CN103903914B - 电动汽车总电源开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车总电源开关，动簧片并排设置有N片，并且相互绝缘；所述每片动簧片均一端绝缘固定在衔铁上，另一端伸入线圈骨架的触点安装部并固定有两个动触点；所述静簧片并排设置有N+1片，并且相互绝缘；所述N+1片静簧片均固定在线圈骨架的触点安装部的内底部，并且位于线圈骨架的触点安装部两侧的静簧片上各固定一个静触点，其余静簧片上各设置两个静触点；所述静触点与动触点上下一一对应；所述N为自然数。本发明采用多组双动触点和双静触点的结构，触点间隙可以增加N倍，开关打开速度也增加了N倍，有效解决了灭弧的难题，满足电动汽车总电源开关在高电压、高电流负载中的运用。<!--1-->

Description

电动汽车总电源开关

技术领域

本发明涉及一种电动汽车总电源开关。

背景技术

电动汽车总电源开关在较大输入负载情况下，如直流电压≥50V，电流≥50A负载，车辆启动完毕总电源开关关闭电源时，动、静触点之间会出现不能熄灭的蓝色电弧，使触点烧毁失效。目前各厂家所采用灭弧方法是外加增强灭弧电路，通常是在触点的两端并联电容来吸收电弧。但是外加灭弧电路成本高，而且可靠性较低，当电流达到一定值时，会出现大量的反电势，电容无法吸收由反电势形成的巨大电弧，电动汽车总电源开关仍然会失效。同时在输入负载较大的情况下，动、静触点和静簧片会产生过高的温度，使线圈骨架受热而软化变形。

综上所述，现有电动汽车总电源开关无法在较大输入负载情况下使用，需要设计一种能够在较大输入负载情况下使用的电动汽车总电源开关。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在高电压、高电流的负载下使用的电动汽车总电源开关。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种电动汽车总电源开关，包括轭铁、线圈骨架、线圈、铁芯、衔铁、拉簧、动簧片、动触点、托片、静簧片、静触点、电刷线和绝缘材料；所述轭铁包括水平设置的水平部和竖直设置的竖直部；所述线圈骨架固定在轭铁的水平部上，线圈骨架包括线圈安装部和触点安装部；所述线圈缠绕在线圈骨架的线圈安装部上，线圈的两个引出端子固定在线圈骨架的线圈安装部上；所述铁芯固定在线圈骨架的线圈安装部的中心；所述衔铁的中部受轭铁的竖直部支撑，其两端分别与拉簧的一端以及动簧片的一端固定连接；所述衔铁与动簧片固定的一端位于铁芯上方；所述拉簧的另一端与轭铁的水平部固定连接；所述动簧片并排设置有N片，并且相互绝缘；每片所述动簧片均一端绝缘固定在衔铁上，另一端伸入线圈骨架的触点安装部并固定有两个动触点；所述静簧片并排设置有N+1片，并且相互绝缘；所述N+1片静簧片均固定在线圈骨架的触点安装部的内底部，并且位于线圈骨架的触点安装部两侧的静簧片上各固定一个静触点，其余静簧片上各设置两个静触点；所述静触点与动触点上下一一对应；所述绝缘材料用于各导电部件之间绝缘；所述电刷线设有两根，两根电刷线分别与位于线圈骨架的触点安装部两侧的静簧片固定连接；所述N为自然数。

一种电动汽车总电源开关，其特征在于：还包括托片；所述托片固定在线圈骨架的触点安装部的内顶部，并位于动触点上方。

所述动触点与静触点之间的间隙之和≥4.2mm。

所述动触点与静触点的接触压力≥1.5N。

所述线圈骨架由耐高温≥150℃的塑料材料制成。

所述动簧片导电时的温度≤150℃。

所述静簧片导电时的温度≤150℃。

所述线圈的功耗≤5.5W。

所述两根电刷线采用铜编织的软线。

所述绝缘材料采用热塑性塑料。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明采用多组双动触点和双静触点的结构，其中每组双动触点做电桥使每组双静触点导通，这样在磁间隙不变的情况下，每组双动触点和双静触点均可使触点间隙可以增加1倍，因此在使用N组双动触点和双静触点的情况下，触点间隙可以增加N倍，开关打开速度也增加了N倍，有效解决了灭弧的难题，使电动汽车总电源开关能够在高电压、高电流的负载下的运使用。

