本发明属于电气工程技术领域，尤其涉及一种旁路开关。
背景技术：
目前,在人们日常生活的各个方面,为了实现电气的输入与输出之间的连接,常常使用电连接器,常见的主要有插座、插头、mc连接器，这些连接器根据传输功率或传输电流的相数而具有不同数量的触点，在各类电子产品中，这些电连接器的应用非常广泛，是构成电子产品的主体功能部件，旁路开关广泛应用于由多个电池的混联组成的电池组有源电路中，当其中某个电池产生故障时，其配套的旁路开关触发将故障电池从电池组回路中切除，从而保证整个电池组可靠运行，现有的旁路开关目前均是通过导电熔丝和分离块组合控制来实现旁路开关的电气切换，而接触组件内孔部分接触环采用高弹性支撑带和若干个高导电性的导电排构成来实现电接触，这类旁路开关在使用时存在以下缺陷，一是通过熔断丝和分离块组合控制来实现旁路开关的电气切换，对装配工艺要求高，一致性控制困难；二是采用熔断丝和分离块组合的控制方式，受环境温度影响大，抗振能力不足，且为一次性使用不可重复使用；三是接触组件的接触环采用支撑带和导电排来实现电接触装配余量小，对产品零件的加工精度高，制造费用高。例如，公开号为“cn106710898a”的专利文献，公开了一种旁路开关，该旁路开关采用的是导电熔丝和分离块组合控制来实现旁路开关的电气切换；又如，公开号为“cn106710986a”的专利文献，公开了一种旁路开关，其接触组件接触环采用高弹性支撑带和若干高导电的导电排来实现电接触。但是，这两个专利所提供的技术方案并不具备磁保持结构的供电方式，钢球解锁锁紧机构及接触环o型弹簧圈接触环的接触方式，不能满足现对旁路开关可重复性使用需求，并受环境影响很大，且对制造加工精度和制造成本要求较高，装配难度较大。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种旁路开关。
本发明提供了一种旁路开关，包括插针、切换装置、外壳以及至少三个绝缘外壳，所述切换装置安装于所述外壳内，所有绝缘外壳依次首尾相连为一体后与所述外壳固定连接，每个绝缘外壳内均设有一个静接触组件，其中选取位于中部的至少一个静接触组件作为静接触组件b，选取位于所述静接触组件b两侧的多个静接触组件分别作为静接触组件a和静接触组件c，所述插针外表面上设有闭合段和开启段，所述插针贯穿所有静接触组件并使所述插针的下端与所述切换装置连接，使所述静接触组件b可活动地通过所述闭合段与所述静接触组件a或静接触组件c连接。
所述切换装置包括心轴、释放弹簧、锁紧单元以及磁路单元，心轴套装于所述外壳内，心轴的一端通过绝缘垫与所述插针的下端固定连接，心轴的另一端依次与锁紧单元和磁路单元连接，磁路单元使锁紧单元能相对于心轴轴向滑动，释放弹簧套装于心轴的外表面，释放弹簧的一端与所述心轴连接，释放弹簧的另一端与所述外壳连接。
所述锁紧单元包括：锁紧套、解锁杆以及动铁芯，锁紧套的一端套装于所述心轴内，锁紧套与所述心轴结合面处设有钢球，锁紧套的另一端与所述磁路单元固定连接，解锁杆套装于锁紧套以内，解锁杆的一端设有凹槽，解锁杆的另一端连接有动铁芯，钢球可活动地滚入凹槽内。
所述磁路单元包括轭铁和骨架，骨架安装于轭铁内，骨架的两端分别设有静铁心a和静铁心b，静铁心a和静铁心b之间形成滑动腔，所述锁紧单元与滑动腔滑动连接，骨架外侧中部设有磁钢，磁钢的两侧均设有线圈。
所述所有线圈依次串联连接在一起。
所述静铁心a由导磁材料制成。
所述静铁心b由导磁材料制成。
所述静接触组件包括接触体以及至少一个接触环，接触体上设有多个环形槽，接触环固定安装于环形槽内。
所述接触环是由多个o型弹簧圈通过钢丝连接组成或螺旋形弹簧圈。
所述闭合段与所述静接触组件之间是过盈配合。
