继电器及车辆的制作方法

1.本技术属于继电器技术领域，涉及一种继电器及车辆。


背景技术：

2.随着科学技术的快速发展，日新月异的产业变革给加速进化中的新能源汽车提出了更高要求。汽车各零部件的应用逐渐趋于模块化、集成化。在此基础上，性能更高、安全性更强、体积小型化、重量轻量化的产品越来越被需要。
3.现有的大部分高压继电器产品，功能较为单一，仅能实现高压通断开关的功能，通过抽真空并充入气体，磁吹灭弧的方式实现灭弧。部分集成化的高压继电器产品方案，例如集成了断路器的继电器、交流集成式继电器及分流器集成式继电器等，以上集成式继电器只是进行了简单的物理集成。与现有的高压继电器产品对比，技术并无先进性，外形体积和成本上也无优势。
4.现有的新能源汽车用的高压继电器是在工业上使用的继电器背景上衍生而来的，新能源汽车上的电气设备较前期日趋于向高电压、大电流发展，而现有的高压继电器产品的升级换代只是进行了简单的通流能力提升，自身结构并未进行全新的的灭弧设计以适配大功率的需求。此外，高压继电器的设计开发需要结合系统的运行情况进行，但是，现阶段高压继电器只是基于零部件角度进行设计，导致现有的高压继电器集成度不高。另外，现有的高压继电器过流能力是固定不可调，若要改变过流能力，需要重新设计动触点和静触点，通用性差。


技术实现要素：

5.本技术所要解决的技术问题是：针对现有的高压继电器集成度不高的问题，提供一种继电器及车辆。
6.为解决上述技术问题，一方面，本技术实施例提供了一种继电器，包括静触点部、动触点部和连接所述动触点部的电磁驱动装置，所述静触点部和所述动触点部的相互靠近的端部设置对插机构，所述电磁驱动装置驱动所述动触点部运动，以通过所述对插机构进行插入或拔出来改变所述动触点部和所述静触点部的接触面积。
7.本技术实施例的继电器，对插机构构成电流薄弱部位，电流薄弱部位在异常电流下可优先熔断，可实现熔断器。因而，使得该继电器能够兼顾熔断器功能，简化电路的电气功能，使实际应用时的方案体积更小，集成度更高。通过对插机构进行插入或拔出来改变动触点部和静触点部的接触面积，能够达到改变继电器通流能力的效果。
8.可选地，所述对插机构包括分别设置在所述静触点部和所述动触点部的齿形结构，所述对插机构插入或拔出时，所述静触点部的齿形结构和所述动触点部的齿形结构相互适配。
9.可选地，所述齿形结构的齿条呈楔形，所述齿条的横截面面积由顶部向底部逐渐增大。
10.可选地，所述齿条的顶面为方形平面、棱形平面、圆弧凸面或圆弧凹面，两个相邻的所述齿条之间的齿槽的底面形状与所述齿条的顶面形状适配。
11.可选地，所述动触点部包括第一动触点和第二动触点，所述静触点部包括第一静触点和第二静触点，所述第一动触点靠近所述第一静触点，所述第二动触点靠近所述第二静触点。
12.可选地，所述动触点部呈u形，所述动触点部的u形开口的两端分别为所述第一动触点和所述第二动触点，所述动触点部的齿形结构设置于所述第一动触点和所述第二动触点。
13.可选地，所述第一静触点和所述第二静触点呈l形，分别包括基部及由所述基部的一端向所述动触点部弯折的接触部，所述静触点部的齿形结构设置于所述接触部。
14.可选地，所述继电器还包括第一接线柱及第二接线柱，所述第一接线柱固定在所述第一静触点的基部，所述第二接线柱固定在所述第二静触点的基部。
15.可选地，所述继电器还包括外壳和设置在所述外壳内的灭弧室，所述动触点部和所述静触点部位于所述灭弧室中，所述灭弧室中充装有导热介质。
16.可选地，所述继电器还包括环绕所述灭弧室的永磁铁，所述永磁铁固定在所述外壳的内壁上。
