CN218182136U - 变换器和继电器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种继电器、包括该继电器的变换器以及包括该变换器的电力***。该继电器包括独立控制的两级开关装置，两级开关装置通过中继部串联，每一级开关装置均只有一个功率脚，其中一个功率脚与变换器的变换电路电连接，另一个功率脚与电网或负载电连接。当两级开关装置均闭合时，两个功率脚通过中继部导通，由此实现供电装置与电网/负载间的电能传输。本申请的方案能够降低变换器的成本、体积以及回路损耗。

Description

变换器和继电器

技术领域

本申请涉及电力***技术领域，尤其涉及一种变换器和继电器。

背景技术

在新能源行业中，变换器作为电力***的关键设备，需要与电网进行能量交互。为满足安规要求，变换器需在其交流侧设置用于电气隔离的继电器，以保证发生故障时变换器能与电网可靠断开，防止故障扩散。

传统继电器内部通常仅设计了一级开关，为保证发生故障时可与电网可靠断开，通常每相均需采用两个独立的继电器串联连接才能满足安规要求，三相***则需要六个继电器，其中每个继电器均需两个用于传输电能的引脚。因而，传统变换器中的继电器及其引脚数目较多，导致变换器的成本、体积以及回路损耗均较大。

实用新型内容

本申请提供了一种变换器和继电器，能够降低变换器的成本、体积以及回路损耗。

第一方面，本申请提供了一种变换器，包括变换电路和继电器；所述继电器包括第一开关装置、中继部和第二开关装置；所述第一开关装置包括第一静触点、第一功率脚、第一电磁铁和第一动触点；所述第一静触点固定于所述第一功率脚，所述第一功率脚与所述变换电路电连接；所述第一电磁铁用于对第一动触点产生磁吸，以驱动所述第一动触点接触所述第一静触点，所述第一动触点能够在所述磁吸消失后与所述第一静触点分离；所述第二开关装置包括第二静触点、第二功率脚、第二电磁铁和第二动触点；所述第二静触点固定于所述第二功率脚；所述第二电磁铁用于对所述第二动触点产生磁吸，以驱动所述第二动触点接触所述第二静触点，所述第二动触点能够在所述磁吸消失后与所述第二静触点分离；在所述第一动触点与所述第一静触点接触且所述第二动触点与所述第二静触点接触的情况下，所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。

本方案中，变换电路可以用于完成直流电和交流电之间的转换，变换电路可以连接于供电装置与继电器之间。经过变化电路变换后的电能可以通过继电器传输至电网/负载。继电器具有电气隔离的作用。第一开关装置与第二开关装置通过中继部串联。第一功率脚可以外露，其可以焊接至电路板以与变换电路电连接。第一静触点与第一功率脚固定连接，二者可以连为一体。第一电磁铁通电时对第一动触点产生磁吸，使第一动触点运动并与第一静触点接触。当第一电磁铁断电后第一动触点可以在弹性件(如弹簧)的弹力驱动下与第一静触点分离。第二功率脚可以外露，其可以焊接至电路板以与电网/负载电连接。第二静触点与第二功率脚固定连接，二者可以连为一体。第二电磁铁通电时对第二动触点产生磁吸，使第二动触点运动并与第二静触点接触。当第二电磁铁断电后第二动触点可以在弹性件(如弹簧)的弹力驱动下与第二静触点分离。在第一动触点与第一静触点接触且第二动触点与第二静触点接触的情况下，也即第一开关装置与第二开关装置均闭合时，中继部与第一动触点及第二动触点均电连接，从而使得第一功率脚通过中继部与第二功率脚导通，由此使得供电装置、变换电路、继电器和电网/负载形成回路。

本方案的继电器是一种复合型继电器，其具有两级独立控制的开关装置，每一级开关装置仅具有一个功率脚。对于单相***，仅需要四个功率脚；对于三相三线***，仅需要六个功率脚。可见，由于功率脚及继电器的数量较少，使得变换器的成本与体积较低。并且，由于减少了功率脚的数量，能够降低接触损耗与发热。

在第一方面的一种实现方式中，所述中继部为固定设置的刚性部件；所述第一开关装置包括第三静触点，所述第三静触点固定于所述中继部；所述第二开关装置包括第四静触点，所述第四静触点固定于所述中继部；所述第一开关装置包括两个所述第一动触点，两个所述第一动触点电连接；所述第一电磁铁用于对两个所述第一动触点产生磁吸，以驱动两个所述第一动触点分别接触所述第一静触点与所述第三静触点，两个所述第一动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第一静触点及所述第三静触点分离；所述第二开关装置包括两个所述第二动触点，两个所述第二动触点电连接；所述第二电磁铁用于对两个所述第二动触点产生磁吸，以驱动两个所述第二动触点分别接触所述第二静触点与所述第四静触点，两个所述第二动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第二静触点及所述第四静触点分离；在两个所述第一动触点分别与所述第一静触点及所述第三静触点接触，且两个所述第二动触点分别与所述第二静触点及所述第四静触点接触的情况下，所述中继部与两个所述第一动触点及两个所述第二动触点均电连接。

