本发明属于电路系统控制领域,具体涉及一种集成自锁式保护开关的接触器及电路系统。该接触器的自锁式保护开关能够在电路系统出现异常时分离接触器的动触片与静触片,以实现接触器的过载短路保护功能,该接触器通常应用于能源子系统的高压配电单元(pdu)和电池包断路单元(bdu)。
背景技术:
1、电池包断路单元bdu(battery disconnect unit),专为电池包内部设计,是高压配电单元pdu(power distribution unit)的一种。从电气组成上看,bdu产品主要元器件包括接触器,熔断器,电池管理单元bmu(battery management unit),预充电阻,电流采集元件,铜排,连接器与线束总成等。
2、随着新能源汽车技术的不断发展,bdu的技术也在不断进步,未来bdu将朝着几个方向发展:更高电压:随着电池技术的进步,电池系统的电压将不断提高,bdu也将需要支持更高的电压;更高功率:为了提高新能源汽车的性能,bdu需要支持更高的功率;更智能化:bdu将更加智能化,可以更好地与电池管理系统(bms)等其他部件协同工作,提高电池系统的整体效率和安全性。
3、在bdu发展趋势下,元器件的集成,尤其是将相近功能的元器件进行物理或者功能的集成成为一种有益的探索。例如,中国发明专利cn202210250275.5公开了一种保险丝集成接触器,其在需要将电池回路中的电路紧急切断的情况下,通过启动炸药保险丝组件分离接触器的动片和静片,同时通过设置在轭铁板的锁止结构的锁钩钩住动片,防止动触头和静触头再次接触。
4、但是,上述现有技术中的锁止结构由于是设置在轭铁板上,即动片下方,其需要在接触器内部单独设计锁止结构,提高了接触器的设计难度;同时如果炸药保险丝的冲击力度较弱,还有可能出现动力不足,导致动片无法压入锁钩下方,致使无法锁止动片,接触器的可靠性降低;此外,在正常情况下断开接触器时,动片会在动铁芯与静铁芯之间的释放弹簧的作用下分离,此时,由于释放弹簧的弹力作用,动片有可能会被压入锁钩内,从而在下次需要闭合时,由于动片被锁止结构锁止,无法正常闭合,影响接触器在正常情况下的通断。
技术实现思路
1、鉴于以上所述的现有技术的缺点,本发明的目的是提供一种集成自锁式保护开关的接触器和电路系统,从而解决现有技术中的集成式接触器的设计难度大;锁止结构的设计不合理,导致接触器的可靠性低以及影响接触器在正常情况下的使用的问题。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种集成自锁式保护开关的接触器,包括:保护开关,静触片,动触片,和用于驱动所述动触片与所述静触片连接或断开的驱动机构,
4、所述保护开关包括引导套管,驱动部和可滑动地套设在所述引导套管内的分离部,所述驱动部用于选择性地驱动所述分离部自初始位置运动至设定位置以使所述分离部分离所述动触片与所述静触片,其中,
5、所述引导套管内壁上设有锁止部,所述锁止部与所述引导套管内壁之间具有止挡台阶,所述锁止部与所述设定位置对应;
6、所述分离部包括伸缩件,所述保护开关还包括弹性件,所述弹性件用于在所述分离部运动至设定位置后驱动所述伸缩件卡接至所述锁止部;
7、所述止挡台阶用于在所述伸缩件卡接至所述锁止部后抵止所述伸缩件。
8、作为本发明的一种实施方式,所述分离部包括活塞部,所述伸缩件为滑动块,所述活塞部可滑动地套设在所述引导套管内,所述活塞部上设有沿径向延伸的贯通孔;所述滑动块和所述弹性件设于所述贯通孔内,所述弹性件用于在所述活塞部运动至设定位置后,驱动所述滑动块部分伸出所述贯通孔并卡接至所述锁止部;所述止挡台阶用于在所述滑动块卡接至所述锁止部后抵止所述滑动块。
9、作为本发明的一种实施方式,所述滑动块为两个且分别设于所述贯通孔两端,所述弹性件连接于两个所述滑动块之间,所述锁止部为两个且相对设置,所述弹性件用于在所述活塞部运动至设定位置后,向所述贯通孔两端回弹以驱动两个所述滑动块部分伸出所述贯通孔并卡接至所述锁止部;所述止挡台阶用于在所述滑动块卡接至所述锁止部后抵止所述滑动块。