17.可选地，所述电磁驱动装置包括动铁芯和环绕所述动铁芯的驱动线圈，所述动铁芯的一端与所述动触点部绝缘连接。
18.可选地，所述继电器还包括线圈固定壳，所述线圈固定壳固定在所述外壳内，所述电磁驱动装置设置在所述线圈固定壳内，所述动铁芯穿出所述线圈固定壳。
19.可选地，所述驱动线圈包括管体及绕设在所述管体上的线圈，所述管体的轴向两端固定在所述线圈固定壳内。
20.可选地，还包括复位弹簧，所述复位弹簧套设在所述动铁芯上，所述复位弹簧的一端连接在所述线圈固定壳上，所述复位弹簧的另一端连接在所述动铁芯的靠近所述动触点的一端。
21.再一方面，本技术实施例提供一种车辆，包括上述的继电器。
22.本技术的车辆具有上述继电器的所有优点。
附图说明
23.图1是本技术一实施例提供的继电器的立体图(去掉外壳)；
24.图2是本技术一实施例提供的继电器的俯视图(去掉外壳)；
25.图3是沿图2中a-a方向的剖视图；
26.图4是本技术一实施例提供的继电器的动触点与第一静触点及第二静触点的接触示意图；
27.图5是本技术一实施例提供的继电器的动触点的示意图；
28.图6是本技术一实施例提供的继电器的第一静触点的示意图；
29.图7是本技术一实施例提供的继电器的第二静触点的示意图；
30.图8是本技术一实施例提供的继电器的电磁驱动装置的绕线示意图。
31.说明书中的附图标记如下：
32.1、静触点部；10、齿形结构；101、齿条；11、第一静触点；111、基部； 112、接触部；12、第二静触点；121、基部；122、接触部；
33.2、动触点部；20、齿形结构；201、齿条；21、第一动触点；22、第二动触点；
34.3、电磁驱动装置；31、动铁芯；32、驱动线圈；321、管体；322、线圈；
35.4、第一接线柱；
36.5、第二接线柱；
37.6、外壳；
38.7、灭弧室；
39.8、永磁铁；
40.9、线圈固定壳；
41.30、复位弹簧。
具体实施方式
42.为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
43.参见图1至图8，本技术实施例提供的继电器，包括静触点部1、动触点部 2和连接所述动触点部2的电磁驱动装置3，所述静触点部1和所述动触点部2 的相互靠近的端部设置对插机构，所述电磁驱动装置3驱动所述动触点部2运动，以通过所述对插机构进行插入或拔出来改变所述动触点部2和所述静触点部1的接触面积。所述对插机构插入时，所述动触点部2和所述静触点部1接触，所述对插机构拔出时，所述动触点部2和所述静触点部1分离。所述动触点部2和所述静触点部1接触时，串接有该继电器的高压回路导通。所述动触点部2和所述静触点部1分离时，串接有该继电器的高压回路断开。
44.本技术实施例的继电器，对插机构构成电流薄弱部位，电流薄弱部位在异常电流下可优先熔断，可实现熔断器。因而，使得该继电器能够兼顾熔断器功能，简化电路的电气功能，使实际应用时的方案体积更小，集成度更高。通过对插机构进行插入或拔出来改变动触点部2和静触点部1的接触面积，能够达到改变继电器通流能力的效果。
45.在一实施例中，所述对插机构包括分别设置在所述静触点部1和所述动触点部2的齿形结构10、20，所述对插机构插入或拔出时，所述静触点部1的齿形结构10和所述动触点部2的齿形结构20相互适配。静触点部1的齿形结构 10与动触点部2的齿形结构20相互适配构成电流薄弱部位，电流薄弱部位在异常电流下可优先熔断，可实现熔断器。
46.在一实施例中，参见图4至图7，所述齿形结构10的齿条101呈楔形，所述齿条101的横截面面积由顶部向底部逐渐增大。所述齿形结构20的齿条201 呈楔形，所述齿条201的横截面面积由顶部向底部逐渐增大。