本方案中，中继部是不易形变的刚性部件，其结构可以较为简单，相较于功率脚而言，中继部的体积较小。中继部能够导电。第三静触点与第四静触点在中继部上可以间隔布置。两个第一动触点可以间隔布置，两个第一动触点可以同时受驱运动。两个第二动触点可以间隔布置，两个第二动触点可以同时受驱运动。在两个第一动触点分别与第一静触点及第三静触点接触，且两个动触点分别与第二静触点及第四静触点接触的情况下，也即第一开关装置与第二开关装置均闭合时，第一功率脚通过中继部与第二功率脚导通，由此使得供电装置、变换电路、继电器和电网/负载形成回路。

本方案通过将中继部设计成固定设置的刚性部件，并在中继部上设置两个静触点，能够实现两级开关装置的串联。由于用中继部取代了使用电路板串联两级开关的常规方案，能够优化电路布局，降低成本。

在第一方面的一种实现方式中，所述中继部包括金属件，所述第三静触点与所述第四静触点均固定于所述金属件。本方案中，金属件结构简单，能够极大减小空间布局面积，降低成本。

在第一方面的一种实现方式中，所述中继部为可形变部件，所述中继部能够在所述第一动触点运动时和/或所述第二动触点运动时发生形变；所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。本方案中，中继部柔软易形变，其能够随第一动触点的运动和/或第二动触点的运动而产生形变。中继部与第一动触点及第二动触点始终是电连接的。由于设计了可形变的中继部，使得继电器仅需第一动触点、第一静触点、第二动触点及第二静触点，无需其他触点，能够进一步减小接触损耗。并且，可形变的中继部能够适应动触点的运动。

在第一方面的一种实现方式中，所述第一开关装置包括第一衔铁，所述第一动触点固定于所述第一衔铁；所述第二开关装置包括第二衔铁，所述第二动触点固定于所述第二衔铁；所述中继部连接所述第一衔铁与所述第二衔铁；所述第一电磁铁用于对所述第一衔铁产生磁吸，使所述第一衔铁带动所述第一动触点运动并使所述第一动触点接触所述第一静触点；所述第一衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第一动触点与所述第一静触点分离；所述第二电磁铁用于对所述第二衔铁产生磁吸，使所述第二衔铁带动所述第二动触点运动并接触所述第二静触点；所述第二衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第二动触点与所述第二静触点分离。

本方案中，可形变的中继部连接于第一衔铁与第二衔铁之间，当第一衔铁与第二衔铁运动时，中继部发生形变。本方案能够可靠地实现中继部跟随动触点运动的设计。

在第一方面的一种实现方式中，所述中继部包括软连接线，所述软连接线连接所述第一衔铁与所述第二衔铁。软连接线为柔软易形变的导线，例如铜编线。软连接线能够很好地适应动触点的运动，同时能可靠地传输电能。

在第一方面的一种实现方式中，所述继电器包括采样脚，所述采样脚固定于所述中继部，所述采样脚用于引出所述第一开关装置与所述第二开关装置的中间电位信号。采样脚可以外露，以便采集采样脚上的中间电位信号。通过检测该中间电位信号，可以获取第一开关装置与第二开关装置的工作状态。或者，检测该中间电位信号，还可以用于实现其他用途。

第二方面，本申请提供了一种继电器，包括第一开关装置、中继部和第二开关装置；所述第一开关装置包括第一静触点、第一功率脚、第一电磁铁和第一动触点；所述第一静触点固定于所述第一功率脚；所述第一电磁铁用于对第一动触点产生磁吸，以驱动所述第一动触点接触所述第一静触点，所述第一动触点能够在所述磁吸消失后与所述第一静触点分离；所述第二开关装置包括第二静触点、第二功率脚、第二电磁铁和第二动触点；所述第二静触点固定于所述第二功率脚；所述第二电磁铁用于对所述第二动触点产生磁吸，以驱动所述第二动触点接触所述第二静触点，所述第二动触点能够在所述磁吸消失后与所述第二静触点分离；所述中继部位于所述第一功率脚与所述第二功率脚之间；在所述第一动触点与所述第一静触点接触且所述第二动触点与所述第二静触点接触的情况下，所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。

