电动汽车接触器保护电路接触器和电动汽车.docx

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电动汽车接触器保护电路接触器和电动汽车

（54）实用新型名称

电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽

车

（57）摘要

CN210516621U

本实用新型提供一种电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽车，该保护电路包括电源、接触器开关、等效电阻、等效电感、放电电阻、充放电器件和单向导流器件；电源的负极与等效电阻的一端连接，等效电阻的另一端与等效电感的一端连接；等效电感的另一端与接触器开关的第一端连接，电源的正极与接触器开关的第二端连接；放电电阻的一端、单向导流器件的第一端均与接触器开关的第二端连接，放电电阻的另一端、单向导流器件的第二端均与充放电器件的一端连接，充放电器件的另一端与接触器开关的第一端连接，以解决了由于接触器开关在断开瞬间产生拉弧电流而导致触电粘连的问题。

权利要求书1/1页

1.一种电动汽车接触器保护电路，其特征在于，包括：

电源E0、接触器开关、等效电阻

R0、等效电感L0、放电电阻R1、充放电器件C和单向导流器件D；

所述电源E0的负极与所述等效电阻R0的一端连接，所述等效电阻R0的另一端与所述等效电感L0的一端连接；所述等效电感L0的另一端与所述接触器开关的第一端连接，所述电源E0的正极与所述接触器开关的第二端连接；

所述放电电阻R1的一端、所述单向导流器件D的第一端均与所述接触器开关的第二端连接，所述放电电阻R1的另一端、所述单向导流器件D的第二端均与所述充放电器件C的一端连接，所述充放电器件C的另一端与所述接触器开关的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述充放电器件C为充放电电容C1。

3.根据权利要求1所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述单向导流器件D为充电二极管D1，所述充电二极管D1的阳极为所述单向导流器件D的第一端，所述充电二极管D1的阴极为所述单向导流器件D的第二端。

4.根据权利要求1所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述放电电阻R1的大小为100Ω。

5.根据权利要求2所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述充放电电容C1的大小为1000uF。

6.根据权利要求1所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述电源E0为直流

110V。

7.根据权利要求1所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述接触器开关的功率为10W。

8.根据权利要求2所述的电动汽车接触器保护电路，其特征在于，所述充放电电容C1的击穿电压大于所述电源E0。

9.一种电动汽车接触器，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述电动汽车接触器保护电路。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求9所述电动汽车接触器。

电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽车

技术领域

[0001]本实用新型涉及汽车制造领域，尤其涉及一种电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽车。

背景技术

[0002]随着电动汽车行业的飞速发展，市场对于电动车安全性能的要求也越来越高。

目前完成电动汽车控制系统的上电开启、下电关闭过程是由主接触器的吸合与断开来实现的。

[0003]接触器的工作原理是当接触器线圈通电后，线圈电流会产生磁场，产生的磁场使静铁芯产生电磁吸力吸引动铁芯，并带动交流接触器点动作，常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。

当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，常开触点断开，常闭触点闭合。

[0004]根据接触器的工作原理可知，接触器寿命是由接触器触点吸合、断开的次数和接触器在每次吸合、断开时的电流大小决定的，电流越大其寿命越短，若电流过大时会导致接触器触点发生粘连，造成接触器报废，带来很严重的安全隐患。

若电动汽车在严重故障时无法紧急下电，会造成接触器带载下电而导致发生触点粘连严重问题。

因此如何避免发生接触器带载下电是电动汽车制造行业需要亟待解决的迫切问题。

实用新型内容

[0005]本实用新型的目的在于提供一种电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽车，以解决现有技术中接触器带载下电而导致发生触点粘连严重问题。

[0006]第一方面，本实用新型提供一种电动汽车接触器保护电路，包括：

电源E0、接触器开关KM、等效电阻R0、等效电感L0、放电电阻R1、充放电器件C和单向导流器件D；

[0007]所述电源E0的负极与所述等效电阻R0的一端连接，所述等效电阻R0的另一端与所述等效电感L0的一端连接；所述等效电感L0的另一端与所述接触器开关KM的第一端连接，所述电源E0的正极与所述接触器开关KM的第二端连接；

