示,驱动台403的四个边角区域上均设置有永磁体405,第四驱动线圈401的两端分别设置有导磁片,第四驱动线圈401一端的导磁片适于与驱动台403一端的两个永磁体吸合,第四驱动线圈401另一端的导磁片适于与驱动台403另一端的两个永磁体吸合,位于驱动台403同一端的两个永磁体405的极性相反。
可以理解的是,第四驱动线圈401通电后,两端的导磁片的极性互异,对应第四驱动线圈401位于同侧一端的两个永磁体405的极性互异,以使驱动台403的一端可以朝向第四驱动线圈401运动,对应另一端远离第四驱动线圈401运动。
当然,本发明的结构不限于此,也可以仅在驱动台403的一端设置两个永磁体405,或者在两端分别设置一个永磁体405,使永磁体405对应位于边角区域,即可在极性吸力或极性斥力作用下,带动第三微动开关402转动。
这样,通过设置永磁体405,可以通过永磁体405的磁性吸合实现接触器的工作状态的保持,即在第一位置或第二位置上驻留,低压控制部分的第四驱动线圈401无需持续通电,以降低低压损耗,改善接触器的能耗比。
在图58所示的具体的实施例中,永磁体405的自由端与第三微动开关402的转动中心之间的距离小于第二接线端2和第二导通段302的接触点与第三微动开关402的转动中心之间的距离。
也就是说,永磁体405的一端到第三微动开关402的转动中心的距离为L1;第二接线端2和第二导通段302的接触点与第三微动开关402的转动中心的距离为L2,其中,L1<L2。这样,使第二导通段22运动的运动行程大于第三微动开关33的运动行程,可以放大第三微动开关402的行程,以满足接触器所接入的高压电路的电气间隙要求。
如图64所示,在一个具体的实施例中,驱动装置40还包括旋转轴,驱动台403与旋转轴连接且适于绕旋转轴转动;永磁体405包括第一磁极、第二磁极、第三磁极和第四磁极,第一磁极与第二磁极的极性相反且间隔设置在驱动台403的一端,第三磁极与第四磁极的极性相反且间隔设置在驱动台403的另一端,第一磁极与第三磁极的极性相同且靠近第四驱动线圈401设置,第二磁极与第四磁极的极性相同且远离第四驱动线圈401设置;导磁片包括第一导磁片和第二导磁片,第一导磁片的一端与第四驱动线圈401的一端连接,第一导磁片的另一端设置在第一磁极和第二磁极之间,第二导磁片的一端与第四驱动线圈401的另一端连接,第二导磁片的另一端设置在第三磁极和第四磁极之间。
示例性的,第一磁极为N极,第二磁极为S极,第三磁极为N极,第四磁极为S极,第一磁极与第二磁极布置在驱动台403的同一端,第三磁极和第四磁极布置在驱动台403的另一端,当第四驱动线圈401沿第一电流方向通电时,第一磁极与第一导磁片,第三磁极与第二导磁片磁性吸合,当第四驱动线圈沿第二电流方向通电时,第二磁极与第一导磁片,第四磁极与第二导磁片磁性吸合,第一电流方向与第二电流方向的电流方向相反。
进一步地,驱动台403构造为绝缘件或驱动台403上涂覆绝缘层。这样,第二导通段302设置在连接架404上,对应使驱动台403为绝缘件或涂覆绝缘层,可以提高高压导通部分与低压控制部分之间的高低压隔离效果,避免高压击穿导致低压失效,提高接触器的工作稳定性。
如图58和图60所示,根据本发明的一些实施例,接合电排30还包括:柔性连接部303,柔性连接部303连接第一导通段301和第二导通段302,并位于第一导通段301与第二导通段302之间,第二导通段302可相对柔性连接部303摆动以朝向或远离第二接线端2运动。
具体而言,柔性连接部303的两端分别与第一导通段301和第二导通段302连接,柔性连接部303可弯折以使第二导通段302可以朝向或远离第二接线端2运动,提高接触器在第一位置和第二位置之间切换的便利性,且通过设置柔性连接部303可以降低接合电排30的弯折磨损,以延长接合电排30的使用寿命,进而提高接触器的使用寿命。
进一步地,柔性连接部303内开设有弧形槽331,弧形槽331沿接合电排30的高度方向贯通柔性连接部303。这样,通过设置间隙,在柔性连接部303的弯折过程中,可以通过弧形槽331的变形吸收一定的弯折形变,以进一步降低柔性连接部303的弯折磨损,以有效地提高接合电排30的使用寿命。
如图65所示,在一些实施例中,接触器还包括:传感器70,传感器70临近第一接线端1或第二接线端2或接合电排30设置并用于实时检测第一接线端1或第二接线端2或接合电排30的电路信号;控制器,控制器与传感器70电连接,并适于根据电路信号控制驱动装置40以断开或闭合接触器。