本方案中，第一开关装置与第二开关装置通过中继部串联。第一功率脚可以外露，其可以焊接至电路板以与变换电路电连接。第一静触点与第一功率脚固定连接，二者可以连为一体。第一电磁铁通电时对第一动触点产生磁吸，使第一动触点运动并与第一静触点接触。当第一电磁铁断电后第一动触点可以在弹性件(如弹簧)的弹力驱动下与第一静触点分离。第二功率脚可以外露，其可以焊接至电路板以与电网/负载电连接。第二静触点与第二功率脚固定连接，二者可以连为一体。第二电磁铁通电时对第二动触点产生磁吸，使第二动触点运动并与第二静触点接触。当第二电磁铁断电后第二动触点可以在弹性件(如弹簧)的弹力驱动下与第二静触点分离。在第一动触点与第一静触点接触且第二动触点与第二静触点接触的情况下，也即第一开关装置与第二开关装置均闭合时，中继部与第一动触点及第二动触点均电连接，从而使得第一功率脚通过中继部与第二功率脚导通，由此使得供电装置、变换电路、继电器和电网/负载形成回路。

本方案的继电器是一种复合型继电器，其具有两级独立控制的开关装置，每一级开关装置仅具有一个功率脚。对于单相***，仅需要四个功率脚；对于三相三线***，仅需要六个功率脚。可见，由于功率脚及继电器的数量较少，使得变换器的成本与体积较低。并且，由于减少了功率脚的数量，能够降低接触损耗与发热。

在第二方面的一种实现方式中，所述中继部为固定设置的刚性部件；所述第一开关装置包括第三静触点，所述第三静触点固定于所述中继部；所述第二开关装置包括第四静触点，所述第四静触点固定于所述中继部；所述第一开关装置包括两个所述第一动触点，两个所述第一动触点电连接；所述第一电磁铁用于对两个所述第一动触点产生磁吸，以驱动两个所述第一动触点分别接触所述第一静触点与所述第三静触点，两个所述第一动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第一静触点及所述第三静触点分离；所述第二开关装置包括两个所述第二动触点，两个所述第二动触点电连接；所述第二电磁铁用于对两个所述第二动触点产生磁吸，以驱动两个所述第二动触点分别接触所述第二静触点与所述第四静触点，两个所述第二动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第二静触点及所述第四静触点分离；在两个所述第一动触点分别与所述第一静触点及所述第三静触点接触，且两个所述第二动触点分别与所述第二静触点及所述第四静触点接触的情况下，所述中继部与两个所述第一动触点及两个所述第二动触点均电连接。

本方案中，中继部是不易形变的刚性部件，其结构可以较为简单，相较于功率脚而言，中继部的体积较小。中继部能够导电。第三静触点与第四静触点在中继部上可以间隔布置。两个第一动触点可以间隔布置，两个第一动触点可以同时受驱运动。两个第二动触点可以间隔布置，两个第二动触点可以同时受驱运动。在两个第一动触点分别与第一静触点及第三静触点接触，且两个动触点分别与第二静触点及第四静触点接触的情况下，也即第一开关装置与第二开关装置均闭合时，第一功率脚通过中继部与第二功率脚导通，由此使得供电装置、变换电路、继电器和电网/负载形成回路。

本方案通过将中继部设计成固定设置的刚性部件，并在中继部上设置两个静触点，能够实现两级开关装置的串联。由于用中继部取代了使用电路板串联两级开关的常规方案，能够优化电路布局，降低成本。

在第二方面的一种实现方式中，所述中继部包括金属件，所述第三静触点与所述第四静触点均固定于所述金属件。本方案中，金属件结构简单，能够极大减小空间布局面积，降低成本。

在第二方面的一种实现方式中，所述中继部为可形变部件，所述中继部能够在所述第一动触点运动时和/或所述第二动触点运动时发生形变；所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。本方案中，中继部柔软易形变，其能够随第一动触点的运动和/或第二动触点的运动而产生形变。中继部与第一动触点及第二动触点始终是电连接的。由于设计了可形变的中继部，使得继电器仅需第一动触点、第一静触点、第二动触点及第二静触点，无需其他触点，能够进一步减小接触损耗。并且，可形变的中继部能够适应动触点的运动。

在第二方面的一种实现方式中，所述第一开关装置包括第一衔铁，所述第一动触点固定于所述第一衔铁；所述第二开关装置包括第二衔铁，所述第二动触点固定于所述第二衔铁；所述中继部连接所述第一衔铁与所述第二衔铁；所述第一电磁铁用于对所述第一衔铁产生磁吸，使所述第一衔铁带动所述第一动触点运动并使所述第一动触点接触所述第一静触点；所述第一衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第一动触点与所述第一静触点分离；所述第二电磁铁用于对所述第二衔铁产生磁吸，使所述第二衔铁带动所述第二动触点运动并接触所述第二静触点；所述第二衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第二动触点与所述第二静触点分离。

本方案中，可形变的中继部连接于第一衔铁与第二衔铁之间，当第一衔铁与第二衔铁运动时，中继部发生形变。本方案能够可靠地实现中继部跟随动触点运动的设计。

在第二方面的一种实现方式中，所述中继部包括软连接线，所述软连接线连接所述第一衔铁与所述第二衔铁。软连接线为柔软易形变的导线，例如铜编线。软连接线能够很好地适应动触点的运动，同时能可靠地传输电能。