(2)本发明的托片固定在线圈骨架的触点安装部的内顶部，并与动簧片上下一一对应，托片能够隔离动触点与线圈骨架，防止动触点产生高温后与线圈骨架发生熔融粘连失效。

(3)本发明的动触点与静触点之间的间隙之和≥4.2mm，该间隙能够更好的灭弧。

(4)本发明的衔铁与铁芯之间的间隙：动触点与静触点之间的间隙＜1mm，这种结构使得在相同触点间隙的情况下，需要工作的磁通量更小，因此需要线圈消耗的功率就更低。

(5)本发明的动触点与静触点的接触压力≥1.5N，触点间的接触压力增加后降低了触点的接触电阻，降低了触点的温升，进一步防止线圈骨架变形。

(6)本发明的线圈骨架由耐高温≥150℃的塑料材料制成，有效防止线圈骨架变形。

(7)本发明的动簧片导电时的温度≤150℃，进一步防止线圈骨架变形。

(8)本发明的静簧片导电时的温度≤150℃，这种结构能够在满足导电要求的情况下，进一步降低温升，从而进一步防止线圈骨架变形。

(9)本发明的线圈的功耗≤5.5W，只有现有产品线圈功耗的一半，大大减少了线圈的用量，大大降低了本发明的重量。

(10)本发明的两根电刷线采用铜编织的软线，这种结构使得本发明安装连接时可以形成软连接，方便安装。

(11)本发明的绝缘材料采用热塑性塑料，热塑性塑料不易破碎、抗冲击和抗振动能力好。

(12)本发明的重量轻，约为132克，耗材少，成本低，工作可靠，使用方便多样，既满足接线方式的使用，又能满足印制板电路使用，因此本发明的出现可以取代目前电动车领域广泛使用的接触器和继电器。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明采用一组双动触点和双静触点时的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图。

附图中的标号为：

轭铁1、水平部1-1、竖直部1-2、线圈骨架2、线圈安装部2-1、触点安装部2-2、线圈3、引出端子3-1、铁芯4、衔铁5、拉簧6、动簧片7、动触点8、托片9、静簧片10、静触点11、电刷线12。

具体实施方式

(实施例1)

本实施例的电动汽车总电源开关，包括轭铁1、线圈骨架2、线圈3、铁芯4、衔铁5、拉簧6、动簧片7、动触点8、托片9、静簧片10、静触点11、电刷线12和绝缘材料。

轭铁1包括水平设置的水平部1-1和竖直设置的竖直部1-2。线圈骨架2固定在轭铁1的水平部1-1上，线圈骨架2包括线圈安装部2-1和触点安装部2-2。线圈3缠绕在线圈骨架2的线圈安装部2-1上，线圈3的两个引出端子3-1固定在线圈骨架2的线圈安装部2-1上。线圈3的功耗≤5.5W。铁芯4固定在线圈骨架2的线圈安装部2-1的中心。衔铁5的中部受轭铁1的竖直部1-2支撑，其两端分别与拉簧6的一端以及动簧片7的一端固定连接。衔铁5与动簧片7固定的一端位于铁芯4上方。拉簧6的另一端与轭铁1的水平部1-1固定连接。动簧片7并排设置有N片，并且相互绝缘。每片动簧片7均一端绝缘固定在衔铁5上，另一端伸入线圈骨架2的触点安装部2-2并固定有两个动触点8。托片固定在线圈骨架2的触点安装部2-2的内顶部，并位于动触点8上方。静簧片10并排设置有N+1片，并且相互绝缘。N+1片静簧片10均固定在线圈骨架2的触点安装部2-2的内底部，并且位于线圈骨架2的触点安装部2-2两侧的静簧片10上各固定一个静触点11，其余静簧片10上各设置两个静触点11。静触点11与动触点8上下一一对应。动触点8与静触点11之间的间隙之和≥4.2mm。动触点8与静触点11的接触压力≥1.5N。绝缘材料用于各导电部件之间绝缘。电刷线12设有两根，两根电刷线12分别与位于线圈骨架2的触点安装部2-2两侧的静簧片10固定连接。两根电刷线12采用铜编织的软线。N为自然数。

为防止线圈骨架受热变形，线圈骨架2采用耐高温≥150℃的塑料材料制成，比如采用尼龙PA66-G30材料。

为了进一步防止线圈骨架受热变形，动簧片7导电时的温度≤150℃。比如通过增加动簧片7的厚度来减少导电电阻，从而保证动簧片导电时的温度≤150℃。

为了进一步防止线圈骨架受热变形，静簧片10导电时的温度≤150℃。比如静簧片10由紫铜制成，并且增加厚度，同时增加两根电刷线12的截面积，从而保证静簧片10导电时的温度≤150℃。

