CN204102809U - 一种直流大电流继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流大电流继电器，包括灭弧室、驱动线圈、壳体、导体部分构成；所述灭弧室包括瓷体部分、芯组件、底座部分；所述芯组件由所述磁级芯、传动杆、反力弹簧、减振弹簧、卡位环、超程弹簧、桥板装配组合而成；所述瓷体部分、所述芯组件与所述底座部分共同密封装配构成所述灭弧室；所述驱动线圈包括固定架、线圈组、接线柱；所述壳体包括外壳、盖板、磁铁固定架、防泄罩；所述导体部分包括螺杆螺母、螺钉、导电板；本实用新型采用氢气为主的混合气体作为绝缘介质，接触电阻小，功耗低；同时具有体积小、质量轻、工作效率高等优点，具有转换高电感直流负载的能力，内置节能线圈，动作时间快。

Description

一种直流大电流继电器

技术领域

本实用新型涉及一种继电器技术设备领域，特别涉及一种直流大电流继电器。 

背景技术

随着石化能源的消耗，汽车业所需能源的创新正在不断发展，新能源汽车必将成为未来行业发展的主流，逐渐成为业内人士的共识；电动汽车关键的三个组成部分包括：电池、电机和电控；而电控部分所需要的直流大电流继电器正是其中的关键部件之一，直流大电流继电器技术以真空或氢气混合气体作为绝缘介质，能够有效开断几十到几百安培的直流电流，应用于控制新能源电动汽车动力电池的导通和隔离，是理想的电动汽车关键部件；目前只有美国、德国和日本的少数几家公司拥有该类型产品的核心技术。 

传统直流大电流继电器带有灭弧装置，不可带感性负载，在继电器的直流大电流操作与使用中不适用于新能源汽车行业，整体结构、工作性能、安全性、制造成本均不理想。 

现有技术中的不足是：1、传统继电器不可带感性负载关断，否则触点会因放电拉弧而烧毁；2、传统继电器不可带容性负载，必须前置软启动电路，否则触点会因过电流而粘连；3、传统继电器具有灭弧装置，加工工艺复杂，生产成本高；4、传统继电器触点接触电阻大，功耗高。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直流大电流继电器，针对现有技术中的不足，采用真空灭弧室冲氢气为主的混合气体作为绝缘介质，对于开合直流负载很理想；这样的混合气体加上装在外部的磁铁可控制电弧方向、冷却和灭弧，由于不含氧气成分，可采用导电能力很强的材料，因而使得接触电阻尽可能降低，从根本解决放电拉弧问题和吸合粘连问题，去除传统继电器灭弧装置，使加工工艺简单化，降低生产及制造成 本；采用无氧铜作为触点，减少了对环境的污染，同时降低了接触电阻，降低了功耗。 

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种直流大电流继电器，包括静触头、瓷壳、封接法兰、底板、套筒、磁极芯、传动杆、反力弹簧、减振皮环、卡位环、超程弹簧、桥板、排气管、固定架、线圈组、盖板、外壳、磁铁固定架、螺杆螺母、螺钉、导电板、防泄罩、固定孔、接线柱，其特征在于： 