47.在一实施例中，所述齿条101的顶面为方形平面，两个相邻的所述齿条201 之间的齿槽的底面形状与所述齿条101的顶面形状适配。所述齿条201的顶面为方形平面，两个相邻的所述齿条101之间的齿槽的底面形状与所述齿条201 的顶面形状适配。
48.在一实施例中，参见图3及图4，所述动触点部2包括第一动触点21和第二动触点22，所述静触点部1包括第一静触点11和第二静触点12，所述第一动触点21靠近所述第一静
触点11，所述第二动触点22靠近所述第二静触点12。
49.在一实施例中，参见图4及图7，所述动触点部2呈u形，所述动触点部2 的u形开口的两端分别为所述第一动触点21和所述第二动触点22，所述齿形结构20设置于所述第一动触点21和所述第二动触点22。
50.在一实施例中，参见图5及图6，所述第一静触点11和所述第二静触点12 呈l形，所述第一静触点11包括基部111及由所述基部111的一端向所述动触点部2弯折的接触部112，所述第一静触点11的齿形结构20设置于所述接触部 112。所述第二静触点12包括基部121及由所述基部121的一端向所述动触点部2弯折的接触部122，所述第二静触点12的齿形结构20设置于所述接触部 122。所述继电器还包括第一接线柱4及第二接线柱5，所述第一接线柱4固定在所述第一静触点11的基部111，所述第二接线柱5固定在所述第二静触点12 的基部121。
51.在一实施例中，参见图3，所述继电器还包括外壳6和设置在所述外壳6内的灭弧室7，所述动触点部2和所述静触点部1位于所述灭弧室7中，所述灭弧室7中充装有导热介质。所述第一接线柱4伸出所述外壳1，所述第二接线柱5 伸出所述外壳1。
52.灭弧室7为陶瓷材质，保障其结构强度。灭弧室7内的导热介质为导热硅油或其他绝缘导热类液体物质，提升灭弧能力，防止高压触点氧化、接触电阻过大所导致的灭弧困难的问题。
53.在一实施例中，第一接线柱4为焊接在所述第一静触点11的基部111上的螺柱，第二接线柱5为焊接在所述第二静触点12的基部121上的螺柱。这样，便于第一接线柱4、第二接线柱5引至外部进行螺栓连接。
54.第一接线柱4及第二接线柱5，优选采用紫铜或同类型的导电材料。
55.第一静触点11及第一静触点12采用紫铜或同类型的导电材料，第一静触点11及第一静触点12的长宽尺寸视过流能力需求进行设计。
56.齿条101与齿条201采用相同的材质，例如铜银复合材料或同类的低内阻合适熔点特性的材料。以此，可以实现大电流情况下的快速熔融切断需求。
57.在一实施例中，所述继电器还包括环绕所述灭弧室7的永磁铁8，所述永磁铁8固定在所述外壳1的内壁上。永磁铁8用于基础的磁吹灭弧，进一步提升灭弧能力。
58.灭弧室7采用导热硅油与磁吹灭弧的方案，实现了继电器开闭过程中的电气灭弧，灭弧效果更好。通过导热硅油实现灭弧室7内部快速散热，提升继电器的过流能力。并且，灭弧方案可同时实现继电器功能和熔断器功能的灭弧需求，成本更低。
59.在一实施例中，所述电磁驱动装置3包括动铁芯31及环绕所述动铁芯31 的驱动线圈32，所述动铁芯52的一端与所述动触点部2绝缘连接。即，动铁芯 31和动触点部2之间由绝缘结构进行隔离。
60.在一实施例中，所述继电器还包括线圈固定壳9，所述线圈固定壳9固定在所述外壳1内，所述电磁驱动装置3设置在所述线圈固定壳9内，所述动铁芯 31穿出所述线圈固定壳9。
61.在一实施例中，所述驱动线圈32包括管体321及绕设在所述管体321上的线圈322，所述管体511的轴向两端固定在所述线圈固定壳9内。管体511为钢结构。
