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BMS上的小信号继电器拆解学习与分析(上)HFD3-VI拆解

07/01 10:40
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最近又在弄安规的事情,随着认知不断的深入,也不断被挑战,PK了一段时间,感觉收获挺大,之前一些模棱两可的知识点也清晰了起来,后面我再总结一篇出来。

今天一起学习下小信号继电器的知识。(下图来自宏发官网)

BMS上面使用的开关器件有几种,典型的是PHOTOMOS、干簧管等,现在逐渐把小信号继电器也用了起来,主要目的是为了降本,所以有必要仔细了解下小信号继电器的结构组成;目前常见的小信号继电器来自于宏发,具体应用在车载BMS的型号是HFD3-VI和HFD39两个系列,今天就准备拆一下它们。

下面先看下HFD3-VI系列产品,具体型号为HFD3-VI/4.5,它有6个引脚,除去线圈2个引脚外,另外4个引脚为触点,共有2组常开触点,属于单稳态继电器,即线圈激励时触点动作,去掉激励时触点恢复原状。

因其整体都是密封的,我们用工具将其上端剪开,露出了内部结构如下图:虽然整体是密封的,但内部不是抽真空的,也不是充惰性气体,而是充空气的。

露出部分包括了衔铁、铜片以及固定焊接点;其中铜片分为独立的上下两个,动触点在铜片的背面;固定的焊接点一是起到固定作用,二是将动触点通过铜片与固定焊接点形成电气导通;铜片除了连接触点外,还起到了弹簧的作用。

这个继电器在线圈未通电状态下,其衔铁是左低右高的,这样来保持一个触点常开的状态,如下图。

接着,我们将上部的衔铁部分整体拆下来,露出了下面的静触点与注塑起来的铁芯,其中衔铁左右端部与下面的铁芯两侧垂直对齐。

我们继续看衔铁部分,其背面如下图所示:在铜片的背面焊接了动触点,其触点材料为AgNi+镀金,一共有8处;在衔铁背面还布置了一个永磁铁,二者通过胶水粘在一起;另外,在衔铁的右侧会发现单独有一个金属片,这个金属片作用是用来隔磁。

所以这样的结构就解释了在线圈未通电时,为什么衔铁是一边低一边高,可能是这样的原理:即永磁铁的磁场将衔铁磁化,使衔铁带了磁性,这样就会吸引下方的铁芯,因为衔铁右侧端部上面布置了金属片,其将永磁铁产生的磁性隔绝了,所以只有衔铁的左侧端部对下面的铁芯有吸引作用,设计很巧妙。

我们继续看看剩下的铁芯、静触点部分,可以看到四周的外壳是可分离的,但是内部包括线圈、铁芯都注塑在了一起。

用工具将四周的外壳剥离后,如下图:黑色部分为密封胶,它将外壳与注塑件部分密封在一起,从侧壁还可以观察到引脚连接到了触点和焊接点位置。

进一步将其破坏后,可以把铁芯与线圈拆出来,如下图。

总结:

今天是党的生日,早起参加升旗仪式去了;以上所有,仅供参考。

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公众号“新能源BMS”主笔,从事新能源汽车电池系统设计工作,具体为BMS硬件设计工作将近10年,在几个大的主机厂都工作过;希望通过文字,把一些设计经验和总结分享给大家,共同成长。