[0008]所述放电电阻R1的一端、所述单向导流器件D的第一端均与所述接触器开关KM的第二端连接，所述放电电阻R1的另一端、所述单向导流器件D的第二端均与所述充放电器件

C的一端连接，所述充放电器件C的另一端与所述接触器开关KM的第一端连接。

[0009]在一种可能的设计中，所述充放电器件C为充放电电容C1。

[0010]在一种可能的设计中，所述单向导流器件D为充电二极管D1，所述充电二极管D1的阳极为所述单向导流器件D的第一端，所述充电二极管D1的阴极为所述单向导流器件D的第二端。

[0011]在一种可能的设计中，所述放电电阻R1的大小为100Ω。

[0012]在一种可能的设计中，所述充放电电容C1的大小为1000uF。

[0013]在一种可能的设计中，所述电源E0为直流110V。

[0014]在一种可能的设计中，所述接触器开关的功率为10W。

[0015]在一种可能的设计中，所述充放电电容C1的击穿电压大于所述电源E0。

[0016]第二方面，本实用新型实施例提供一种电动汽车接触器，包括第一方面任一项所述的电动汽车接触器保护电路。

[0017]第三方面，本实用新型实施例提供电动汽车，包括第二方面所述的电动汽车接触器。

[0018]本实用新型的目的在于提供电动汽车接触器保护电路、接触器和电动汽车，该保护电路包括电源E0、接触器开关KM、等效电阻R0、等效电感L0、放电电阻R1、充放电器件C和单向导流器件D。

本实用新型通过提供一个带有吸收电感电量的充放电器件和放电电阻的保护电路，在接触器从断开到闭合的瞬间形成保护电路，避免充放电器件和接触器开关出现短路故障；在接触器开关从闭合到断开的瞬间吸收电感释放的电量，降低接触器开关两触点之间的压降，避免产生拉弧电流而导致触电粘连的问题。

附图说明

[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

[0020]图1为现有技术中电动汽车接触器电路模拟示意图一；

[0021]图2为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器保护电路示意图二；

[0022]图3为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器工作原理图一；

[0023]图4为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器工作原理图二；

[0024]图5为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器保护电路示意图三。

[0025]附图标记说明：

[0026]101：

第一电源E；

[0027]102：

接触器开关KM1；

[0028]103：

等效电感L；

[0029]104：

等效电阻R；

[0030]201：

第二电源E0；

[0031]202：

接触器开关KM2；

[0032]203：

等效电阻R0；

[0033]204：

等效电感L0；

[0034]205：

放电电阻R1；

[0035]206：

充放电器件C；

[0036]207：

单向导流器件D。

具体实施方式

[0037]为了使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其

它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

[0038]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0039]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0040]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0041]请参阅图1，图1为现有技术中电动汽车接触器模拟电路示意图一。

现有技术电动汽车接触器模拟电路包括：

第一电源E101、接触器开关KM1102、等效电感L103和等效电阻

R104。

其中，接触器开关KM1102的第一端与第一电源E101的正极连接，接触器开关KM1102的第二端与等效电感的L103的一端连接，等效电感L103的另一端与等效电阻R104的一端连接，等效电阻R104的另一端与第一电源E101的负极连接。

[0042]接触器开关KM1102是通过电感线圈L103导电后，产生电磁吸力带动接触器开关KM1102的常开触点吸合；当电感线圈L103内部无电流通过后，电磁吸力消失，接触器开关KM1102的常开触点在弹簧的作用下复位，接触器开关KM1102恢复断开状态。

接触器开关KM1102寿命是由接触器开关KM1102触点吸合、断开的次数以及接触器开关KM1102在每次吸合、断开时的电流大小决定的，电流越大接触器开关KM1102寿命越短。

