[发明专利]具有高机械抗冲击性的电力接触器

说明书

本发明涉及一种用于切换电动车辆中的高电压和/或高电流的电力接触器(1)，包括具有两个切换位置(3，79)的至少一个切换元件(15)、电磁驱动单元(13)、和至少一个复位元件(49)，至少一个切换元件通过电磁驱动单元可以至少从打开位置(3)切换到闭合位置(79)，至少一个复位元件至少在闭合位置中、朝向打开位置、在切换元件(15)上施加复位力矩(100)。现有技术的电力接触器(1)具有以下缺点，沿着螺管柱塞的支承轴线朝向闭合位置的机械冲击导致电力接触器(1)的切换状态到打开位置变化到闭合位置。根据本发明的电力接触器由于切换元件(15)被配置为旋转电枢(17)而克服了这个缺点，这显著地增加了电力接触器(1)的抗冲击性。

技术领域

本发明涉及一种用于切换电动车辆中的高电压和/或高电流电动车辆的电力接触器，电力接触器包括至少一个切换元件、电磁驱动单元、以及至少一个复位元件，所述至少一个切换元件通过所述电磁驱动单元可以至少从打开位置切换到闭合位置，所述至少一个复位元件至少在所述闭合位置中、朝向所述打开位置、在所述切换元件上施加复位力。

背景技术

电动车辆的驱动电池(也称为牵引电池)由数百到上千个单体电池组成，使得牵引电池具有几百伏特的电压。由牵引电池提供的电流也可能具有几百安培的电流。

为了在电动车辆发生事故时，避免使乘客或救援人员暴露于来自牵引电池的电击的危险，可以设想所谓的预碰撞传感器，即这样的传感器，其在车身本身变形之前检测车辆的撞击缓冲区的压缩，在碰撞的情况下将牵引电池与电气系统断开。

然而，在这方面，必须保证的是：对于任何形式的碰撞均能够确保与电气系统断开连接。在受到冲击的情况下，接触器不应改变其切换状态。

联合国欧洲经济委员会(UNECE)在ECE-R 100中描述了关于单次冲击要遵循的规定，等等。

仅当接触器处于闭合位置时，常规的电磁柱塞系统才能实现所需的28G的抗冲击性。对闭合位置的冲击导致接触器切换到打开位置。因此，现有技术的解决方案使用两个彼此垂直取向并串联连接的接触器，使得至少一个接触器确保牵引电池与电气系统的安全断开。

因此，本发明的一个问题是提出一种电气接触器，其在任何空间方向上保证所需的抗冲击性。

发明内容

上述类型的电力接触器解决了这个问题，是由于切换元件被配置为旋转电枢(rotating armature)。旋转电枢的优点在于，其不会沿着预定方向更加线性地移动并且相应地具有沿该方向或与该方向相反的质量惯性，而是施加旋转运动。

在下文中，分别单独描述了根据本发明的电力接触器的有利配置。如果使用省略的技术特征实现的技术效果不重要，可以根据需要组合和/或省略单独配置的技术特征。

如上所述，根据本发明的电力接触器设计为用于高电压和/或高电流。高电流应当理解为在几百安培的区域中的电流强度，高电压应当理解为几百伏特。可以使用根据本发明的电力接触器的电动车辆优选为纯电动或混合客车、电动脚踏车、电动公交车或重型货车。

闭合位置应当理解为电力接触器的这样的位置，例如，在所述位置中，电力接触器在牵引电池和电气系统之间产生电连接。与之相比，打开位置描述了断开电连接器的电力接触器的切换状态。

在发生事故的情况下，电力接触器的打开位置，即，例如牵引电池与电气系统的断开，是电力接触器的期望的操作状态，以便排除来自牵引电池的电压或电流对乘客和/或救援人员的危害。

至少一个弹簧元件可以优选地用作复位元件。然而，也可以将两个彼此排斥的永磁体用作复位元件。在闭合位置中，复位元件将复位力矩传递到旋转电枢上，所述复位力矩指向旋转电枢的打开位置。在下文中，如果提到作用在旋转电枢上的力，则这些力产生可导致旋转电枢旋转的转矩。