在第二方面的一种实现方式中，所述继电器包括采样脚，所述采样脚固定于所述中继部，所述采样脚用于引出所述第一开关装置与所述第二开关装置的中间电位信号。采样脚可以外露，以便采集采样脚上的中间电位信号。通过检测该中间电位信号，可以获取第一开关装置与第二开关装置的工作状态。或者，检测该中间电位信号，还可以用于实现其他用途。

附图说明

图1是本申请实施例一的电力***的一种框架性结构示意图；

图2是本申请实施例一的电力***的另一种框架性结构示意图；

图3是本申请实施例一的继电器的框架性结构示意图；

图4是本申请实施例一的继电器的框架性结构示意图；

图5是传统变换器中两个继电器的串联架构示意图；

图6是本申请实施例二的继电器的框架性结构示意图；

图7是本申请实施例二的继电器的框架性结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例中涉及的第一、第二等以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的保护范围。本文中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

实施例一

图1表示实施例一的电力***1的示意性框架结构。如图1所示，电力***1可以包括电源或电池(下文记为电源/电池)，还可以包括变换器2。变换器2的一侧连接电源或电池，另一侧连接电网或负载(下文记作电网/负载)。

电源用于单向输出电能。电源可以是提供电能的装置(狭义上的电源)；也可以包括该提供电能的装置与变换器。电源例如可以是直流源，如光伏组件(即光伏电池板)。此时，电力***1可以是光伏发电***。

电池既能够输出电能，也能接收并存储电能，即电池的能量交互是双向的。此时，电力***1可以实现向电网/负载供电，也可以实现电网向电池充电。

本实施例中，电源与电池可以统称为供电装置。

如图1所示，变换器2可以包括变换电路21、继电器22和控制器23，变换电路21的一侧连接电源或电池，另一侧连接继电器22。继电器22连接电网/负载。控制器23与变换电路21及继电器22均电连接，以控制变换电路21及继电器22工作。

变换电路21可以用于完成直流电和交流电之间的转换，即其可以将直流电变换为交流电(例如变换电路21的直流侧连接直流源，交流侧连接继电器22)，也可以将交流电变换为直流电。本实施例一对变换电路21的电路拓扑不做具体限定。例如，变换电路21可以为单逆变拓扑，也可以为双向变换拓扑。变换电路21可以为两电平拓扑，也可以为三电平拓扑或多电平拓扑。变换电路21可以为单相拓扑，也可以为三相拓扑。变换电路21可以为隔离拓扑，也可以为非隔离拓扑。

如图1所示，继电器22是一种复合型继电器，其可以包括串联的两级开关——开关装置K1与开关装置K2。继电器22的详细构造及工作原理将在下文继续说明。

如图2所示，电力***1可以是三相三线***，其中，变换电路21的每一相线均连接一个继电器22，三个相线连接三个继电器22，三个继电器22均连接至电网/负载。控制器23与每个继电器22均电连接。在其他实施例中，电力***1也可以是其他三相***，例如三相四线***，其中每条相线以及中心线均设一个继电器22。或者，电力***1也可以是单相***，火线与零线均设一个继电器22。或者，本实施例对电力***的相数不做限定。下面将详细说明继电器22的详细构造及工作原理。

如图3所示，继电器22可以包括开关装置K1、中继部222与开关装置K2。为了以示区分，可以将开关装置K1称为第一开关装置，将开关装置K2称为第二开关装置。

如图3所示，开关装置K1可以包括第一电磁铁221a、第一衔铁221i、第一动触点221d、第一动触点221e、第一功率脚221f、第一静触点221g和第三静触点221h。

结合图1与图3所示，控制器23与第一电磁铁221a的引脚221b与引脚221c均电连接，控制器23用于向引脚221b与引脚221c发送控制信号，该控制信号用于控制第一电磁铁221a的工作。当变换器2开机和/或不存在故障时，控制器23发出控制信号，该控制信号用于使第一电磁铁221a产生磁吸力。第一衔铁221i能够在该磁吸力驱动下运动。当变换器2关机和/或发生故障时，控制器23发出控制信号，该控制信号用于使第一电磁铁221a断电而不产生磁吸力。当该磁吸力消失后，第一衔铁221i能够恢复至默认位置，例如第一衔铁221i通过弹簧的弹性回复力恢复至默认位置。其中，上述的故障包括但不限于：电网过压或欠压、电网过频或欠频、变换器过流、电网掉电等。本实施例对第一电磁铁221a及第一衔铁221i的具体结构不做限定。

如图3所示，第一动触点221d与第一动触点221e均可以固定至第一衔铁221i。第一动触点221d与第一动触点221e可以间隔布置，二者均与第一衔铁221i电连接(第一动触点221d与第一动触点221e是串联的)。本实施例对第一动触点221d与第一动触点221e的具体结构不做限定。