[0043]目前电动汽车的上、下电是由主接触器的吸合与断开来实现的。

由于电动汽车主要高压动力总成器件是电动机、直流转换器、充电机等都是感性负载，另外高压直流母线、动力电池包等高压器件线路较长在高频工作中呈现电感特性。

因此接触器是串联在主回路当中，在该回路有电流通过时会在等效电感L103存储能量。

当主接触器断开时存储在等效电感L103中的能量瞬间释放，并随之在接触器开关的两端产生很高的电压，因此触点在断开的瞬间会产生拉弧电流，该拉弧电流在足够大的情况下会将触点融化并粘连。

尤其是在电动汽车在严重故障需要紧急下电情况下，很可能发生接触器带载下电而导致发生触点粘连严重问题。

本实用新型通过在接触器开关从闭合到断开的过程中提供一个可以释放电感电量的保护电路，从而解决了由于接触器开关在断开瞬间产生拉弧电流而导致触电粘连的问题。

[0044]请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器保护电路示意图二。

作为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器保护电路的一种具体实施方式，该电动汽车接触器保护电路，包括：

第二电源E0201、接触器开关KM2202、等效电阻R0203、等效电感

L0204、放电电阻R1205、充放电器件C206和单向导流器件D207。

[0045]第二电源E0201的负极与等效电阻R0203的一端连接，等效电阻R0203的另一端与等效电感L0204的一端连接。

[0046]等效电感L0204的另一端与接触器开关KM2202的第一端连接，第二电源E0201的正极与接触器开关KM2202的第二端连接。

[0047]放电电阻R1205的一端、单向导流器件D207的第一端均与接触器开关KM2202的第二端连接，放电电阻R1205的另一端、单向导流器件D207的第二端均与充放电器件C

206的一端连接，充放电器件C206的另一端与接触器开关KM2202的第一端连接。

[0048]如图3所示，图3为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器工作原理图一。

在接触器开关KM2202由吸合到断开的过程中，电动汽车接触器保护电路的电流I1的方向由第二电源E0201的正极，经过单向导流器件D207、充放电器件C206、等效电阻R0203流至第二电源E0201的负极。

其中，在接触器开关KM2202由吸合到断开的过程中，电动汽车接触器保护电路的电特性变化为：

[0049]当接触器开关KM2202为吸合状态时，等效电感L0204的电流为电感电流I1；当接触器开关KM2202由吸合到断开的瞬间，等效电感L0204的电感电流I1不会突变，等效电感L0204与等效电阻R0203、充放电器件C206、单向导流器件D207和第二电源E0201形成回路；电感电流I1向充放电器件C206充电，充放电器件C206两端的电荷能量逐渐增大，电感电流I1随着不断给充放电器件C206充电而逐渐减小到零，降低了接触器开关KM2202两触点之间的压降，避免由于接触器开关KM2202的触点在断开瞬间产生拉弧电流导致触电粘连。

[0050]如图4所示，图4为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器工作原理图二。

当接触器开关KM2202由断开到吸合的过程中，电动汽车接触器保护电路的电流I2由充放电器件C206一端流至放电电阻R1205，再流经接触器开关KM2202，最后流回充放电器件C206的另一端。

其中，接触器开关KM2202由吸合到断开的过程中，电动汽车接触器保护电路的电特性变化为：

[0051]当接触器开关KM2202为吸合状态时，充放电器件C206两端的电荷能量通过与放电电阻R1205和接触器开关KM2202形成回路进行放电，在放电结束后，充放电器件C206的电荷能量为零，接触器开关KM2202两触点的压降为零。

在充放电器件C206的放电过程中，放电电阻R1205消耗充放电器件C206的电量并形成保护回路，避免充放电器件C206和接触器开关KM2202之间短路出现故障。

[0052]从上述实施例可知，通过提供一个带有吸收电感电量的充放电器件和放电电阻的保护电路中，在接触器从断开到闭合的瞬间形成保护电路，避免充放电器件和接触器开关出现短路故障；在接触器开关从闭合到断开的瞬间吸收电感释放的电量，降低接触器开关两触点之间的压降，避免产生拉弧电流而导致触电粘连的问题。

