一种连接电容性元件的接触器

摘要

本发明涉及一种连接电容性元件的接触器，包括主触头组、灭弧室、推动机构、电阻、预充电触头组和电磁机构，所述主触头组包括主动触头和主静触头；所述预充电触头组包括预充电动触头和预充电静触头；所述预充电触头组与所述电阻串联后与所述主触头组并联；所述电磁机构通电后，所述推动机构推动所述主动触头向所述主静触头运动，同时所述推动机构推动所述预充电动触头向所述预充电静触头运动；所述主动触头和所述主静触头之间的距离大于所述预充电动触头和所述预充电静触头之间的距离。通过本发明设计的接触器结构设计紧凑、合理、体积小，能满足充电桩、新型大功率电动汽车发展的要求。

权利要求

1.一种连接电容性元件的接触器，包括主触头组、灭弧室、推动机构、电阻、预充电触头组和电磁机构,所述主触头组包括主动触头、主静触头和主静触头基座；

所述预充电触头组包括预充电动触头和预充电静触头；

所述预充电触头组与所述电阻串联后与所述主触头组并联；

其特征在于，所述电磁机构通电后，所述推动机构推动所述主动触头向所述主静触头运动，同时所述推动机构推动所述预充电动触头向所述预充电静触头运动；

所述主动触头和所述主静触头之间的距离大于所述预充电动触头和所述预充电静触头之间的距离；

所述推动机构包括推杆、以及设置在所述推杆上的主动触头，所述推杆上设置有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽；

所述推杆的上端设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧通过开口挡圈和平垫圈设置在所述第一卡槽上，并张顶在所述第一卡槽和所述主静触头基座之间；

所述主动触头设在第一弹簧座与第二弹簧座之间，所述主动触头通过所述第一弹簧座和第二弹簧座套入所述推杆，所述主动触头能够在所述推杆上相对运动，所述第二弹簧座的下端与触头弹簧的一端相连接，所述触头弹簧的另一端通过平垫圈和开口挡圈固定在所述推杆的第二卡槽上；

所述第二卡槽与第三卡槽之间设置有支持件，所述支持件的上方设置有调节柱，所述支持件的下方通过平垫圈、弹性垫圈、平垫圈和开口挡圈固定在所述第三卡槽上；

所述支持件的上方设置有线路板，所述线路板通过其中间设有的通孔套装在所述推杆上，所述线路板设置在所述灭弧室和电磁机构之间，所述预充电静触头设置在所述线路板上，所述预充电动触头设置在所述支持件上，所述预充电静触头和所述预充电动触头组成一对预充电开关。

2.根据权利要求1所述的一种连接电容性元件的接触器，其特征在于，所述预充电静触头的一端与所述电阻的一端相连接，所述电阻的另一端固定在所述线路板上。

3.根据权利要求1-2所述的任一一种连接电容性元件的接触器，其特征在于，所述灭弧室包括主灭弧房和两个分别设置在主灭弧房两侧的副灭弧房，所述主灭弧房的顶部中心位置设有中心孔，所述中心孔的两侧设置有主静触头通孔，所述主灭弧房的两端各设置有一个槽沟，两个所述槽沟分别使两个所述副灭弧房与主灭弧房相联通。

4.根据权利要求1-2所述的任一一种连接电容性元件的接触器，其特征在于，所述电磁机构包括上导磁板、下导磁板、铁芯、衔铁、线圈和两个圆弧形轭铁板，两个所述圆弧形轭铁板通过双向沉头夹铆将所述上导磁板和所述下导磁板相铆夹紧，所述线圈设置在两个圆弧形轭铁板的中央。

5.根据权利要求1-2所述的任一一种连接电容性元件的接触器，其特征在于，所述灭弧室的内部由氮气充满。

说明书

一种连接电容性元件的接触器

技术领域

[0001] 本发明涉及低压电器领域，具体涉及一种连接电容性元件的接触器。

背景技术

[0002] 现有的单极直流接触器，主要用于电动汽车、电动叉车、蓄电池车辆的启动、停止和电源转换电路控制。传统的直流接触器主要包括基座、控制接通和分断电路的触头以及电磁铁等操作机构，并且其结构大多是采用前苏联MZJ型系列航空接触器或其改进型，例如中国专利号为200420037061.7、200520089587.4、20072015712.5、200720105713.X和200720045041.8等公开的直流接触器。而这些现有的单极直流接触器中，一般是通过在触头两侧设置永久磁铁，使电弧迅速来吹离触头，但这类直流接触器的工作电压不高。