本实施例中，第一功率脚221f可与变换电路21电连接。第一功率脚221f的体积较大，以便具有大电流通流能力(例如可达250A)。第一功率脚221f在工作时会发热，因此较大的体积也便于散热。

如图3所示，第一静触点221g可以固定至第一功率脚221f，并与第一功率脚221f电连接。本实施例对第一静触点221g的具体结构不做限定。

如图3所示，第三静触点221h可以固定至中继部222，并与中继部222电连接。第三静触点221h与第一静触点221g间隔布置(间隔布置即存在间隙，该间隙是为了满足电气间隙的安规要求，下同。)。本实施例对第三静触点221h的具体结构不做限定。

如图3所示，开关装置K2的构造与开关装置K1的构造可以一致。开关装置K2可以包括第二电磁铁224a、第二衔铁224i、第二动触点224d、第二动触点224e、第二功率脚224f、第二静触点224g和第四静触点224h。

如图1和图3所示，控制器23与第二电磁铁224a的引脚224b与引脚224c均电连接，控制器23用于向引脚224b与引脚224c发送控制信号，该控制信号用于控制第二电磁铁224a的工作。当变换器2开机和/或不存在故障时，控制器23发出控制信号，该控制信号用于使第二电磁铁224a产生磁吸力。第二衔铁224i能够在该磁吸力驱动下运动。当变换器2关机和/或发生故障时，控制器23发出控制信号，该控制信号用于使第二电磁铁224a断电而不产生磁吸力。当该磁吸力消失后，第二衔铁224i能够恢复至默认位置，例如第一衔铁221i通过弹簧的弹性回复力恢复至默认位置。其中，上述的故障包括但不限于：电网过压或欠压、电网过频或欠频、变换器过流、电网掉电等。本实施例对第二电磁铁224a及第二衔铁224i的具体结构不做限定。

本实施例中，控制第二电磁铁224a产生磁吸力的控制信号，与控制第一电磁铁221a产生磁吸力的控制信号是独立的两路信号，也即第二衔铁224i与第一衔铁221i可以独立、分别地驱动。

如图3所示，第二动触点224d与第二动触点224e均可以固定至第二衔铁224i。第二动触点224d与第二动触点224e可以间隔布置，二者均与第二衔铁224i电连接(第二动触点224d与第二动触点224e是串联的)。本实施例对第二动触点224d与第二动触点224e的具体结构不做限定。

本实施例中，第二功率脚224f可与电网/负载电连接。第二功率脚224f的体积较大，以便具有大电流通流能力(例如可达250A)。第二功率脚224f在工作时会发热，因此较大的体积也便于散热。

如图3所示，第二静触点224g可以固定至第二功率脚224f，并与第二功率脚224f电连接。本实施例对第二静触点224g的具体结构不做限定。

如图3所示，第四静触点224h可以固定至中继部222，并与中继部222电连接。第四静触点224h可以与第二静触点224g间隔布置，第四静触点224h可以与第三静触点221h间隔布置。本实施例对第四静触点224h的具体结构不做限定。

如图3所示，中继部222位于第一功率脚221f与第二功率脚224f之间，中继部222与第一功率脚221f及第二功率脚224f均可以间隔开来。中继部222可以固定在继电器22中，其为不易形变的刚性部件。中继部222可采用导电性能好的材料(如铜或者铜合金等金属材料)制造，能够传输大电流。中继部222的结构可以较为简单，例如为片状结构。相较上述的功率脚而言，中继部222的体积较小。

实施例一中，中继部222可以隐藏于继电器22内部，无需露出。在其他实施例中，中继部222也可以从继电器22内部伸出。

如图3所示，第一动触点221d与第一静触点221g未接触，第一动触点221e与第三静触点221h未接触，因而开关装置K1处于断开状态。第二动触点224d与第二静触点224g未接触，第二动触点224e与第四静触点224h未接触，因而开关装置K2处于断开状态。因此，第一功率脚221f与第二功率脚224f之间断开，继电器22将电力***1的工作电路断开，以使电力***1与电网/负载可靠隔离。

如图4所述，对于开关装置K1，当控制器23的控制信号通过引脚221b与引脚221c加载时，第一电磁铁221a产生磁吸力，该磁吸力驱动第一衔铁221i运动，并使第一动触点221d与第一静触点221g接触，第一动触点221e与第三静触点221h接触，从而使开关装置K1闭合。对于开关装置K2，当控制器23的控制信号通过引脚224b与引脚224c加载时，第二电磁铁224a产生磁吸力，该磁吸力驱动第二衔铁224i运动，并使第二动触点224d与第二静触点224g接触，第二动触点224e与第四静触点224h接触，从而使开关装置K2闭合。由此，第一功率脚221f与第二功率脚224f导通。

