CN207651426U - 一种接触器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触器，包括：底座，其包括底板和侧壁，底板和侧壁共同围成一收容腔；以及电子器件，收容于收容腔内，电子器件包括主接触器、预充模块、控制信号输入接口以及PCB板，主接触器和PCB板均安装在底板上，预充模块和控制信号输入接口均设置在PCB板上，且均与PCB板电性连接，预充模块包括一预充接触器，预充接触器以及主接触器的控制端均与控制信号输入接口电性连接，预充模块的输入端和输出端分别与主接触器的输入电极和输出电极电性连接；接触器通过输入电极、输出电极以及控制信号输入接口与外部设备电性连接。本实用新型通过合理布局将主接触器、预充模块和控制信号输入接口等元器件集成到底座内并将其通过导体电性连接。

Description

一种接触器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域和所有上电过程需要预充或防反接功能的应用场合，更具体地涉及一种接触器。

背景技术

随着能源危机以及环境污染问题的日益严重，国家新能源政策持续推进新能源汽车的迅速发展，汽车电动化的应用也越来越广泛。其中，电动汽车的电机控制器中有容量较大的母线电容，上电时通常需要先将大容量的母线电容的电压充至一定值，因此上电时需要先经过具备防反接功能的预充电路，等该预充电路将该母线电容充至一定值后，再由大电流主接触器将该预充电路旁路掉后进行大功率供电。若没有预充电路，上电时大电流很有可能损坏上电回路上的设备。现有技术中通过采用独立元器件并将其通过线缆相互连接实现上述预充电路的预充功能以及防反接功能，现有方案存在占用空间大，生产安装速度慢，各个独立元器件通过线缆相互连接安装极易出错，且通过线缆连接不可靠等问题，越来越无法满足电动车驱动器对提高功率密度，实现自动化生产，提升产能以及增强系统可靠性等各个方面的要求。

因此，如何设计提供一种集成具备预充功能的预充模块在内的接触器，实现集成接触器体积小，便于整机生产装配，以使其能提高系统功率密度，满足自动化产线装配要求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种接触器，将主接触器、预充模块以及接触器的控制信号输入接口等所有元器件集成到一个底座内，使其对外仅提供接触器的输入电极、输出电极以及控制信号输入接口等接口，能有效克服现有技术中直接采用独立元器件通过线缆相互连接而导致的占用空间大，生产安装速度慢，线缆连接易出错，且连接不可靠等技术问题，该接触器体积小，装配方便，可靠性高，且其所消耗的材料成本更低。

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供一种接触器，所述接触器包括：底座，其包括底板和侧壁，所述底板和侧壁共同围成一收容腔；以及电子器件，收容于所述收容腔内，所述电子器件包括主接触器、预充模块、控制信号输入接口以及PCB板，所述主接触器和PCB板均安装在所述底板上，所述预充模块和控制信号输入接口均设置在所述PCB板上，且均与所述PCB板电性连接，所述预充模块包括一预充接触器，所述预充接触器以及所述主接触器的控制端均与所述控制信号输入接口电性连接，所述预充模块的输入端和输出端分别与所述主接触器的输入电极和输出电极电性连接；其中，所述接触器通过所述输入电极、输出电极以及控制信号输入接口与外部设备电性连接。

在本实用新型提供的接触器中，所述预充模块还包括一预充电阻，用于限制所述接触器与所述外部设备电性连接时所述外部设备的母线电容上电瞬间的充电电流。

在本实用新型提供的接触器中，所述预充模块还包括一防反接二极管，所述防反接二极管的阳极与所述预充电阻的一端连接，其阴极与所述预充接触器的一端连接，所述预充电阻的另一端连接至所述主接触器的输入电极，所述预充接触器的另一端连接至所述主接触器的输出电极。

在本实用新型提供的接触器中，所述预充模块的输入端通过第一铜排与所述主接触器的输入电极电性连接，所述预充模块的输出端通过第二铜排与所述主接触器的输出电极电性连接。

在本实用新型提供的接触器中，所述主接触器的控制端通过引脚焊接到所述PCB板以电性连接至所述控制信号输入接口。

在本实用新型提供的接触器中，所述收容腔包括第一腔体和第二腔体，所述主接触器安装于所述第一腔体内；所述PCB板、预充模块和控制信号输入接口均安装于所述第二腔体内。

在本实用新型提供的接触器中，所述第一腔体内设有第一固定件以固定所述主接触器；所述第二腔体内设有第二固定件以固定所述PCB板。

在本实用新型提供的接触器中，所述侧壁设有一固定板，所述控制信号输入接口挂设在所述固定板的上端面。

在本实用新型提供的接触器中，所述底座的外周设有多个带安装孔的固定位，所述接触器通过多个所述固定位固定安装在所述外部设备上。

在本实用新型提供的接触器中，所述接触器还包括上盖，所述上盖盖合安装于所述底座上方，所述上盖与所述控制信号输入接口、所述主接触器的输入电极以及输出电极的对应处均设有开口以使当所述上盖盖合于所述底座时所述控制信号输入接口、所述主接触器的输入电极和输出电极裸露在外。