本实施例的电动汽车总电源开关的工作原理为：线圈3通电后线圈3中心产生磁通，磁通按下列次序循环：铁芯4→轭铁1→衔铁5→铁芯4(或：铁芯4→衔铁5→轭铁1→铁芯4)。因有磁通在铁芯4、轭铁1、衔铁5中流过，因衔铁5与铁芯4之间有气隙，由于空气磁阻远比金属磁阻大，所以会在衔铁5和铁芯4上形成不同磁极性，而使两者产生吸力，让衔铁5克服拉簧6的阻力向铁芯4方向运动。衔铁5运动带动动触点8向静触点11运动，使动触点8和静触点11接触完成闭合动作。线圈3断开电流后，磁通消失，衔铁5与铁芯4之间的吸力消失，拉簧6拉动衔铁5远离铁芯4，衔铁5带动动触点8离开远离静触点11，完成断开动作。

本实施例的电动汽车总电源开关采用多组双动触点8和双静触点11的结构，其中每组双动触点8做电桥使每组双静触点11导通。这样在磁间隙不变的情况下，每组双动触点8和双静触点11均可使触点间隙可以增加1倍。在使用N组双动触点8和双静触点11的情况下，触点间隙可以增加N倍，开关打开速度也增加了N倍，因而就能适用更大的输入负载。

见图1至图4，以一组双动触点8和双静触点11的结构为例，即N＝1。其中双动触点8做电桥使双静触点11导通。这样磁间隙不变，触点间隙可以增加1倍，开关打开速度也增加了1倍，更加有利于灭弧。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动汽车总电源开关，其特征在于：包括轭铁(1)、线圈骨架(2)、线圈(3)、铁芯(4)、衔铁(5)、拉簧(6)、动簧片(7)、动触点(8)、静簧片(10)、静触点(11)、电刷线(12)和绝缘材料；所述轭铁(1)包括水平设置的水平部(1-1)和竖直设置的竖直部(1-2)；所述线圈骨架(2)固定在轭铁(1)的水平部(1-1)上，线圈骨架(2)包括线圈安装部(2-1)和触点安装部(2-2)；所述线圈(3)缠绕在线圈骨架(2)的线圈安装部(2-1)上，线圈(3)的两个引出端子(3-1)固定在线圈骨架(2)的线圈安装部(2-1)上；所述铁芯(4)固定在线圈骨架(2)的线圈安装部(2-1)的中心；所述衔铁(5)的中部受轭铁(1)的竖直部(1-2)支撑，其两端分别与拉簧(6)的一端以及动簧片(7)的一端固定连接；所述衔铁(5)与动簧片(7)固定的一端位于铁芯(4)上方；所述拉簧(6)的另一端与轭铁(1)的水平部(1-1)固定连接；所述动簧片(7)并排设置有N片，并且相互绝缘；每片所述动簧片(7)均一端绝缘固定在衔铁(5)上，另一端伸入线圈骨架(2)的触点安装部(2-2)并固定有两个动触点(8)；所述静簧片(10)并排设置有N+1片，并且相互绝缘；所述N+1片静簧片(10)均固定在线圈骨架(2)的触点安装部(2-2)的内底部，并且位于线圈骨架(2)的触点安装部(2-2)两侧的静簧片(10)上各固定一个静触点(11)，其余静簧片(10)上各设置两个静触点(11)；所述静触点(11)与动触点(8)上下一一对应；所述绝缘材料用于各导电部件之间绝缘；所述电刷线(12)设有两根，两根电刷线(12)分别与位于线圈骨架(2)的触点安装部(2-2)两侧的静簧片(10)固定连接；所述N为自然数。

2.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：还包括托片(9)；所述托片(9)固定在线圈骨架(2)的触点安装部(2-2)的内顶部，并位于动触点(8)上方。

3.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述动触点(8)与静触点(11)之间的间隙之和≥4.2mm。

4.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述动触点(8)与静触点(11)的接触压力≥1.5N。

5.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述线圈骨架(2)由耐高温≥150℃的塑料材料制成。

6.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述动簧片(7)导电时的温度≤150℃。

7.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述静簧片(10)导电时的温度≤150℃。

8.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述线圈(3)的功耗≤5.5W。

9.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述两根电刷线(12)采用铜编织的软线。

10.根据权利要求1所述的电动汽车总电源开关，其特征在于：所述绝缘材料采用热塑性塑料。