比亚迪汉EV电池包BDU里面的高压部件

mizhongquan

今天实物拆解下从汉的电池包BDU中拆下来的继电器与FUSE，共三个器件如下图所示，都是来自于比亚迪的产品，这次打算把它们都拆开看下。



预充继电器

先看这个小继电器，预充电用的，上面有四个引脚，两个是线圈供电，两个是触点；型号为EVSNB10UG，线圈的标称电压是12VDC，触点的额定电流为10A。



大概测了一下线圈端的电气参数，线圈电阻大约为60Ω，线圈正反接电都可以导通触点，最小吸合电压大概为7.5V，最小释放电压大概到2V。



下面开拆，锯掉黑色的塑料外壳露出了里面的结构，如下图所示：整体从上到下可以划分为三层结构，即对外接线端子、内部触点以及线圈。



然后沿着中间的触点腔体锯开，分为了两部分，如下图所示：可以看到静触点与可动触点的模样，接触面已经有些工作留下的印痕了。



其中上半部分的侧视图与俯视图如下：发现在触点位置布置了永磁铁，左右各布置了一个，与触点是平行的；永磁铁的作用应该是磁吹灭弧的。



下面着重分析下半部分，再次给线圈通电，发现可动触点依然工作正常，会正常的上下移动。



到这里，我们需要再复习一下这种类型的继电器的工作原理，之前有篇文章详细介绍过：电磁继电器的工作原理如下图：当线圈中没有电流时，连接片与触点之间是不接触的，此时继电器的两个触点为断开状态；当线圈中流过驱动电流后，线圈与铁芯就等效成为了电磁铁，然后它对铁片有吸引力作用，由于铁片是固定不动的，而铁芯可以上下移动，所以当吸引力大于弹簧的拉力后，铁芯向上移动，进而连接片与触点接触，继电器呈导通状态。



将下半部分继续拆解，将上下连接的铁片固定位置拆除，又分成了两个部分，如下图：按照原理说明，铁芯是与可动触点联动的，可以上下移动，实际这个铁芯外部有一个铝壳包住，而铝壳是与铁片固定在一起的，不可移动。



最后将铝壳锯掉末端，就露出了里面的铁芯（本想把铁芯也锯断，太费力了，中途放弃），这个铁芯与铝壳之间未固定，是可上下活动的，与可动触点联动，这样就与其工作原理符合了；另外补充一点，因为铁芯可以快速的消磁，所以当线圈供电断开后，可动触点可以迅速地复位。



主继电器

再看这个大继电器，是用于主正主负位置的，如下图所示：型号为EVRNE300CI，线圈的标称电压是12VDC，触点的额定电流为300A；形状与其他厂家的一致，触点在顶部，线圈供电在侧边。



测了一下其线圈端的电气参数，线圈电阻大约为24Ω，线圈正反接电也都可以导通触点，最小吸合电压大概为7V，最小释放电压大概到2V。



主继电器

接上文，将继电器的上壳体取下，如下图：露出了里面的触点腔体，为密封的陶瓷腔体，呈粉色；在上壳体内部集成了一个金属框架，左右两端布置了永磁铁。



将永磁铁取出，放在陶瓷腔体的左右两侧（即实际的布置位置），可以发现它与之前的预充继电器中永磁铁布置的位置不同；主继电器的永磁铁与触点是垂直的，而预充继电器中的永磁铁与触点是平行的。



这里插入一个知识点：永磁铁的作用都是用于灭弧，具体灭弧原理很久之前也写过，其中永磁铁的布置方向是有讲究的，下图为前文预充继电器的永磁铁布置方向，这样布置要求流过触点电流的方向必须只能是下面这种，进而导致外部触点接线是有极性要求的。



下图是主继电器的永磁铁布置方向，你会发现这样布置对外部的触点电流方向就没有了限制，所以它的触点是不区分极性的，正反接都行。



在继电器的底部布置了一个黑色的橡胶垫，可能是用来结构缓冲的。



接下来将陶瓷腔体沿着中间分界面锯开，如下图所示：腔体内部的静触点与可动触点就可以看到了，内部构造都是大同小异的。



在陶瓷腔体内部，左右两侧通过格栅形成了一个半开的小腔体，用于拉弧后尽快灭弧与冷却使用，中间部位有一个与可动触点配合的结构特征。



然后再一起看下线圈部分，此时给线圈通电后，可动触点也是可以正常弹出的。



如下图，在可动触点下方可以发现有一个气孔，实际对外有个铜管连接，这个应该是用来给陶瓷腔体抽真空或注入气体使用。



接下来就把线圈端拆开，将可动触点与线圈分离，如下图：与前面的预充继电器结构相似，铁芯是被铁壳包裹住的，驱动原理也是相似的，不赘述。



最后再把拆下来的各个主要零件放到一起，一起感受下。



FUSE

这个保险丝也是BYD自己的产品，剥掉外部的标签纸，露出了白色陶瓷腔体，下面开拆。



先看下熔断器的组成部分（下图来自于EATON官网）。



直接一锤子下去，从陶瓷腔体里面流出了很多细砂，这些沙子填充在陶瓷腔体内部，是用来灭弧冷却的，同时也起到保险丝断开后绝缘的作用，据说这个砂子也是有配方的哦。



接着看陶瓷腔体内部，内部的熔断片呈多段结构，段与段之间的连接部位很细，这些地方就是熔断点。



再看下放大的图片，熔断片材质是铜、银的合金。



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