本实用新型提供的一种接触器通过合理布局将主接触器、预充模块和接触器控制信号输入接口等所有元器件集成到一个底座内，通过将电性连接的所有的元器件在底座的内部安装好，便于以整机生产装配，进而实现占用电动汽车控制器较少空间的目的，克服现有技术中直接采用独立元器件通过线缆相互连接而导致的占用空间大，生产安装速度慢，线缆连接易出错，且连接不可靠等技术问题，该接触器体积小，装配方便，可靠性较高，且其所消耗的材料成本更低，能有效提高电动汽车控制器的空间利用率，满足电动车驱动器对提高功率密度，实现自动化生产，提升产能以及增强系统可靠性等各个方面的要求。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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是本实用新型实施例提供的一种接触器的方框原理图；

图2是本实用新型实施例提供的一种接触器的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的一种接触器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种接触器应用于电动汽车控制器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实用新型提供的一种接触器，通过将主接触器、预充模块和接触器控制信号输入接口等所有元器件通过铜排和PCB走线进行电性连接并集成在一个底座内，使其对外仅提供接触器的输入电极、输出电极以及控制信号输入接口等接口，进而克服现有技术中直接采用独立元器件通过线缆相互连接而导致的占用空间大，生产安装速度慢，线缆连接易出错，且连接不可靠等技术问题，该接触器体积小，装配方便，可靠性高，且其所消耗的材料成本更低。

请参见图1～3，图1是本实用新型实施例提供的一种接触器的方框原理图，图2是本实用新型实施例提供的一种接触器的电路图，图3是本实用新型实施例提供的一种接触器的结构示意图。如图1～3所示，所述接触器10为集成了具备预充功能的预充模块在内的接触器。该接触器10包括底座11以及电子器件12，所述电子器件包括主接触器121、预充模块122、控制信号输入接口123、PCB板(在图中未标示)以及铜排124等。

所述预充模块122用于为所述接触器10提供上电预充和上电防反接功能，所述预充模块122包括一预充接触器122c，所述控制信号输入接口123与所述主接触器121以及所述预充接触器122c的控制端电性连接以作为所述接触器10的控制端，所述预充模块122的输入端和输出端分别与所述主接触器121的输入电极121a和输出电极121b电性连接以作为所述接触器的输入电极和输出电极。

其中，所述预充模块122的高压输入端子和高压输出端子是通过铜排124分别与所述主接触器121的输入电极121a和输出电极121b电性连接，以作为所述接触器10的输入电极和输出电极。

其中，所述接触器10通过所述输入电极121a、输出电极121b以及控制信号输入接口123与外部设备电性连接。

所述底座11，其包括底板111和侧壁112，所述底板111和侧壁112共同围成一收容腔113，所述收容腔113用于收容电子器件12，即用于收容主接触器121、预充模块122、控制信号输入接口123以及PCB板等电子元器件，所述接触器10对外仅提供控制信号输入接口123、输入电极121a以及输出电极121b等接口。

其中，所述主接触器121和PCB板均安装在所述底板111上，所述预充模块122和控制信号输入接口123均设置在所述PCB板上，且均与所述PCB板电性连接。所述侧壁112上设有一固定板112c，所述控制信号输入接口123挂设在所述固定板112c的上端面上。所述收容腔113包括第一腔体113a和第二腔体113b，所述主接触器121安装于所述第一腔体113a内，所述PCB板、预充模块122以及控制信号输入接口123均安装于所述第二腔体内113b，其中，所述控制信号输入接口123安装于所述第二腔体113b内并挂设在所述固定板112c的上端面上。其中，所述第一腔体113a内设有第一固定件，所述第一固定件用于固定所述主接触器121，所述第二腔体内113b内设有第二固定件，所述第二固定件用于固定所述PCB板。

在一些可行的实施例中，例如本实施例中，所述第一固定件为弹性筋位，所述第二固定件为弹性卡勾。其中，在一些可行的实施例中，例如本实施例中，所述第一固定件以及第二固定件为弹性塑料材质。