这样,通过设置控制器和传感器70,随着第一接线端1与第二接线端2通过接合电排30导通,高压回路的电流以及发热量均会产生变化,对应会出现温度变化,传感器70可以获取高压回路工作过程中的变化信息(温度变化、电流变化等),并以电路信号的形式传递至控制器,控制器根据电路信号判断是否达到高压回路的切断阈值(温度阈值、电压阈值、电流阈值),并在需要断开高压回路时,控制驱动装置40断开第二端32与第二接线端2的电连接,不仅无需设置熔断器,以降低高压损耗,降低成本,而且在控制断开接触器后,如采用本发明接触器的用电设备需要继续工作时,也可以确保用电设备可以上高压,可以提高安全性。
具体而言,如图67所示,热敏电阻与其对应的电压转化原理为:V=(NTC/(NTC+R))×VCC;其中,V是输入的电压,VCC是标准电压,R为固定电阻,NTC为热敏电阻;因此,电路信号AD的计算方式为:AD=(V/VCC)×2n=(NTC/(NTC+R))×2n。
这样,通过获取热敏电阻的电压值,既可以换算出所需要的电路信号。
需要指出的是,熔断器熔断后,则高压电路被彻底断开,而本发明通过设置控制器和传感器70,即便基于传感器70得到的信息需要断开高压电,但在极限条件下,仍然可以上高压电以提高安全性,例如:本发明接触器应用在电动车辆10000上,当电路信息表征为需要断开接触器但车辆10000处于危险情况需要维持工况时,则可以维持上高压电状态,并在行驶至安全位置后或解除危险情况后,断开第二端32与第二接线端2的电连接。
进一步地,控制器用于根据电路信号获取第一接线端1或第二接线端2或接合电排30的温度或电压或电流;
控制器配置为当第一接线端1或第二接线端2或接合电排30的温度大于第一温度阈值;和/或电压大于第一电压阈值;和/或电流大于第一电流阈值时,断开第二导通段302与第二接线端2之间的电连接。
控制器还配置为当第一接线端1或第二接线端2或接合电排30的温度小于第二温度阈值;和/或电压小于第二电压阈值;和/或电流小于第二电流阈值时闭合第二导通段302与第二接线端2之间的电连接,其中第二温度阈值小于或等于第一温度阈值,第二电压阈值小于或等于第一电压阈值,第二电流阈值小于或等于第一电流阈值。
也就是说,本发明的接触器,通过设置传感器以及控制器,可以在接触器所接入的高压电路的电压超出设定的第一电压阈值、电流超出设定的第一电流阈值或者温度超出设定的第一温度阈值时,断开接触器,以提高接触器的使用安全性,降低高压电路的安全隐患,并可以避免接触器烧毁。
进而在接触器所接入的高压电路的电压降低至设定的第二电压阈值以下、电流降低至设定的第一电流阈值以下或者温度降低至设定的第一温度阈值以下时,可以控制接触器再次闭合,以使接触器所接入的高压电路可以及时切换至工作状态,可以有效提高使用安全性,降低财产损失。
如图56所示,根据本发明的一些实施例,还包括:壳体206,壳体206限定出容置空间,接合电排30、第一接线端1、第二接线端2以及驱动装置40均设置在容置空间内,第一接线端1和第二接线端2的至少部分伸出壳体206。这样,通过壳体206的设置,可以将驱动装置40与外界间隔开,提高工作稳定性的同时,可以降低外界环境对第四驱动线圈401、第三微动开关402的干扰,提高低压控制部分的控制响应效率。
进一步地,壳体206外还设置有低压信号端60,低压信号端60可插接的设置在壳体206上并与第四驱动线圈401连接。在一些实施例中,壳体206设置有线束引出口,低压信号端60通过线束引出口引出到壳外,在另一些实施例中,低压信号端60通过插接形式固定在壳体206上,壳体206上对应设置插接口,插接口向壳体206内引入金属线以与第四驱动线圈401电连接,使本发明接触器外观与传统接触器保持一致,方便结构设计以及物料切换,可以降低研发周期以及开发成本。
根据本发明实施例的充配电系统1000,包括上述实施例的配电器2000。
根据本发明实施例的充配电系统1000,通过设置上述实施例的配电器2000,能将预充电阻9多个直流接触器集成,配电器2000布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器2000成本,并且,也能够使充配电系统1000满足车辆的充放电需求。