[0053]图5为本实用新型实施例提供的电动汽车接触器保护电路示意图三。

在本实用新型实施例中，具体地，如图5所示，可设定充放电器件C206为充放电电容C1。

进一步地，充放电电容C1的大小可为1000uF。

[0054]在接触器开关KM2202由吸合到断开的过程中，等效电感L0204的电感电流I1向充放电电容C1进行充电，使得充放电电容C1两端的压降不断增大，电感电流I1随着不断给

充放电器件C206充电而逐渐减小到零，降低接触器开关KM2202两触点之间的压降，避免由于接触器开关KM2202的触点在断开瞬间产生拉弧电流导致触电粘连。

[0055]当接触器开关KM2202由断开到吸合的过程中，充放电电容C1两端的电荷能量通过与放电电阻R1205和接触器开关KM2202形成回路进行放电，在放电结束后，充放电电容

C1的电荷能量为零，接触器开关KM2202两触点的压降为零。

[0056]从上述实施例可知，通过在接触器开关从闭合到断开的过程中提供一个可以吸收电感电量的充放电电容，降低了接触器开关两触点之间的压降，从而解决了由于接触器开关在断开瞬间产生拉弧电流而导致触电粘连的问题。

[0057]在本实用新型实施例中，具体地，如图5所示，可设定单向导流器件D207为充电二极管D1，充电二极管D1的阳极为单向导流器件D207的第一端，充电二极管D1的阴极为单向导流器件D207的第二端。

[0058]在接触器开关KM2202由吸合到断开的过程中，此时充电二极管D1的阳极的电势高于充电二极管D1的阴极电势，充电二极管D1正向导通，充电二极管D1内部有电流经过。

等效电感电流I1的方向由第二电源E0201的正极，经过充电二极管D1的阳极至充电二极管D1的阴极，再流经充放电器件C206和等效电阻R0203，最后流至第二电源E0201的负极。

[0059]当接触器开关KM2202由断开到吸合的过程中，此时充电二极管D1的阳极的电势低于充电二极管D1的阴极电势，充电二极管D1反向截至，充电二极管D1内部没有电流经过，相当于断路状态。

电动汽车接触器保护电路的电流I2由充放电器件C206一端流至放电电阻R1205，再流经接触器开关KM2202，最后流回充放电器件C206的另一端。

[0060]在本实用新型的一个实施例中，具体地，可设定放电电阻R1205的大小为100Ω。

[0061]在接触器开关由断开到吸合的过程中，充放电器件两端的电荷能量通过与放电电阻R1和接触器开关形成回路进行放电，放电电阻R1可消耗充放电器件的电荷能量，并形成保护回路，避免充放电器件和接触器开关之间短路出现故障。

[0062]在本实用新型的一个实施例中，具体地，可设定第二电源E0为直流110V。

[0063]在本实用新型的一个实施例中，具体地，可设定接触器开关的功率为10W。

[0064]在本实用新型的一个实施例中，充放电电容C1的击穿电压大于第二电源E0。

[0065]当接触器开关由吸合到断开的瞬间，等效电感L0的电感电流I1不会突变，电感电流I1向充放电电容C1充电，充放电电容C1两端的电荷能量逐渐增大，此时充放电电容C1的击穿电压需大于第二电源E0，才能避免由于充放电电容C1逐渐充电到最大值时，充放电电容C1两端的电压超过充放电电容C1的极限电压出现电击穿的现象，提高了电动汽车接触器保护电路可靠性和稳定性。

[0066]另一方面，本实用新型实施例提供一种电动汽车接触器，包括上述实施例的电动汽车接触器保护电路。

[0067]另一方面，本实用新型实施例提供一种电动汽车，包括上述实施例的电动汽车接触器。

[0068]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以

是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0069]在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。

而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0070]最后应说明的是：

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：

其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

图1

图2

图3

图4

图5