[0003] 而现有技术中的电磁式双极直流接触器主要用于电动客车中，其工作电压可达到750V,能够满足电池工作电压600V的要求。虽然这种直流接触器的工作可靠性很高，灭弧性能好，但是还存在体积较大的缺点，虽然在电动客车和电车上已被广泛使用，但不能满足电动汽车日益要求车载电器小型化的要求。

[0004] 近几年，在市场上已使用在电动汽车和电汽混合动力车上的直流接触器有专利号为201110003944.0的空气灭弧电磁式单极直流接触器和LEV系列氢氮气灭弧单极直流接触器两种产品，虽然都可以满足电池工作320V的要求，但由于电磁机构是采用园桶形轭铁和园平板形导磁平板活塞结构，园平板形导磁平板四周与园桶形轭铁四周采用小间隙配合，与中心铁芯、导磁套桶、衔铁构成磁回路无疑漏磁较大，吸力不能支持安装预充电触头及辅助触头等需求，现有技术均没有提供具有预充电触头和辅助触头的直流充气接触器，不能满足充电桩、电动汽车进一步发展及提高性能的要求。

发明内容

[0005] 为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种连接电容性元件的接触器，所述的接触器通过在其内部设置预充电触头组与推动机构的相互配合，来实现对电容的预充电功能，具备此预充电触头组的接触器，不但设计结构更加合理，工作电压单极达到900V，控制电动机功率达到120KW以上，可满足电动汽车发展增加动力的要求，可更好的适用于电动汽车的动力系统。

[0006] 本发明采用的技术方案是：

[0007] 一种连接电容性元件的接触器，包括主触头组、灭弧室、推动机构、电阻、预充电触头组和电磁机构,

[0008] 所述主触头组包括主动触头和主静触头基座；

[0009] 所述预充电触头组包括预充电动触头和预充电静触头；

[0010] 所述预充电触头组与所述电阻串联后与所述主触头组并联；

[0011] 所述电磁机构通电后，所述推动机构推动所述主动触头向所述主静触头运动，同时所述推动机构推动所述预充电动触头向所述预充电静触头运动；

[0012] 所述主动触头和所述主静触头之间的距离大于所述预充电动触头和所述预充电静触头之间的距离。

[0013] 进一步的，所述推动机构包括推杆、以及设置在所述推杆上的主动触头，所述推杆上设置有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽。

[0014] 进一步的，所述推杆的上端设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧通过开口挡圈和平垫圈设置在所述第一卡槽上，并张顶在所述第一卡槽和所述主静触头基座之间。

[0015] 进一步的，所述主动触头设在第一弹簧座与第二弹簧座之间，所述主动触头通过所述第一弹簧座和第二弹簧座套入所述推杆，所述主动触头能够在所述推杆上相对运动，所述第二弹簧座的下端与触头弹簧的一端相连接，所述触头弹簧的另一端通过平垫圈和开口挡圈固定在所述推杆的第二卡槽上。

[0016] 进一步的，所述第二卡槽与第三卡槽之间设置有支持件，所述支持件的上方设置有调节柱，所述支持件的下方通过平垫圈、弹性垫圈、平垫圈和开口挡圈固定在所述第三卡槽上。

[0017] 进一步的，所述支持件的上方设置有线路板，所述线路板通过其中间设有的通孔套装在所述推杆上，所述线路板设置在所述灭弧室和电磁机构之间，所述预充电静触头设置在所述线路板上，所述预充电动触头设置在所述支持件上，所述预充电静触头和所述预充电动触头组成一对预充电开关。

[0018] 进一步的，所述预充电静触头的一端与所述电阻的一端相连接，所述电阻的另一端固定在所述线路板上。

[0019] 进一步的，所述灭弧室包括主灭弧房和两个分别设置在主灭弧房两侧的副灭弧房，所述主灭弧房的顶部中心位置设有中心孔，所述中心孔的两侧设置有静触头通孔，所述主灭弧房的两端各设置有一个槽沟，两个所述槽沟分别使两个所述副灭弧房与主灭弧房相联通。