根据本发明实施例的车辆10000,包括上述实施例的充配电系统1000。
根据本发明实施例的车辆10000,设置上述实施例的充配电系统1000,能将预充电阻9多个直流接触器集成,配电器2000布置简单,可以减小多个接触器的占用空间,也可以降低配电器2000成本,并且,能够使充配电系统1000布置简单,可以减小充配电系统1000的占用空间,同时,也能够使充配电系统1000满足车辆的充放电需求。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (25)
1.一种配电器,其特征在于,包括:
外壳体;
直流充电接口、电控端接口和电池端接口,所述直流充电接口、所述电控端接口和所述电池端接口均设于所述外壳体;
第一接触器,所述第一接触器连接在所述电控端接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;
第二接触器,所述第二接触器连接在所述电控端接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;
第三接触器和预充电阻,所述第三接触器和所述预充电阻串联成预充支路;所述预充支路与所述第一接触器并联,且所述预充支路连接在所述电控端接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;或,所述预充支路与所述第二接触器并联,且所述预充支路连接在所述电控端接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;
第四接触器,所述第四接触器连接在所述直流充电接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间;
第五接触器,所述第五接触器连接在所述直流充电接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间;
其中,所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述预充电阻、所述第四接触器、所述第五接触器均选择性地导通或断开且均设于所述外壳体内。
2.根据权利要求1所述的配电器,其特征在于,还包括:第一内壳,所述第一内壳固定设置于所述外壳体内,所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器和所述预充电阻集成在所述第一内壳内,所述第一接触器的输入端和输出端均设于所述第一内壳上,所述第二接触器的输入端和输出端均设于所述第一内壳上。
3.根据权利要求2所述的配电器,其特征在于,所述第一接触器和所述第二接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连,且所述主接合导体选择性地与对应的所述输出端电连接;
所述第三接触器包括预充接合导体,所述预充接合导体、所述预充电阻分别与所述第一接触器和所述第二接触器中一个接触器的输入端和输出端相连,所述预充接合导体选择性地与所述预充电阻电连接。
4.根据权利要求3所述的配电器,其特征在于,所述第一内壳内设有驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述主接合导体与对应的所述输出端电连接,且还用于驱动所述预充接合导体与所述预充电阻电连接。
5.根据权利要求4所述的配电器,其特征在于,所述驱动组件包括:第一扇形部、第二扇形部和第三扇形部,所述主接合导体包括第一接合导体和第二接合导体,所述第一扇形部用于推动所述第一接合导体以及松开对所述第一接合导体的推动,所述第二扇形部用于推动所述第二接合导体以及松开对所述第二接合导体的推动,所述第三扇形部用于推动所述预充接合导体以及松开对所述预充接合导体的推动;其中,
所述第一扇形部推动所述第一接合导体时使所述第一接合导体与对应的所述输出端相连,所述第二扇形部推动所述第二接合导体时使所述第二接合导体与对应的所述输出端相连,所述第三扇形部推动所述预充接合导体时使所述预充接合导体与所述预充电阻相连。
6.根据权利要求5所述的配电器,其特征在于,所述驱动组件还包括:第一动力源和第一传动杆,所述第一动力源与所述第一传动杆的端部相连且用于驱动所述第一传动杆转动,所述第一扇形部、所述第二扇形部和所述第三扇形部均设于所述第一传动杆,所述第一扇形部、所述第二扇形部和所述第三扇形部均绕所述第一轴线同步转动,所述第一轴线与所述第一传动杆的轴线重合;