结合图1与图4所示，在第一功率脚221f与第二功率脚224f导通后，电流可在电源/电池、变换电路21、第一功率脚221f、第一静触点221g、第一动触点221d、第一衔铁221i、第一动触点221e、第三静触点221h、中继部222、第四静触点224h、第二动触点224e、第二衔铁224i、第二动触点224d、第二静触点224g、第二功率脚224f、电网/负载构成的回路上流动，从而实现电能传输。

为了对比说明实施例一方案的优点，下文先说明现有产品方案。

如图5所示，传统变换器的每相包括两个通过电路板串联的继电器。其中，继电器1与继电器2均包括功率脚1与功率脚2，继电器1的功率脚2与继电器2的功率脚1通过电路板电连接。功率脚1上固定有静触点J11，功率脚2上固定有静触点J12。另外，继电器1与继电器2的衔铁上固定有动触点D11与动触点D12。

图5中的两个继电器作为两个开关，可以分别独立控制。参考图5所示，当控制信号通过继电器1的引脚Pin11与引脚Pin12加载时，电磁铁产生磁吸力，该磁吸力驱动衔铁运动，并使动触点D11与静触点J11接触，动触点D12与静触点J12接触，从而使得继电器1的功率脚1与功率脚2导通，继电器1吸合。同理，当控制信号通过继电器2的引脚Pin11与引脚Pin12加载时，继电器2的功率脚1与功率脚2导通，继电器2吸合。当继电器1与继电器2均吸合后，电流可在四个功率脚及电路板上流动，从而实现电能传输。

如图5所示，传统变换器的每相包括两个继电器，每个继电器具有两个功率脚，每相共有四个功率脚。对于三相三线***，则需要六个继电器(每条相线均需两个继电器)、12个功率脚。对于单相***，则需要四个继电器(火线与零线各需两个继电器)、8个功率脚。由于功率脚及继电器的数量较多，导致变换器的成本与体积大幅增加。由于功率脚的数量较多，导致接触损耗增大，发热量也较大。由于需要通过电路板串联两个继电器，导致电路布局的占用面积增加，也增加了成本(电路板成本较高)。

对比图4与图5可知，实施例一的变换器的每相仅包括一个复合型的继电器22，具有两个功率脚。对于三相三线***，只需要3个继电器(每条相线各设一个继电器22)、6个功率脚。对于单相***，只需两个继电器22(火线与零线各设一个继电器22)、4个功率脚。可见，由于大幅减少了功率脚及继电器的数量，能够降低变换器的成本与体积。并且，由于减少了功率脚的数量，能够降低接触损耗与发热。另外，通过结构较为简单的中继部222串联两个继电器，减小了电路布局的占用面积增加，也降低了成本(中继部222成本较低)。

另外，如图4所示，继电器22还可以包括与中继部222固定连接的采样脚223，采样脚223可伸到继电器22外部。采样脚223与中继部222电连接，采样脚223用于引出第一功率脚221f与第二功率脚224f的中间电位信号(或称开关装置K1与开关装置K2的中间电位信号)。通过检测该中间电位信号，可以获取开关装置K1与开关装置K2的工作状态。在其他实施例中，可以不设采样脚223。

实施例一中，上文任一个触点(如第一静触点221g、第二静触点224g、第三静触点221h、第四静触点224h、第一动触点221d、第一动触点221e、第二动触点224e或者第二动触点224e)均可以是单触头或者多触头。其中，触头是指触点中用于实现接触的部位，例如图4所示的弧形面的顶部。单触头指触点具有一个触头。多触头指触点具有至少两个触头，这些触头可以相互间隔开来，这些触头在电路上是并联的。具有多触头的触点例如可以具有类似绵延分布的多个山包的外形。其中，静触点中的触头可与动触点中的触头一一对应地接触。多触头的设计有利于增加接触强度，进而有利于保证电连接的可靠性。

实施例二

图6示意了实施例二的继电器32的框架结构。

如图6所示，与实施例一的继电器22相同的是，继电器32包括串联的开关装置K1与开关装置K2。其中，开关装置K1可以包括第一电磁铁321a，第一电磁铁321a具有引脚321b与引脚321c，引脚321b与引脚321c用于传输控制器的控制信号，该控制信号用于使第一电磁铁321a产生磁吸力，该磁吸力用于驱动第一衔铁321i运动。开关装置K1还可以包括第一功率脚321f，第一功率脚321f上固定有第一静触点321g。开关装置K2可以包括第二电磁铁324a，第二电磁铁324a具有引脚324b与引脚324c，引脚324b与引脚324c用于传输控制器的控制信号，该控制信号用于使第一电磁铁324a产生磁吸力，该磁吸力用于驱动第二衔铁324i运动。开关装置K2还可以包括第二功率脚324f，第二功率脚324f上固定有第二静触点324g。