在实际应用中，该底座11依照该主接触器121、预充模块122以及控制信号输入接口123等元器件的具体尺寸和形状等进行设计以最大化提高所述底座11的空间利用率。其中，该第一腔体113a的内部尺寸、形状与所述主接触器121的尺寸、形状相匹配，该第二腔体113b的内部尺寸、形状与集成所述预充模块122以及控制信号输入接口123的PCB板的尺寸、形状相匹配。在一些可行的实施例中，所述底座11为塑料材质的箱体，在另一些可行的实施例中，所述底座11为硬度较高材质的箱体或铝合金材质的箱体等，在此不作具体的限制。

另外，所述底座11的外周设有多个带安装孔的固定位114a、114b以及114c，所述接触器10通过多个所述固定位固定安装在外部设备上。

所述电子器件12，其包括主接触器121、预充模块122、控制信号输入接口123以及PCB板等电子元器件。其中，所述主接触器121，安装于所述底座11的底板111上，用于控制外部设备的接通和切断。在本实施例中，所述主接触器121用于控制电动汽车的电机的接通和切断。

其中，主接触器121(如图3所示)可通过底座11的顶部开口并沿着底座11的一侧壁112a向下放置在底板111上，并通过第一固定件进行固定安装，所述主接触器121的输入电极121a以及输出电极121b朝向底座11的顶部开口。在一些可行的实施例中，例如本实施例中，所述主接触器121呈长方体状，在另一些可行的实施例中，所述主接触器121呈圆柱体状等。

所述预充模块122还包括一预充电阻122a、一防反接二极管122b，其中，所述预充电阻122a、防反接二极管122b以及预充接触器122c依次电性连接在预充模块122的高压输入端和高压输出端之间，用于为外部设备提供上电预充以及上电防反接功能。

其中，所述预充电阻122a用于限制所述接触器10与所述外部设备电性连接时所述外部设备的母线电容上电瞬间的充电电流；所述防反接二极管122b用于在外部电源的正极与所述输入电极121a连接、负极与所述输出电极121b连接时导通，在所述外部电源的负极与所述输入电极121a连接、正极与所述输出电极121b连接时截止，从而防止接触器10与外部电源正负极接反造成外部设备损坏的情况；所述预充接触器122c用于在外部设备上电过程中预先给大容量的母线电容充电，以限制母线电容上电瞬间的充电电流，防止上电时的充电电流过大从而损坏上电回路上的设备的情况。

在本实施例中，所述防反接二极管122b的阳极与所述预充电阻122a的一端连接，其阴极与所述预充接触器122c的一端连接，所述预充电阻122a的另一端连接至所述主接触器121的输入电极121a，所述预充接触器122c的另一端连接至所述主接触器121的输出电极121b。所述预充模块122的预充电阻122a、防反接二极管122b以及预充接触器122c与所述控制信号输入接口123均设置在所述PCB板上，且均与所述PCB板电性连接。

在实际应用中，用于集成预充模块122和控制信号输入接口123的PCB板依照该预充电阻122a、防反接二极管122b、预充接触器122c以及控制信号输入接口123等元器件的具体尺寸和形状等进行设计以最大化提高所述PCB板的空间利用率。其中，所述PCB板可通过底座11的顶部开口并沿着与侧壁112a相对的一侧壁112b向下放置在底板111上，并通过第二固定件进行固定安装。

其中，在一些可行的实施例中，例如本实施例中，所述主接触器121的控制线121'和121”通过引脚焊接到所述PCB板上并通过PCB板上的铜线连接到所述控制信号输入接口123的两信号端123a和123b上，所述预充接触器122c的控制线122c'和122c”直接通过PCB板上的铜线连接到所述控制信号输入接口123的另外两信号端123c和123d上。

另外，在一些可行的实施例中，例如本实施例中，所述铜排124包括第一铜排124a和第二铜排124b，所述预充模块的输入端通过第一铜排124a与所述主接触器的输入电极121a电性连接，所述预充模块的输出端通过第二铜排124b与所述主接触器的输出电极121b电性连接。

另外，在一些可行的实施例中，所述接触器10还包括一上盖(在图中未标示)，所述上盖盖合安装于所述底座11的上方，所述上盖与所述控制信号输入接口123、所述主接触器121的输入电极121a以及输出电极121b的对应处均设有开口以使当所述上盖盖合于所述底座11时所述控制信号输入接口123、所述主接触器121的输入电极121a和输出电极121b裸露在外。

在实际应用中，用于盖合在该底座11的上方的上盖的形状、尺寸与所述底座11相匹配，以确保当上盖盖合与该底座11的上方时，所述控制信号输入接口123、所述主接触器的输入电极121a以及输出电极121b裸露在外，从而便于用户通过所述控制信号输入接口123、所述主接触器的输入电极121a以及输出电极121b等接口与外部设备进行电性连接。