所述直流大电流继电器由灭弧室、驱动线圈、壳体、导体部分构成；所述灭弧室包括瓷体部分、芯组件、底座部分；所述瓷体部分与所述底座部分由封接法兰通过焊接密封固定连接；所述芯组件封装在所述灭弧室内部，所述灭弧室上部设置有排气管，所述灭弧室通过所述排气管填充有绝缘混合气体，所述排气管管嘴由封钳密封，所述排气管外设置有防泄罩；所述瓷体部分包括所述静触头、瓷壳、封接法兰、排气管，通过焊接装配而成；所述芯组件由所述磁极芯、传动杆、反力弹簧、减振弹簧、卡位环、超程弹簧、桥板装配组合而成；所述底板、所述套筒密封焊接构成底座部分；所述瓷体部分、所述芯组件与所述底座部分共同密封装配构成所述灭弧室；所述驱动线圈包括固定架、线圈组、接线柱；所述线圈组设置于所述固定架内，所述固定架中心设置有固定孔，所述固定孔与所述灭弧室的套筒匹配设置；所述接线柱为所述线圈组的引出线连接柱；所述壳体包括外壳、盖板、磁铁固定架、防泄罩；所述防泄罩设置于所述外壳内部，所述磁铁固定架设置于所述灭弧室瓷体部分外侧，所述灭弧室与所述驱动线圈装配于所述外壳内，并通过所述盖板密封固定连接；所述导体部分包括螺杆螺母、螺钉、导电板；所述导电板对称设置有二块，所述导电板外侧设置有所述螺杆螺母，并通过所述螺杆螺母与直流电源线连接，所述导电板内侧通过螺钉与所述静触头螺接固定；所述盖板四角设置有固定孔，所述接线柱设置于所述壳体的外侧部分。 

所述灭弧室内静触头设置有二个，并与所述桥板上下对应设置，所述桥板为动触头，所述桥板与所述超程弹簧和传动杆活动连接，所述传动杆装配在所述磁极芯内，在电磁力作用下，所述磁极芯带动所述传动杆做上升运动，并驱动所述桥板上升或者下降，从而连通或者断开所述导电板， 实现直流大电流继电器的开关动作；所述传动杆内设置有反力弹簧，所述传动杆上设置有减振皮环和卡位环，用于所述传动杆的卡位和减振。 

所述排气管为铜质管道，填充内封有绝缘混合气体后，所述排气管管口通过封钳密封，为防止意外泄露，所述排气管上方设置有防泄罩，所述防泄罩与所述外壳一体式设置制造，所述防泄罩与所述瓷壳之间通过绝缘胶密封固定。 

所述灭弧室由瓷体部分和底座部分通过激光焊或氩弧焊密封焊接而成；在排气台上连通排气管，实施排气充氢封接。 

通过接线柱，在外部给所述线圈组两端附加一定的电压，所述线圈组产生的磁通通过所述磁极芯、固定架、磁路工作气隙组成的磁路，在磁场作用下，磁极芯向上运动，从而推动桥板(动触点)与静触点接触，两个静触点之间接通；当所述线圈组两端电压小于一定值时，所述反力弹簧给予的机械反力大于电磁作用力，所述磁极芯回到初始位置，所述桥板(动触点)离开静触点，两个静触点之间断开。 

通过上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：采用真空灭弧室冲氢气为主的混合气体作为绝缘介质，可控制电弧方向、冷却和灭弧，由于不含氧气成分，可采用导电能力很强的材料，因而使得接触电阻尽可能降低，能有效减少功率损耗，提高系统的效率；使用陶瓷焊接工艺制造，工作温度可以达到一百多度，降低了过电流着火或热熔化的风险，增加设置防泄罩，双层保护工作气体泄露风险；完整密封处理，使触头长期保存在真空或保护气体下工作，不会被氧化，接触电阻小，功耗低；采用高效直流线圈，能在基础的功耗下保持激励状态；对安装方式不敏感，任意方向均可安装；同时具有体积小、质量轻、工作效率高等优点，具有转换高电感直流负载的能力，内置节能线圈，动作时间快，可附加辅助触点，方便监控电源。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通 技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例所公开的一种直流大电流继电器断开状态剖面图示意图； 

图2为本实用新型实施例所公开的一种直流大电流继电器灭弧室剖面图示意图 

图3为本实用新型实施例所公开的一种直流大电流继电器结构示意图，其中图3a为主视，图3b为俯视图，图3c为左视图。 

图中数字和字母所表示的相应部件名称： 

1.静触头    2.瓷壳        3.封接法兰  4.底板 

5.套筒      6.磁极芯      7.传动杆    8.反力弹簧 

9.减振皮环  10.卡位环     11.超程弹簧 12.桥板 

13.排气管   14.固定架     15.线圈组   16.盖板 

17.外壳     18.磁铁固定架 19.螺杆螺母 20.螺钉 

21.导电板   22.防泄罩     23.固定孔   24.接线柱 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