62.在一实施例中，所述继电器还包括复位弹簧30，所述复位弹簧30套设在所述动铁
芯31上，所述复位弹簧30的一端连接在所述线圈固定壳9上，所述复位弹簧30的另一端连接在所述动铁芯31的靠近所述动触点部2的一端。复位弹簧30向远离静触点部1的方向拉动铁芯52及动触点部2，这样，在电磁驱动装置3断电后，复位弹簧30能够将动触点部2迅速拉回。
63.参见图8，通过接入不同匝数的线圈322，可实现驱动线圈32的电磁力大小调整，再结合动触点部2、静触点部1的齿形结构的齿条顶面的尺寸与形状设计，可以实现动触点部2、静触点部1的接触面积的调整，进而达到改变继电器通流能力的效果。且继电器的保持力可满足应用环境的机械冲击要求，避免出现继电器粘连的问题。如需改变高压回路的过流能力，只需调整线圈322的接入匝数，即可适配应用场景，减少了继电器结构状态，降低开发成本。
64.例如，参见图8，驱动线圈32上设置有4个接入点，分别为a、b、c、d，这样，将线圈322接入不同的两点，会得到不同接入匝数的线圈322，从而在不改变电磁驱动装置3的其它结构的情况下，只改变线圈322的接入匝数，就能实现电磁驱动装置3的电磁力的调节，可以实现电磁驱动装置3多种挡位的电磁力选择。可以在四个接入点作标记(例如画点或者画线)，以便于快捷地接入预定匝数的线圈322。另外，a、b、c、d四个接入点只是一个示例，也可以设置其它数量的多个接入点。
65.在一实施例中，动铁芯31上设置有止位开关，通过设计止位开关的位置，能够调整动铁芯31的向静触点部1的最大移动距离，进而实现动触点部2、静触点部1的接触面积的调整。
66.本技术实施例的继电器其工作原理如下：
67.当继电器工作时，外部设备提供驱动电压，驱动线圈32接收到驱动电压后，驱动线圈32通电产生电磁场，动铁芯31在在磁场力作用下向带动动触点部2 向靠近静触点部1的方向移动，直到动触点部2与静触点部1完成接触(即第一静触点部11的齿形结构10与第一动触点21的齿形结构20适配插接，即第二静触点部12的齿形结构20与第二动触点22的齿形结构20适配插接)，高压回路连通。
68.在驱动线圈32断电后，复位弹簧30能够将动触点部2迅速拉回，动触点部2与静触点部1分离，高压回路断开。
69.此外，在动触点部2与静触点部1接触时，静触点部1的齿形结构10与动触点部2的齿形结构20相互适配构成的电流薄弱部位在异常电流下可优先熔断，可实现熔断器的功能。
70.此外，在其它实施例中，静触点部的齿形结构的齿条的顶面为棱形平面、圆弧凸面或圆弧凹面，动力触点部的齿形结构的两个相邻的齿条之间的齿槽的底面形状与静触点部的齿形结构的齿条的顶面形状适配。动触点部的齿形结构的齿条的顶面为棱形平面、圆弧凸面或圆弧凹面，静触点部的齿形结构的两个相邻的齿条之间的齿槽的底面形状与动触点部的齿形结构的齿条的顶面形状适配。例如，静触点部的齿形结构的齿条的顶面及动触点部的齿形结构的齿条的顶面为圆弧凸面或圆弧凹面时，可减弱分断灭弧时的尖端放电影响，提高产品寿命。
71.此外，在其它实施例中，所述静触点部的齿形结构的齿条的顶面及动触点部的齿形结构的齿条的顶面还可以采用采用多层片状结构或多分支柱状结构。
72.此外，在其它实施例中，静触点部的齿形结构的齿条与动触点部的齿形结构的齿
条的材质还可为金、镍或其他合金方案。
73.此外，在其它实施例中，导热介质也可以采用其它绝缘导热类液体。
74.另外，本技术实施例提供一种车辆，包括上述实施例的继电器。
75.本技术实施例的车辆具有上述继电器的所有优点。
76.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。