本发明的有益效果在于：采用本发明提供的技术方案，通过在外壳内设置相应的切换装置，驱动插针在多个静接触组件之间滑动，从而实现了电气连接过程中常闭触点与常开触点之间的电气切换，插针及旁路开关可重复使用多次，减少了资源的浪费，插针闭合段与各个精接触组件之间采用过盈配合连接方式，提高了电气连接的可靠性和一致性，并降低了各零部件的加工制造难度和安装难度，使旁路开关适用于各种恶劣的环境中，提高了抗振动能力，此外，在旁路开关不使用时插针仍然能够保持与部分静接触组件可靠的连接，使电气连接具有较好的可保持性，并可以根据需要，通过改变磁路单元的方向而切换插针与静接触组件之间的连接位置，从而改变电气连接所保持的状态，满足了使用需求，扩大了适用范围，延长了使用寿命。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图；
图2是本发明插针的结构示意图；
图3是本发明沿插针中心轴线剖切的结构示意图；
图4是本发明静接触组件的结构示意图。
图中：1-插针，2-切换装置，3-外壳，4-绝缘外壳，5-静接触组件，6-静接触组件b，7-静接触组件a，8-静接触组件c，9-闭合段，10-开启段，11-心轴，12-释放弹簧，13-锁紧单元，14-磁路单元，15-绝缘垫，16-锁紧套，17-解锁杆，18-动铁芯，19-凹槽，20-钢球，，21-轭铁，22-骨架，23-静铁心a，24-静铁心b，25-滑动腔，26-磁钢，27-线圈，28-接触体，29-接触环，30-环形槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
本发明提供了一种旁路开关，如图1至图4所示，包括插针1、切换装置2、外壳3以及至少三个绝缘外壳4，切换装置2安装于外壳3内，所有绝缘外壳4依次首尾相连为一体后与外壳3固定连接，每个绝缘外壳4内均设有一个静接触组件5，其中选取位于中部的至少一个静接触组件5作为静接触组件b6，选取位于静接触组件b6两侧的多个静接触组件5分别作为静接触组件a7和静接触组件c8，插针1外表面上设有闭合段9和开启段10，插针1贯穿所有静接触组件5并使插针1的下端与切换装置2连接，使静接触组件b6可活动地通过闭合段9与静接触组件a7或静接触组件c8连接。
采用本发明提供的技术方案，通过在外壳内设置相应的切换装置，驱动插针在多个静接触组件之间滑动，从而实现了电气连接过程中常闭触点与常开触点之间的电气切换，插针及旁路开关可重复使用多次，减少了资源的浪费，插针闭合段与各个精接触组件之间采用过盈配合连接方式，提高了电气连接的可靠性和一致性，并降低了各零部件的加工制造难度和安装难度，使旁路开关适用于各种恶劣的环境中，提高了抗振动能力，此外，在旁路开关不使用时插针仍然能够保持与部分静接触组件可靠的连接，使电气连接具有较好的可保持性，并可以根据需要，通过改变磁路单元的方向而切换插针与静接触组件之间的连接位置，从而改变电气连接所保持的状态，满足了使用需求，扩大了适用范围，延长了使用寿命。
切换装置2包括心轴11、释放弹簧12、锁紧单元13以及磁路单元14，心轴11套装于外壳3内，心轴11的一端通过绝缘垫15与插针1的下端固定连接，心轴11的另一端依次与锁紧单元13和磁路单元14连接，磁路单元14使锁紧单元13能相对于心轴11轴向滑动，释放弹簧12套装于心轴11的外表面，释放弹簧12的一端与心轴11连接，释放弹簧12的另一端与外壳3连接。
锁紧单元13包括：锁紧套16、解锁杆17以及动铁芯18，锁紧套16的一端套装于心轴11内，锁紧套16与心轴11结合面处设有钢球20，锁紧套16的另一端与磁路单元14固定连接，解锁杆17套装于锁紧套16以内，解锁杆17的一端设有凹槽19，解锁杆17的另一端连接有动铁芯18，钢球20可活动地滚入凹槽19内。
磁路单元14包括轭铁21和骨架22，骨架22安装于轭铁21内，骨架22的两端分别设有静铁心a23和静铁心b24，静铁心a23和静铁心b24之间形成滑动腔25，锁紧单元13与滑动腔25滑动连接，骨架22外侧中部设有磁钢26，磁钢26的两侧均设有线圈27。