所述第一扇形部、所述第二扇形部、所述第三扇形部均在转动过程中分别推动所述第一接合导体、所述第二接合导体、所述预充接合导体以及松开对所述第一接合导体、所述第二接合导体、所述预充接合导体的推动。
7.根据权利要求1所述的配电器,其特征在于,还包括:第二内壳,所述第二内壳固定设置于所述外壳体内,所述第四接触器和所述第五接触器集成在所述第二内壳内,所述第四接触器的输入端和输出端均设于所述第二内壳上,所述第五接触器的输入端和输出端均设于所述第二内壳上。
8.根据权利要求7所述的配电器,其特征在于,所述第二内壳内设有第一传动组件、第一驱动线圈和第二驱动线圈,所述第四接触器和所述第五接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连;
所述第一传动组件包括第一微动开关和第一从动件,所述第一微动开关与所述第一从动件动力连接,所述第一从动件与所述主接合导体相连,所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈用于通电后通过产生磁性力驱动所述第一微动开关朝第一方向运动以带动所述主接合导体与所述输出端接合,或驱动所述第一微动开关朝第二方向运动以带动所述主接合导体与所述输出端断开。
9.根据权利要求8所述的配电器,其特征在于,所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈间隔开分布,且所述第一微动开关绕第二轴线可转动地安装于所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈之间;其中
所述第一驱动线圈和所述第二驱动线圈用于驱动所述第一微动开关绕所述第二轴线朝第一方向转动,或用于驱动所述第一微动开关绕所述第二轴线朝第二方向转动。
10.根据权利要求9所述的配电器,其特征在于,所述第一传动组件还包括:第一传动件,所述第一传动件包括绕第三轴线转动的第一齿轮部,所述第一微动开关包括绕所述第二轴线转动的第一弧形齿部,所述第一齿轮部与所述第一弧形齿部通过齿结构啮合传动;
所述第一传动件还包括绕所述第三轴线转动的第二齿轮部,所述第一从动件包括第一齿条部,所述第二齿轮部与所述第一齿条部通过齿结构啮合传动。
11.根据权利要求7所述的配电器,其特征在于,所述第四接触器和所述第五接触器均包括:主接合导体,所述主接合导体与对应的所述输入端相连,且所述主接合导体选择性地与对应的所述输出端电连接;
所述第二内壳内设有驱动机构,所述驱动机构包括第四扇形驱动部,所述第四扇形驱动部构造为可绕第四轴线转动;其中,所述第四扇形驱动部在转动过程中推动所述第四接触器的所述主接合导体和所述第五接触器的所述主接合导体以及松开对所述第四接触器的所述主接合导体和所述第五接触器的所述主接合导体的推动,所述第四扇形驱动部推动多个所述主接合导体时使多个所述主接合导体分别与对应的所述输出端电连接。
12.根据权利要求11所述的配电器,其特征在于,所述第四扇形驱动部包括沿所述第四轴线间隔开分布的第一子扇形部和第二子扇形部,所述主接合导体包括第三接合导体和第四接合导体,所述第一子扇形部用于推动所述第三接合导体以及松开对所述第三接合导体的推动,所述第二子扇形部用于推动所述第四接合导体以及松开对所述第四接合导体的推动。
13.根据权利要求12所述的配电器,其特征在于,所述第一子扇形部与所述第二子扇形部沿所述第四轴线正对设置,且绕所述第四轴线同步转动,所述第一子扇形部与所述第二子扇形部在转动过程中同时推动所述第三接合导体和所述第四接合导体以及同时松开对所述第三接合导体和所述第四接合导体的推动。
14.根据权利要求11所述的配电器,其特征在于,所述驱动机构还包括:第二动力源和第二传动杆,所述第二动力源与所述第二传动杆的端部相连且用于驱动所述第二传动杆转动,所述第一子扇形部和所述第二子扇形部均设于所述第二传动杆,所述第一子扇形部和所述第二子扇形部均绕所述第四轴线同步转动,所述第四轴线与所述第二传动杆的轴线重合。
15.根据权利要求1所述的配电器,其特征在于,还包括:第三内壳和第四内壳,所述第三内壳和所述第四内壳均固定设置于所述外壳体内,所述第四接触器设置于所述第三内壳内,所述第五接触器设置于所述第四内壳内,所述第四接触器的输入端和输出端均设于所述第三内壳上,所述第五接触器的输入端和输出端均设于所述第四内壳上。