根据图1、图2和图3，本实用新型提供了一种直流大电流继电器，包括静触头1、瓷壳2、封接法兰3、底板4、套筒5、磁极芯6、传动杆7、反力弹簧8、减振皮环9、卡位环10、超程弹簧11、桥板12、排气管13、固定架14、线圈组15、盖板16、外壳17、磁铁固定架18、螺杆螺母19、螺钉20、导电板21、防泄罩22、固定孔23、接线柱24。 

所述直流大电流继电器由灭弧室、驱动线圈、壳体、导体部分构成；所述灭弧室包括瓷体部分、芯组件、底座部分；所述瓷体部分与所述底座部分由封接法兰3通过焊接密封固定连接；所述芯组件封装在所述灭弧室 内部，所述灭弧室上部设置有排气管13，所述灭弧室通过所述排气管13填充有绝缘混合气体，所述排气管13管嘴由封钳密封，所述排气管13外设置有防泄罩22；所述瓷体部分包括所述静触头1、瓷壳2、封接法兰3、排气管13，通过焊接装配而成；所述芯组件由所述磁极芯6、传动杆7、反力弹簧8、减振弹簧9、卡位环10、超程弹簧11、桥板12装配组合而成；所述底板4、所述套筒5密封焊接构成底座部分；所述瓷体部分、所述芯组件与所述底座部分共同密封装配构成所述灭弧室；所述驱动线圈包括固定架14、线圈组15、接线柱24；所述线圈组15设置于所述固定架14内，所述固定架14中心设置有固定孔，所述固定孔与所述灭弧室的套筒5匹配设置；所述接线柱24为所述线圈组15的引出线连接柱；所述壳体包括外壳17、盖板16、磁铁固定架18、防泄罩22；所述防泄罩22设置于所述外壳17内部，所述磁铁固定架18设置于所述灭弧室瓷体部分外侧，所述灭弧室与所述驱动线圈装配于所述外壳17内，并通过所述盖板16密封固定连接；所述导体部分包括螺杆螺母19、螺钉20、导电板21；所述导电板21对称设置有二块，所述导电板21外侧设置有所述螺杆螺母19，并通过所述螺杆螺母19与直流电源线连接，所述导电板21内侧通过螺钉20与所述静触头1螺接固定；所述盖板16四角设置有固定孔23，所述接线柱24设置于所述壳体的外侧部分。 

所述灭弧室内静触头1设置有二个，并与所述桥板12上下对应设置，所述桥板12为动触头，所述桥板12与所述超程弹簧11和传动杆7活动连接，所述传动杆7装配在所述磁极芯6内，在电磁力作用下，所述磁极芯6带动所述传动杆7做上升运动，并驱动所述桥板12上升或者下降，从而连通或者断开所述导电板21，实现直流大电流继电器的开关动作；所述传动杆7内设置有反力弹簧8，所述传动杆7上设置有减振皮环9和卡位环10，用于所述传动杆7的卡位和减振。 

所述排气管13为铜质管道，填充内封有绝缘混合气体后，通过封钳密封，为防止意外泄露，所述排气管13上方设置有防泄罩22，所述防泄罩22与所述外壳17一体式设置制造，所述防泄罩22与所述瓷壳2之间通过绝缘胶密封固定。 

所述灭弧室由瓷体部分和底座部分通过激光焊或氩弧焊密封焊接而 成；在排气台上连通排气管13，实施排气充氢封接。 

通过接线柱24，在外部给所述线圈组15两端附加一定的电压，所述线圈组15产生的磁通通过所述磁极芯6、固定架14、磁路工作气隙组成的磁路，在磁场作用下，磁极芯6向上运动，从而推动桥板12(动触点)与静触点1接触，两个静触点1之间接通；当所述线圈组15两端电压小于一定值时，所述反力弹簧8给予的机械反力大于电磁作用力，所述磁极芯6回到初始位置，所述桥板12(动触点)离开静触点1，两个静触点1之间断开。 