10、作为本发明的一种实施方式,所述活塞部还设有自所述活塞部的底部延伸至所述贯通孔的装配槽。
11、作为本发明的一种实施方式,所述分离部为伸缩活塞,所述伸缩件为所述伸缩活塞的侧板,所述伸缩活塞包括顶板、底板和与所述顶板和底板滑动连接的至少两个所述侧板,以及由所述顶板、底板和侧板围合成的容置腔,所述弹性件设于所述容置腔内并连接所述侧板,所述弹性件用于在所述伸缩活塞运动至设定位置后,驱动所述侧板沿径向移动并部分卡接至所述锁止部;所述止挡台阶用于在所述侧板卡接至所述锁止部后抵止所述侧板。
12、作为本发明的一种实施方式,所述引导套管内壁还设有沿轴向延伸的定向滑槽,所述分离部上设有滑动连接于所述定向滑槽的定向滑块。
13、作为本发明的一种实施方式,所述定向滑槽与所述锁止部相连。
14、作为本发明的一种实施方式,所述驱动部包括触发部和设于所述分离部与所述触发部之间的爆炸部,所述触发部用于接收外部的信号并根据所述信号触发所述爆炸部爆炸从而驱动所述分离部运动。
15、作为本发明的一种实施方式,所述驱动部与所述分离部之间设有隔片,所述隔片用于保护所述分离部。
16、作为本发明的一种实施方式,所述分离部还包括延伸杆,所述分离部能够通过所述延伸杆分离所述动触片与所述静触片。
17、为实现上述目的,本发明还采用如下技术方案:
18、一种电路系统,包括上述的接触器。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
20、1.本发明相比于现有的集成式接触器上的锁止结构,由于保护开关自带锁止结构(止挡台阶限制分离部),因此无需在接触器内部再单独设计锁止结构,避免了接触器内部结构复杂化,降低了接触器的设计难度;
21、2.现有技术的锁止结构在启动时,需要爆炸部提供足够的冲击力度来克服锁止结构的扩张力,才能将动片锁止,具体为动片在下移的过程中,需要将锁止结构的锁钩向内侧挤压(也可以称为向两侧扩张),此时,需要对锁钩施加足够的力才能完成挤压,从而使动片卡入锁钩下方,因此如果冲击力度不足,则无法成功锁止。而本发明的保护开关的弹性件在初始位置处于压缩状态,因此在启动时,只需要向两侧释放弹性力即可使分离部完成锁止,相比于现有技术,无需克服锁止结构的扩张力,能准确地完成锁止,可靠性更高;
22、3. 本发明的自锁机构由于设置在保护开关内,不会对接触器的驱动机构产生影响,不会影响接触器在正常情况下的通断。
1.一种集成自锁式保护开关的接触器,其特征在于,包括:保护开关,静触片,动触片,和用于驱动所述动触片与所述静触片连接或断开的驱动机构,
2.根据权利要求1所述的接触器,其特征在于,所述分离部包括活塞部,所述伸缩件为滑动块,
3.根据权利要求2所述的接触器,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的接触器,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的接触器,其特征在于,所述分离部还包括伸缩活塞,所述伸缩件为所述伸缩活塞的侧板,
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的接触器,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的接触器,其特征在于,
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的接触器,其特征在于,
9.根据权利要求1-5中任意一项所述的接触器,其特征在于,
10.根据权利要求1-5中任意一项所述的接触器,其特征在于,
11.一种电路系统,其特征在于,包括权利要求1-10中任意一项所述的接触器。