16.根据权利要求15所述的配电器,其特征在于,所述第四接触器和/或所述第五接触器包括:第二传动组件、主接合导体和第三驱动线圈,所述主接合导体与对应的所述输入端相连;
所述第二传动组件包括第二微动开关、第二传动件和第二从动件,所述第二微动开关与所述第二传动件啮合传动,所述第二传动件与所述第二从动件啮合传动,且所述第二从动件与所述主接合导体相连;所述第三驱动线圈用于通电后通过产生磁性力驱动所述第二微动开关运动;其中
所述第二传动组件构造为在所述第二微动开关运动时通过所述第二传动件带动所述第二从动件移动,以使所述主接合导体与对应的所述输出端接合。
17.根据权利要求16所述的配电器,其特征在于,所述第二微动开关设置为绕第五轴线可转动,所述第二传动件构造为绕第六轴线可转动,所述第五轴线和所述第六轴线垂直分布;
所述第二微动开关包括绕所述第五轴线转动的第二弧形齿部,所述第二传动件包括绕所述第六轴线转动的第三齿轮部,所述第二弧形齿部与所述第三齿轮部啮合传动;
所述第二传动件还包括绕所述第六轴线转动的第四齿轮部,所述第二从动件包括第二齿条部,所述第四齿轮部与所述第二齿条部啮合传动。
18.根据权利要求15所述的配电器,其特征在于,所述第四接触器和/或所述第五接触器包括:驱动装置,接合电排,所述接合电排包括第一导通段和第二导通段,所述第一导通段和所述第二导通段相互连接且可发生相对转动,所述第一导通段与固定在对应的所述输入端上,所述第二导通段可选择地与对应的所述输出端电连接或断开电连接;
所述驱动装置用于带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动;其中
所述输入端、所述输出端分别与所述接合电排在第三方向上相对设置,所述接合电排、所述输入端和所述输出端中的至少一个与所述驱动装置在第四方向上相对设置,所述第三方向与所述第四方向正交。
19.根据权利要求18所述的配电器,其特征在于,所述驱动装置包括:第三微动开关以及第四驱动线圈,所述第三微动开关与所述第四驱动线圈在第三方向上相对设置,所述第三微动开关适于在所述第四驱动线圈的磁性力作用下绕固定轴线摆动,所述第三微动开关用于带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动,所述第四驱动线圈与所述输入端、所述输出端在第四方向上相对设置,所述第三微动开关与所述接合电排在第四方向上相对设置。
20.根据权利要求19所述的配电器,其特征在于,所述第三微动开关包括:驱动台以及连接架,所述连接架的一端与所述驱动台连接,所述连接架的另一端与所述第二导通段连接,所述驱动台适于在所述第四驱动线圈的磁性力作用下摆动,所述驱动台用于带动所述连接架摆动,进而带动所述第二导通段朝向或远离所述输出端运动。
21.根据权利要求1所述的配电器,其特征在于,还包括第六接触器、第七接触器和交流充电接口,所述第六接触器连接在所述交流充电接口的正极端和所述电池端接口的正极端之间,所述第七接触器连接在所述交流充电接口的负极端和所述电池端接口的负极端之间。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的配电器,其特征在于,还包括:温度传感器和控制器,所述温度传感器与所述控制器电连接,且所述温度传感器用于检测所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述第四接触器、所述第五接触器和/或所述预充电阻的电路信号,所述控制器用于根据所述电路信号控制所述第一接触器、所述第二接触器、所述第三接触器、所述第四接触器、所述第五接触器和/或所述预充电阻的导通或断开;其中
所述电路信号包括:温度变化、电压变化以及电流变化。
23.一种车辆的充配电系统,其特征在于,包括根据权利要求1-22中任一项所述的配电器。
24.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求23中所述的车辆的充配电系统。
25.一种充电桩,其特征在于,设置有权利要求1-22中任一项所述的配电器。
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