通过上述具体实施例，本实用新型的有益效果是：采用真空灭弧室冲氢气为主的混合气体作为绝缘介质，可控制电弧方向、冷却和灭弧，由于不含氧气成分，可采用导电能力很强的材料，因而使得接触电阻尽可能降低，能有效减少功率损耗，提高系统的效率；使用陶瓷焊接工艺制造，工作温度可以达到一百多度，降低了过电流着火或热熔化的风险，增加设置防泄罩，双层保护工作气体泄露风险；完整密封处理，使触头长期保存在真空或保护气体下工作，不会被氧化，接触电阻小，功耗低；采用高效直流线圈，能在基础的功耗下保持激励状态；对安装方式不敏感，任意方向均可安装；同时具有体积小、质量轻、工作效率高等优点，具有转换高电感直流负载的能力，内置节能线圈，动作时间快，可附加辅助触点，方便监控电源。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (4)

1.一种直流大电流继电器，其特征在于，包括静触头、瓷壳、封接法兰、底板、套筒、磁极芯、传动杆、反力弹簧、减振皮环、卡位环、超程弹簧、桥板、排气管、固定架、线圈组、盖板、外壳、磁铁固定架、螺杆螺母、螺钉、导电板、防泄罩、固定孔、接线柱；所述直流大电流继电器由灭弧室、驱动线圈、壳体、导体部分构成；所述灭弧室包括瓷体部分、芯组件、底座部分；所述瓷体部分与所述底座部分由封接法兰通过焊接密封固定连接；所述芯组件封装在所述灭弧室内部，所述灭弧室上部设置有排气管，所述灭弧室通过所述排气管填充有绝缘混合气体，所述排气管外设置有防泄罩；所述瓷体部分包括所述静触头、瓷壳、封接法兰、排气管，通过焊接装配而成；所述芯组件由所述磁极芯、传动杆、反力弹簧、减振弹簧、卡位环、超程弹簧、桥板装配组合而成；所述底板、所述套筒密封焊接构成底座部分；所述瓷体部分、所述芯组件与所述底座部分共同密封装配构成所述灭弧室；所述驱动线圈包括固定架、线圈组、接线柱；所述线圈组设置于所述固定架内，所述固定架中心设置有固定孔，所述固定孔与所述灭弧室的套筒匹配设置；所述壳体包括外壳、盖板、磁铁固定架、防泄罩；所述防泄罩设置于所述外壳内部，所述磁铁固定架设置于所述灭弧室瓷体部分外侧，所述灭弧室与所述驱动线圈装配于所述外壳内，并通过所述盖板密封固定连接；所述导体部分包括螺杆螺母、螺钉、导电板；所述导电板对称设置有二块，所述导电板外侧设置有所述螺杆螺母，并通过所述螺杆螺母与直流电源线连接，所述导电板内侧通过螺钉与所述静触头螺接固定；所述盖板四角设置有固定孔，所述接线柱设置于所述壳体的外侧部分。 

2.根据权利要求1所述的一种直流大电流继电器，其特征在于，所述灭弧室内静触头设置有二个，并与所述桥板上下对应设置，所述桥板与所述超程弹簧和传动杆活动连接，所述传动杆装配在所述磁极芯内，所述传动杆内设置有反力弹簧，所述传动杆上设置有减振皮环和卡位环。 

3.根据权利要求1所述的一种直流大电流继电器，其特征在于，所述排气管为铜质管道，所述排气管管口通过封钳密封，所述防泄罩与所述外壳一体式设置制造，所述防泄罩与所述瓷壳之间通过绝缘胶密封固定。 

4.根据权利要求1所述的一种直流大电流继电器，其特征在于，所述灭弧室由瓷体部分和底座部分通过激光焊或氩弧焊密封焊接而成。