[0020] 进一步的，所述电磁机构包括上导磁板、下导磁板、铁芯、衔铁、线圈和两个圆弧形轭铁板，两个所述圆弧形轭铁板通过双向沉头夹铆将所述上导磁板和所述下导磁板相铆夹紧，所述线圈设置在两个园弧形轭铁板的中央。

[0021] 进一步的，所述灭弧室的内部由氮气充满。

[0022] 本发明的有益效果为：本发明第一次提出控制电容器负载，不再采用预充电继电器加50Ω电阻用来限制电容器开始充电时的大电流，时间长达100ms的传统方法，提出用主接触器本身的付触头来代替预充电继电器的方法。

[0023] 通过本发明设计了一种连接电容性元件的接触器，是将预充电触头组作为对电容的预充电开关，电磁机构通电后，推动机构推动主动触头向主静触头运动，所述推动机构推动预充电动触头向预充电静触头运动；由于主动触头和主静触头之间的距离大于预充电动触头和预充电静触头之间的距离，使串联限流电阻的预充电触头先接通，然后主触头组闭合，此接触器工作非常安全、可靠，并可减少电动汽车控制系统一个预充电继电器、电阻器及其控制程序。

[0024] 本发明在园柱形电磁机构结构设计中，第一次采用平板式电磁系统双向沉头夹铆技术，使磁路设计达到无缝连接，结构更加紧凑、合理、体积小、吸力大，使电动汽车及用充电桩用的直流充气接触器，同时可具有预充电装置（包括内置电阻器）和辅助触头组，能广泛满足充电桩及新型大功率电动汽车发展的需求。

附图说明

[0025] 图1为本发明实例性实施例的一种单极直流接触器的主视图；

[0026] 图2为本发明实例性实施例的一种单极直流接触器的俯视图；

[0027] 图3为本发明实例性实施例的主静触头基座的主视图；

[0028] 图4为本发明实例性实施例的主静触头基座的俯视图；

[0029] 图5为本发明实例性实施例的灭弧室的结构示意图；

[0030] 图6为本发明实例性实施例的推动机构的结构示意图；

[0031] 图7为本发明实例性实施例的线路板的结构示意图；

[0032] 图8为本发明实例性实施例的电磁机构的主视图；

[0033] 图9为本发明实例性实施例的电磁机构的俯视图。

[0034] 图中：1-主静触头基座，1.1-静触头，1.2-永磁体，1.3-导磁极板，1.4-圆形平板，1.5-测试孔，1.6-充气孔;

[0035] 2-推动机构，2.1-推杆，2.2-第一开口挡圈，2.3-第一平垫圈，2.4-第一弹簧座，2.5-动触头，2.6-第二弹簧座，2.7-触头弹簧，2.8-第二平垫圈，2.9-第二开口挡圈，2.10-调节柱，2.11-支持组件，2.12-第三平垫圈，2.13-弹性垫圈，2.14-第四平垫圈，2.15-第三开口挡圈，2.16-压缩弹簧；

[0036] 3-灭弧室，3.1-盖板，3.2-主灭弧房，3.3-第一副灭弧房，3.4-第二副灭弧房，3.5-中心孔，3.6-静触头通孔，3.7-第一槽沟，3.8-第二槽沟；

[0037] 4-预充电触头组，4.1-线路板，4.2-预充电静触头，4.3-电阻，4.4-辅助常开静触头；

[0038] 5-电磁机构，5.1-线圈，5.2-下导磁板，5.3-圆弧形轭铁板，5.4-双向沉头铆钉，5.5-衔铁，5.6-上导磁板，5.7-隔磁垫。

具体实施方式

[0039] 下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明

[0040] 实施例1

[0041] 如图1、图2所示，一种连接电容性元件的接触器，包括主静触头基座1、推动机构2、灭弧室3、电阻4.3、预充电触头组4和电磁机构5,主静触头基座1包括圆形平板1.4，圆形平板1.4上设置有充气孔1.6，圆形平板1.4的中心设有测试孔1.5，两个主动触头2.5对称设置在圆形平板1.4的水平中心线上。