在本实施例中，本实用新型提供的一种接触器10通过合理布局将主接触器121、预充模块122和接触器控制信号输入接口123等所有元器件集成在一个底座内，并在底座内将所有元器件通过铜排和PCB走线电性连接起来，使其对外仅提供主接触器的输入电极121a、输出电极121b以及控制信号输入接口123等接口，进而克服现有技术中直接采用独立元器件通过线缆相互连接而导致的占用空间大，生产安装速度慢，线缆连接易出错，且连接不可靠等技术问题，该接触器体积小，装配方便，可靠性高，且其所消耗的材料成本更低。

请参见图4，图4是本实用新型实施例提供的一种接触器应用于电动汽车控制器的电路图。如图4所示，所述接触器10应用于所有上电过程需要预充或防反接功能的应用场合。在一些可行的实施例中，例如本实施例中，该接触器10用于控制电动汽车的控制器的接通和断开。如图所示为该接触器10在电动车控制器主功率回路上的应用位置。在外部电源上电时先控制预充接触器122c吸合，该外部电源通过预充电阻122a、防反接二极管122b和预充接触器122c给母线电容充电。若所述输入电极121a及输出电极121b与外部电源的正负极接反，则防反接二极管122b处于截止状态，母线电容将不会被充电，防止接触器10与外部电源的正负极接反时造成电动汽车的控制器的损坏。当检测到控制器母线电压充至一定值后，控制主接触器121吸合后，并延时一段时间关断预充接触器122c，进而完成了整个上电预充过程。当所述控制器正常加载运行时，功率电流流经主接触器121，将所述预充模块122旁路掉，进而为电动汽车的控制器提供较大电流。

在本实施例中，本实用新型提供的一种接触器10通过合理布局将主接触器121、预充模块122和接触器控制信号输入接口123等所有元器件集成在一个底座11上，使其对外仅提供输入电极121a、输出电极121b以及控制信号输入接口等接口，进而克服现有技术中直接采用独立元器件通过线缆相互连接而导致的占用空间大，生产安装速度慢，线缆连接易出错，且连接不可靠等技术问题，该接触器体积小，便于以整机生产装配，可靠性高，且其所消耗的材料成本更低。

以上结合较佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改。

Claims (10)

1.一种接触器，其特征在于，包括：

底座，其包括底板和侧壁，所述底板和侧壁共同围成一收容腔；以及

电子器件，收容于所述收容腔内，所述电子器件包括主接触器、预充模块、控制信号输入接口以及PCB板，所述主接触器和PCB板均安装在所述底板上，所述预充模块和控制信号输入接口均设置在所述PCB板上，且均与所述PCB板电性连接，所述预充模块包括一预充接触器，所述预充接触器以及所述主接触器的控制端均与所述控制信号输入接口电性连接，所述预充模块的输入端和输出端分别与所述主接触器的输入电极和输出电极电性连接；

其中，所述接触器通过所述输入电极、输出电极以及控制信号输入接口与外部设备电性连接。

2.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述预充模块还包括一预充电阻，用于限制所述接触器与所述外部设备电性连接时所述外部设备的母线电容上电瞬间的充电电流。

3.根据权利要求2所述的接触器，其特征在于：所述预充模块还包括一防反接二极管，所述防反接二极管的阳极与所述预充电阻的一端连接，其阴极与所述预充接触器的一端连接，所述预充电阻的另一端连接至所述主接触器的输入电极，所述预充接触器的另一端连接至所述主接触器的输出电极。

4.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述预充模块的输入端通过第一铜排与所述主接触器的输入电极电性连接，所述预充模块的输出端通过第二铜排与所述主接触器的输出电极电性连接。

5.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述主接触器的控制端通过引脚焊接到所述PCB板以电性连接至所述控制信号输入接口。

6.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述收容腔包括第一腔体和第二腔体，所述主接触器安装于所述第一腔体内；所述PCB板、预充模块和控制信号输入接口均安装于所述第二腔体内。

7.根据权利要求6所述的接触器，其特征在于：所述第一腔体内设有第一固定件以固定所述主接触器；所述第二腔体内设有第二固定件以固定所述PCB板。

8.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述侧壁设有一固定板，所述控制信号输入接口挂设在所述固定板的上端面。

9.根据权利要求1所述的接触器，其特征在于：所述底座的外周设有多个带安装孔的固定位，所述接触器通过多个所述固定位固定安装在所述外部设备上。

10.根据权利要求1-9任一所述的接触器，其特征在于：所述接触器还包括上盖，所述上盖盖合安装于所述底座上方，所述上盖与所述控制信号输入接口、所述主接触器的输入电极以及输出电极的对应处均设有开口以使当所述上盖盖合于所述底座时所述控制信号输入接口、所述主接触器的输入电极和输出电极裸露在外。