[实用新型]一种双向直流开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压直流开关，特别涉及一种双向直流开关。

背景技术

气候变暖和节能减排的大背景下，新能源汽车和充电桩行业在全球范围内正在迅速发展，德国和法国甚至分别提出自2030年和2040年起新车只能为零排放汽车，禁止销售汽油车和柴油车；根据中国的新能源发展规划，至2020年将建成电动汽车充电站1.2万个，充电桩450万个，电动汽车的保有量将达到500万辆。

直流开关(如高压直流继电器、高压直流接触器)是电动汽车和充电桩中控制直流电路通断的必备电器元件，在电动汽车中，直流开关主要应用在BMS电池管理系统和动力电池组中；在充电桩中，直流开关作为直流充电桩与汽车连接的电器开关；电器开关在分断高电压、大电流的电路时往往产生电弧，交流电由于过零点的存在而相对容易使电弧熄灭，但直流电则没有过零点，所以直流开关的电弧更加不容易熄灭，因此直流开关在额定负载条件下的电寿命次数普遍偏低。行业中的直流开关产品多利用永磁铁以磁吹的方式来灭弧，但直流开关因电流方向的不同(正负极区分)而使得磁吹力的方向有所不同，进而导致产品的电气寿命因为正、负极接法的不同而存在明显差异，直流开关多为单极，如果用户把电极接反，势必导致产品的使用寿命大幅降低。

除了电动汽车与充电桩行业外，光伏等新能源行业对直流开关的需求也日益增多，需要该产品在高电压、大电流条件下满足一定的电寿命指标；另外，随着储能技术和能源互联网的发展，将来有可能在电动汽车与储能电站之间或储能电站与电网之间实现反向充电，将冗余电能返还使电能得到有效利用，这时也需要直流开关具有双向导通功能。

所以需要实现一种双向导通的直流开关设计方式，解决正、负极接反导致电气寿命降低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双向直流开关，本实用新型通过永磁铁与小灭弧室的结构设计增加了电弧的爬行空间和产品的散热性，进而显著提高直流开关的电寿命，同时还能实现直流开关的双向导通功能，即触头的无极性要求，可避免将正负极接反产生的危害。

本实用新型提供的一种双向直流开关，包含一对静触头、灭弧罩和线圈，所述灭弧罩和所述线圈被导磁套包围并坐落在由上盖和底座构成的壳体中，在所述灭弧罩内嵌有一对或一对以上的永磁铁，任意一对永磁铁分别位于两个静触头中心线的两侧并同极相对放置；所述静触头中心线的任意一侧的一个永磁铁或多个永磁铁的长度方向与所述中心线平行；在中心线任意一侧的一个或多个永磁铁外端的最大间距小于两个静触头外圆的最大距离。

优选地，所述灭弧罩中在所述静触头中心线的两侧形成有若干个小灭弧室，每个小灭弧室的内侧壁设有开口，使灭弧气体形成环形流动回路。

优选地，所述导磁套是一种方形柱状金属套筒结构，其方形面交界处设有圆角。

优选地，所述导磁套位于所述底座内，所述灭弧罩分别与所述静触头和所述导磁套连接；

所述导磁套与所述灭弧罩之间的空隙形成腔体，所述腔体中密封有灭弧气体。

优选地，所述线圈位于所述灭弧罩下方，所述线圈内部嵌有由导磁材料构成的轴套。

优选地，所述导磁套内设有通过往复运动使电路导通或断开的驱动机构，所述驱动机构的上端设置在所述灭弧罩中，其下端位于所述线圈内。

优选地，所述上盖设置在所述灭弧罩上方；所述灭弧罩上部伸出一片薄壁，所述薄壁穿过所述上盖的槽并伸出所述上盖的外部。

优选地，所述底座上部的外轮廓为方形，其方形面交接处设有倒角或圆角。

优选地，所述上盖通过卡扣与底座固定连接，所述卡扣设置在所述底座的方形面交接处。

优选地，所述静触头的上部设有螺纹；其中间部分设有滚花且被填充在所述上盖和所述灭弧罩之间的环氧树脂所固定；其下部是一种触头结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：(1)本实用新型通过永磁铁与小灭弧室的设计增加了磁吹力和电弧的爬行距离，使电弧更容易熄灭；同时小灭弧室的开口特征配合金属导磁套的结构设计增强了产品的散热性能，显著提高直流开关的电寿命；(2)通过永磁铁的设置方式，实现单极直流开关的双向导通功能，可避免将正负极接反产生的危害。

附图说明

图1本实用新型的主视剖面示意图；

图2本实用新型的俯视剖面示意图；

图3～图6为本实用新型的双向直流开关的双向导通原理示意图；

图7本实用新型的外部结构立体示意图；

图8本实用新型的内部结构立体示意图。