进一步地，所有线圈27依次串联连接在一起。进一步地，静铁心a23由导磁材料制成。进一步地，静铁心b24由导磁材料制成。这样，使静铁心a、静铁心b、轭铁、磁钢形成一个封闭的磁路，从而便于控制动铁芯18在使静铁心a和静铁心b之间的往复滑动，同时，当需要改变磁路的方向时，只需要改变线圈中通过电流的方向即可，操作方便。进一步地，组成线圈的匝数、线径、绕制尺寸等可根据实际情况设定，磁钢由单个或多个磁钢组成，从而改变磁路中的磁场强度，使插针与静接触组件之间保持可靠连接，提高旁路开关电气连接的可靠性。
进一步地，静接触组件5包括接触体28以及至少一个接触环29，接触体28上设有多个环形槽30，接触环29固定安装于环形槽30内。
进一步地，接触环29是由多个o型弹簧圈通过钢丝连接组成或螺旋形弹簧圈。o型弹簧圈具有较大的弹性变形量，便于装配，降低了零件的加工精度，降低了制造成本。
进一步地，闭合段9与静接触组件5之间是过盈配合。这样使插针与静接触组件之间的连接始终保持可靠，提高了旁路开关电气连接的可靠性。
使用本发明时，首先，动铁心与静铁心a受磁钢的作用吸合在一起，处于吸合保持状态，连接在动铁心上的解锁杆将装在锁紧的圆柱面圆孔内的钢球向外推，钢球与锁紧套共同作用卡住顶起心轴。此时，静接触组件a、静接触组件b通过插针处于初始导通状态。
动作吸合时，在线圈的引出端上加短时脉冲电，线圈激励产生的磁场，并在磁钢的磁场的作用下，动铁心与静铁心a之间受电磁力作用排斥，推动动铁心运动，同时动铁心与静铁心b受电磁吸力作用拉近动铁心与静铁心b之间的距离直至吸合、保持。动铁心带动解锁杆运动，同时钢球受心轴的径向力作用，钢球落入解锁杆的对应槽内解锁，心轴在释放弹簧回复力的作用下内缩，带动连接在心轴上的插针动作，静接触组件a和静接触组件a断开、静接触组件b和静接触组件c导通，旁路开关动作，实现产品的电气切换。
当需要使旁路开关状态复位时，通过复位工装当给插针施加一个向外的拉力或给心轴给一个向外的推力，直至到产品回复到初始状态，此时给线圈施加反向脉冲电，线圈激励产生的磁场，并在磁钢的磁场的作用下，动铁心与静铁心b之间受电磁力作用排斥，推动动铁心运动，同时动铁心与静铁心a受电磁吸力作用拉近动铁心与静铁心a之间的距离直至吸合、保持。动铁心带动解锁杆运动，同时钢球被解锁杆抬起，钢球与锁紧套共同作用卡住顶起心轴、插针并保持产品处于初始状态，此时静接触组件a和静接触组件a导通、静接触组件b和静接触组件c断开。另外当复位工装在复位拉动插针或心轴时，同时动铁心施加同向的作用力，动铁心运动与静铁心b分离，直至与静铁心a吸合保持，此时同上解锁杆抬起钢球，钢球与锁紧套共同作用卡住顶起心轴、插针并保持产品处于初始状态。
装配本发明的旁路开关时，将钢球装入锁紧套圆柱面对应圆孔内,动铁心与静铁心a处于吸合状态，解锁杆使钢球处于抬起状态，顶起心轴和插针，使旁路开关处于初始状态，插针与静接触组件a、静接触组件b内的接触环o型弹簧挤压接触。此时，静接触组件a和静接触组件b为旁路开关常闭触点，静接触组件c与静接触组件c为常开触点，其中静接触组件c为公共端。插针与静接触组件a、静接触组件b、静接触组件c为间隙配合，插针与接触环o型弹簧圈为过盈配合，通过接触环o型弹簧圈的压缩变形来保证接触的可靠性。外壳与心轴，锁紧套与心轴，解锁杆与锁紧套、静铁心a，动铁心与骨架，钢球在锁紧套圆柱面对应圆孔的配合均为间隙滑动配合。旁路开关的动作行程通过心轴与锁紧套的配合l来调整开关的动作行程。
本发明通过静铁心a、动铁心、静铁心b、壳体、磁钢形成封闭磁保持磁路和钢球锁紧解锁机构，保持解锁杆抬起钢球，使钢球卡住心轴使产品处于初始状态，线圈通电时，动铁心在线圈内极化磁场及骨架内的磁钢磁场共同作用下，使动铁心动作吸合，并保持状态。动铁心动作带动解锁杆运动，钢球落入解锁杆对应槽内，心轴解锁，在释放弹簧力的作用下，心轴内缩，旁路开关动作；当通过复位工装给旁路开关复位，使其回复到初始状态，使旁路开关产品可以重复使用，降低装配难度，缩短生产周期，提升了旁路开关的可靠性。