如图6所示，与实施例一的继电器22不同的是，继电器32的第一衔铁321i上固定有一个第一动触点321d，第一动触点321d用于接触第一静触点321g。继电器32的第二衔铁324i上固定有一个第二动触点324d，第二动触点324d用于接触第二静触点324g。并且，继电器32的中继部322不再是刚性部件，而是柔软易形变的可形变部件，例如可以为软线(如铜编线等软连接线)。中继部322连接第一衔铁321i与第二衔铁324i，并与二者均电连接。中继部322也可以与采样脚323电连接，采样脚323可固定于继电器32内。另外，中继部322上并未设置第三静触点与第四静触点。

图6表示第一动触点321d与第一静触点321g未接触，开关装置K1处于断开状态，第二动触点324d与第二静触点324g未接触，开关装置K2处于断开状态。因此，第一功率脚321f与第二功率脚324f之间断开，继电器32将电力***的工作电路断开，以使电力***与电网/负载可靠隔离。

参考图7表示，在开关装置K1与开关装置K2闭合的过程中，第一衔铁321i与第二衔铁324i均能带动中继部322运动，中继部322在运动过程中发生形变。当开关装置K1与开关装置K2均闭合后，第一功率脚321f与第二功率脚324f导通。由此，电流可在第一功率脚321f、第一静触点321g、第一动触点321d、第一衔铁321i、中继部322、第二衔铁324i、第二动触点324d、第二静触点324g及第二功率脚324f中流动，以便实现电能传输。

实施例二的继电器32同样具有实施例一的继电器22的优点。并且相较于实施例一的继电器22，实施例二的继电器32通过设计柔软易形变的中继部322，将中继部322与第一衔铁321i及第二衔铁324i连接，并且能够省去两个静触点与两个动触点，因而能够进一步减小接触损耗。

与实施例一相同的是，实施例二中的任一个触点均可以是单触头或者多触头。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种变换器，其特征在于，

包括控制器、变换电路和继电器，所述控制器与所述变换电路及所述继电器均电连接；

所述继电器包括第一开关装置、中继部和第二开关装置；

所述第一开关装置包括第一静触点、第一电磁铁和第一动触点；所述第二开关装置包括第二静触点、第二电磁铁和第二动触点；

所述控制器用于控制所述第一电磁铁对第一动触点产生磁吸，以驱动所述第一动触点接触所述第一静触点，以使得所述第一开关装置闭合；所述控制器还用于控制所述第二电磁铁对所述第二动触点产生磁吸，以驱动所述第二动触点接触所述第二静触点，以使得所述第二开关装置闭合；

在所述第一开关装置与所述第二开关装置均闭合的情况下，所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接；

所述控制器还用于在发生故障或者所述变换器关机时，控制所述第一电磁铁不再磁吸所述第一动触点以使所述第一动触点与所述第一静触点分离，并控制所述第二电磁铁不再磁吸所述第二动触点以使所述第二动触点与所述第二静触点分离，以使得所述第一开关装置与所述第二开关装置均断开；

所述第一开关装置还包括第一功率脚，所述第一功率脚与所述第一静触点固定连接，所述第一功率脚与所述变换电路电连接；所述第二开关装置还包括第二功率脚，所述第二功率脚与所述第二静触点固定连接。

2.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，

所述中继部为固定设置的刚性部件；

所述第一开关装置包括第三静触点，所述第三静触点固定于所述中继部；所述第二开关装置包括第四静触点，所述第四静触点固定于所述中继部；

所述第一开关装置包括两个所述第一动触点，两个所述第一动触点电连接；所述第二开关装置包括两个所述第二动触点，两个所述第二动触点电连接；

所述控制器用于控制所述第一电磁铁对两个所述第一动触点产生磁吸，以驱动两个所述第一动触点分别接触所述第一静触点与所述第三静触点，以使所述第一开关装置闭合；所述控制器还用于控制所述第二电磁铁对两个所述第二动触点产生磁吸，以驱动两个所述第二动触点分别接触所述第二静触点与所述第四静触点，以使得所述第二开关装置闭合；

在所述第一开关装置与所述第二开关装置均闭合的情况下，所述中继部与两个所述第一动触点及两个所述第二动触点均电连接；

所述控制器用于在发生故障时，控制所述第一电磁铁不再磁吸两个所述第一动触点以使两个所述第一动触点分别与所述第一静触点及所述第三静触点分离，并控制所述第二电磁铁不再磁吸两个所述第二动触点以使两个所述第二动触点分别与所述第二静触点及所述第四静触点分离，从而使得所述第一开关装置与所述第二开关装置均断开。

3.根据权利要求2所述的变换器，其特征在于，

所述中继部包括金属件，所述第三静触点与所述第四静触点均固定于所述金属件。

4.根据权利要求1所述的变换器，其特征在于，

所述中继部为可形变部件，所述中继部能够在所述第一动触点运动时和/或所述第二动触点运动时发生形变；所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。