[0042] 如图3和4所示，圆形平板1.4表面的下方设有永磁体1.2，主静触头1.1穿过永磁体1.2，永磁体1.2的两侧各与一个导磁极板1.3的一端相连接，两个导磁极板1.3均插入到灭弧室3内，导磁极板1.3与永磁体1.2无缝连接。

[0043] 如图5所示，灭弧室3下方设有灭弧室盖3.1，灭弧室3包括主灭弧房3.2和两个分别设置在主灭弧房3.2两侧的第一副灭弧房3.3和第二副灭弧房3.4，主灭弧房3.2的顶部中心位置设有中心孔3.5，中心孔3.5的两侧设置有静触头通孔3.6，主灭弧房3.2的两端分别设置有第一槽沟3.7和第二槽沟3.8，第一槽沟3.7和第二槽沟3.8分别使第一副灭弧房3.3和第二副灭弧房3.4与主灭弧房3.2相联通。

[0044] 如图6所示，推动机构2包括推杆2.1、以及设置在推杆2.1上的主动触头2.5，主动触头2.5设置在主灭弧房内，推杆2.1的上端插入设于圆形平板中间的圆孔内；推杆2.1上设置有第一卡槽、第二卡槽和第三卡槽，推杆2.1的上端设置有压缩弹簧2.16，压缩弹簧2.16通过第一开口挡圈2.2和第一平垫圈2.3设置在第一卡槽上，并张顶在第一卡槽和主静触头基座1之间；主动触头2.5设在第一弹簧座与第二弹簧座之间，主动触头2.5通过第一弹簧座2.4和第二弹簧座2.6套入推杆2.1，主动触头2.5能够在推杆2.1上相对运动，第二弹簧座
2.6的下端与触头弹簧2.7的一端相连接，触头弹簧2.7的另一端通过第二平垫圈2.8和第二开口挡圈2.9固定在推杆2.1的第二卡槽上；第二卡槽与第三卡槽之间设置有支持件2.11，支持件2.11的上方设置有调节柱2.10，支持件2.11的下方通过第三平垫圈2.12、弹性垫圈
2.13、第四平垫圈2.14和第三开口挡圈2.15固定在第三卡槽上；支持件2.11的上方设置有线路板4.1，线路板4.1通过其中间设有的通孔套装在推杆2.1上，线路板4.1设置在灭弧室3和电磁机构5之间。

[0045] 如图7所示，预充电静触头4.2和辅助常开静触头4.4设置在线路板4.1上，预充电动触头和辅助常开动触头设置在支持件2.11上，预充电静触头4.2和预充电动触头组成一对预充电开关；预充电静触头4.2与电阻4.3串联后与主触头组1.1并联；预充电静触头4.2的一端与电阻4.3的一端相连接，电阻4.3的另一端固定在线路板4.1上,在线路板4.1上焊接第一引出线，在预充电静触头4.2处焊接第二引出线，第一引出线和第二引出线与主静触头1.1相连接。

[0046] 如图8和9所示，电磁机构5包括上导磁板5.6、下导磁板5.2、线圈5.1和两块轭铁板5.3，两块轭铁板5.3通过双向沉头铆钉5.4将上导磁板5.6和下导磁板5.2相夹铆，两个轭铁板5.3分别设置在上导磁板5.6和下导磁板5.2的两端头，轭铁板5.3为圆弧形，线圈5.1设置在两块轭铁板5.3的中间，线圈5.1内设置有衔铁5.5，衔铁5.5的上方设置有隔磁垫5.7，推杆2.1的下端与电磁机构5的上导磁板中间的圆孔内，并与隔磁垫5.7相接触。

[0047] 当电磁机构5通电后，推动机构2推动主动触头2.5向主静触头1.1运动，所述推动机构2推动预充电动触头4.1向预充电静触头4.2运动；由于主动触头2.5和主静触头1.1之间的距离大于预充电动触头4.1和预充电静触头4.2之间的距离，使预充电动触头4.1和预充电静触头4.2先接通，进行电容器的预充电，然后主动触头2.5和主静触头1.1闭合，此接触器工作非常可靠，杜绝主触头组接通熔焊。

[0048] 上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种连接电容性元件的接触器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。