高壓繼電器—電動汽車高壓繼電器

 

高壓繼電器是電動汽車高壓電路之上的受控開關(guān)裝置，在系統(tǒng)之中還起著主動保護裝置的作用。

適用于高壓電路、動力電池主電路、快速充電電路、電動機、DCDC、空調(diào)壓縮機、暖風(fēng)機等高壓供電線路的各種開關(guān)節(jié)點。

 

1. 繼電器定義。

 

繼電器是一種電子控制裝置，當(dāng)輸入刺激達(dá)到一定閾值時，它會觸發(fā)輸出變化。通常的用法是用低電壓控制高電壓，而用小電流控制大電流電路。

 

2. 繼電器的種類。

 

繼電器是低壓電器行業(yè)的主流產(chǎn)品。類型很多，類型劃分的角度也各不相同。。

 

根據(jù)輸入控制信號的不同，繼電器可分為電電磁繼電器、熱控制繼電器、時控繼電器、光電繼電器、速度繼電器等。

其中，電磁繼電器的應(yīng)用最為廣泛，適用場合也最為廣泛。。

 

按額定電壓分類，如250V、500V、750V等，不同廠家有不同的劃分。額定電壓既是繼電器所在高壓電路的工作電壓，也是影響分?jǐn)嗄芰Φ年P(guān)鍵因素。

根據(jù)主觸頭狀態(tài)的不同，分為常開、常閉和Z型觸頭三種。。常開觸點大多用在電池組之中，閉合動作需要由命令信號觸發(fā)執(zhí)行。

 

3. 電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理。

 

電磁繼電器主要應(yīng)用于動力電池系統(tǒng)。讓我們來看看他圍繞這一類型的工作原理。。

 

如之下圖所示，它是基本的電磁繼電器結(jié)構(gòu)，單觸點繼電器。它的基本部件包括：線圈、鐵芯、銜鐵和動、靜觸頭等。。

 

1個線圈。2種顏色。3氣隙。4電樞。5個移動觸點。6個固定觸點。7個彈簧。8個站。

 

單常開觸點繼電器。

 

線圈、端子接在12V或24V電源之上，銜鐵受電磁鐵的作用而被吸引，電磁鐵是驅(qū)動繼電器打開或關(guān)閉的原動力。。

 

鐵芯用于集中線圈產(chǎn)生的勵磁磁場，使小電流產(chǎn)生較大的勵磁效果，避免磁場的溢出。

 

電樞是電磁電路的一部分，通常可以沿固定軌道旋轉(zhuǎn)或平行移動。。銜鐵與動觸頭固定連接在一起，鐵芯吸引動銜鐵，最終帶動動觸頭運動。。

 

動觸點和靜觸點是繼電器高壓導(dǎo)電電路的一部分，動觸點和靜觸點連接在一起連接電路。當(dāng)動、靜觸頭分離式，電路斷開。。

 

彈簧，彈簧產(chǎn)生的張力，一般是在鐵芯吸反力的方向。一方面，在鐵芯的勵磁和合閘過程之中，電樞處于相對穩(wěn)態(tài)，以避免動、靜觸頭間的過大沖擊。

另一方面，彈簧是繼電器斷開的動力源。當(dāng)?shù)蛪弘娐返碾娫幢磺袛鄷r，線圈鐵芯失去吸力，彈簧的拉力可以將動、靜觸點分開。

 

止動器，動觸頭被彈簧從吸合狀態(tài)拉出之后遠(yuǎn)離靜觸頭，最終停止的位置由止動器結(jié)構(gòu)決定。

 

從各部分的角度所描述的原理是比較碎片化的，上面根據(jù)工作過程逐一討論。

 

回路閉合：控制端口與線圈兩端相連，線圈與鐵芯共同形成電磁鐵。當(dāng)控制電路相線圈供電時，鐵芯獲得磁性，電樞被吸引，

動觸頭與電樞同步運動，接觸靜觸頭，大電流電路閉合。同時反作用彈簧被拉伸。

 

保持吸合狀態(tài)：控制端口的輸出電流必須大于某一臨界值，否則，反作用力彈簧的張力大于電磁鐵的吸引力，動觸頭就會振動，動、靜觸頭間的電阻會增大。

如果高壓電路電流足夠大，接觸電阻熱會在觸點之上積累，這將導(dǎo)致觸點表面損壞，甚至動、靜觸點焊接在一起。。

 

為了避免焊接的發(fā)生，一方面，促使電樞吸合的電流必須保持在所需的“保持電流”超過。

另一方面，在動、靜態(tài)接觸系統(tǒng)的設(shè)計之中，觸點的一個方面不能是剛體，而必須設(shè)計為能夠產(chǎn)生超程的彈性結(jié)構(gòu)，也就是說，在電樞和鐵芯沒有接觸以前，動、靜態(tài)觸點已經(jīng)接觸。

當(dāng)鐵心與電樞達(dá)到緊密吸合狀態(tài)時，動觸頭或靜觸頭產(chǎn)生了與觸頭閉合方向相反的變形（變形可通過轉(zhuǎn)軸和另一組反作用彈簧實現(xiàn)）。

 

 

電路斷開：正常使用情況之下，當(dāng)繼電器切斷電路時，電路之中不應(yīng)有電流。

斷開繼電器的過程是：控制端口取消觸發(fā)繼電器閉合的信號，線圈之上的電流消失，銜鐵在反力彈簧的拉力作用之下離開鐵芯，動觸頭與靜觸頭分離。

有載分?jǐn)啵涸诠收匣虿呗栽O(shè)計不合理的情況之下，繼電器可能會遇到帶電分?jǐn)嗟那闆r，即主回路之中有工作電流，但控制端口供應(yīng)給線圈的電流消失。

如果沒有電流，鐵芯不再有磁性，電樞被反作用力彈簧從鐵芯之上拉走，動、靜觸頭分離。

當(dāng)動觸頭與靜觸頭相距不遠(yuǎn)時，系統(tǒng)電壓在動、靜觸頭間滿載，高電壓將小間隙之中的氣體分解電離，從而在動、靜觸頭間產(chǎn)生電弧。

動觸頭繼續(xù)遠(yuǎn)離靜觸頭，因此電弧被拉長。與此同時，大量的四周氣體被電離，觸點之上的金屬被熔化并噴射到周圍環(huán)境之中。

反過來，金屬顆粒增加了空氣的導(dǎo)電性，相同的壓差可以繼續(xù)保持較遠(yuǎn)的兩個觸點間的電弧狀態(tài)。

隨著電弧的發(fā)展和擴散，高溫電弧逐漸熔化甚至蒸發(fā)接觸金屬。

如果在自然狀態(tài)下動、靜觸頭間的距離相對較遠(yuǎn)，則在分?jǐn)噙^程之中，動觸頭的分離速度比較快。

系統(tǒng)電壓比較低，負(fù)載電流比較小，使整個起弧過程停在下方的某個步驟，造成沖擊會停留在電流狀態(tài)，如觸頭部分燒壞。

或者電弧沒有來，點火已經(jīng)被繼電器設(shè)計的滅弧措施熄滅，可能只會在觸點之上留下一些痕跡。。繼電器的損壞程度在不同的情況之下會有所不同。