5.根据权利要求4所述的变换器，其特征在于，

所述第一开关装置包括第一衔铁，所述第一动触点固定于所述第一衔铁；所述第二开关装置包括第二衔铁，所述第二动触点固定于所述第二衔铁；所述中继部连接所述第一衔铁与所述第二衔铁；

所述第一电磁铁用于对所述第一衔铁产生磁吸，使所述第一衔铁带动所述第一动触点运动并使所述第一动触点接触所述第一静触点；所述第一衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第一动触点与所述第一静触点分离；所述第二电磁铁用于对所述第二衔铁产生磁吸，使所述第二衔铁带动所述第二动触点运动并接触所述第二静触点；所述第二衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第二动触点与所述第二静触点分离。

6.根据权利要求4或5所述的变换器，其特征在于，

所述中继部包括软连接线，所述软连接线连接所述第一衔铁与所述第二衔铁。

7.根据权利要求1-5任一项所述的变换器，其特征在于，

所述继电器包括采样脚，所述采样脚固定于所述中继部，所述采样脚用于引出所述第一开关装置与所述第二开关装置的中间电位信号。

8.一种继电器，其特征在于，

包括第一开关装置、中继部和第二开关装置；

所述第一开关装置包括第一静触点、第一功率脚、第一电磁铁和第一动触点；所述第一静触点与所述第一功率脚固定连接；所述第一电磁铁用于对第一动触点产生磁吸，以驱动所述第一动触点接触所述第一静触点，以使得所述第一开关装置闭合；所述第一动触点能够在所述磁吸消失后与所述第一静触点分离，以使得所述第一开关装置断开；

所述第二开关装置包括第二静触点、第二功率脚、第二电磁铁和第二动触点；所述第二静触点与所述第二功率脚固定连接；所述第二电磁铁用于对所述第二动触点产生磁吸，以驱动所述第二动触点接触所述第二静触点，以使得所述第二开关装置闭合；所述第二动触点能够在所述磁吸消失后与所述第二静触点分离，以使得所述第二开关装置断开；

在所述第一开关装置与所述第二开关装置均闭合的情况下，所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。

9.根据权利要求8所述的继电器，其特征在于，

所述中继部为固定设置的刚性部件；

所述第一开关装置包括第三静触点，所述第三静触点固定于所述中继部；所述第二开关装置包括第四静触点，所述第四静触点固定于所述中继部；

所述第一开关装置包括两个所述第一动触点，两个所述第一动触点电连接；所述第一电磁铁用于对两个所述第一动触点产生磁吸，以驱动两个所述第一动触点分别接触所述第一静触点与所述第三静触点，以使所述第一开关装置闭合；两个所述第一动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第一静触点及所述第三静触点分离，以使得所述第一开关装置断开；

所述第二开关装置包括两个所述第二动触点，两个所述第二动触点电连接；所述第二电磁铁用于对两个所述第二动触点产生磁吸，以驱动两个所述第二动触点分别接触所述第二静触点与所述第四静触点，以使所述第一开关装置闭合；两个所述第二动触点能够在所述磁吸消失后分别与所述第二静触点及所述第四静触点分离，以使得所述第二开关装置断开；

在所述第一开关装置与所述第二开关装置均闭合的情况下，所述中继部与两个所述第一动触点及两个所述第二动触点均电连接。

10.根据权利要求9所述的继电器，其特征在于，

所述中继部包括金属件，所述第三静触点与所述第四静触点均固定于所述金属件。

11.根据权利要求8所述的继电器，其特征在于，

所述中继部为可形变部件，所述中继部能够在所述第一动触点运动时和/或所述第二动触点运动时发生形变；所述中继部与所述第一动触点及所述第二动触点均电连接。

12.根据权利要求11所述的继电器，其特征在于，

所述第一开关装置包括第一衔铁，所述第一动触点固定于所述第一衔铁；所述第二开关装置包括第二衔铁，所述第二动触点固定于所述第二衔铁；所述中继部连接所述第一衔铁与所述第二衔铁；

所述第一电磁铁用于对所述第一衔铁产生磁吸，使所述第一衔铁带动所述第一动触点运动并使所述第一动触点接触所述第一静触点；所述第一衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第一动触点与所述第一静触点分离；所述第二电磁铁用于对所述第二衔铁产生磁吸，使所述第二衔铁带动所述第二动触点运动并接触所述第二静触点；所述第二衔铁能够在所述磁吸消失后带动所述第二动触点与所述第二静触点分离。

13.根据权利要求11或12所述的继电器，其特征在于，

所述中继部包括软连接线，所述软连接线连接所述第一衔铁与所述第二衔铁。

14.根据权利要求8-12任一项所述的继电器，其特征在于，

所述继电器包括采样脚，所述采样脚固定于所述中继部，所述采样脚用于引出所述第一开关装置与所述第二开关装置的中间电位信号。

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