本发明涉及机械，特别涉及一种热变双稳态继电器及其使用方法。
背景技术：
1、继电器是电子电气工程中最为基础的一种元器件。当前继电器的发展主要针对继电器的切换次数寿命、切换频率、体积等方向进行优化，然而这些继电器对于一些特殊电子电器应用仍显不足：如“智能线束“等产品会集成上百个继电器进行电路自动联通，这类应用要求继电器具有高的电气连接质量、体积必须足够小巧，而且需要电气隔离，还需要能够在设备断电时保留联通状态（即双稳态）；但对切换次数寿命、切换频率等要求较低。本发明设计了一种新型的热变双稳态继电器。它使用液体发生相变时产生的压力来切换继电器的联通状态，最终其可提供等同于导线焊接连接的接线效果，且其体积小于常规继电器尺寸。非常适用于切换频率较低、但对体积和电气联通质量具有高要求的应用。
2、当前继电器有三种类型，分别是电磁式继电器、固态继电器（三极管/mos等）、干簧管，这几种继电器存在如下问题：
3、（1）电磁式继电器：同负载能力下体积非常庞大，对于震动等工况可能会造成短暂连接异常。电气隔离能力强。可用磁保持技术时保留联通状态，但保持状态需要更大体积来容纳磁铁。切换次数适中。
4、（2）固态继电器（三极管/mos等）：电气性能有限，不具备电气隔离能力，内阻较高、具有大的容抗。不具备双稳态能力（无法保留联通状态）；可以长时间高频切换状态。此外固态继电器会发热且会因积热损坏，需要较好的散热条件。
5、（3）干簧管：负载较低，容易损坏，切换频率较低。无法做到双稳态。切换次数寿命较长。
技术实现思路
1、为了在小体积内做到双稳态切换，并保证联通效果以及一定的切换次数，本发明提供了一种热变双稳态继电器，包括：设置有空腔的通断管，与通断管密闭连接且能在通断管空腔内活动的活塞，与通断管空腔一端连通的导通腔，与通断管空腔另一端连通的断开腔，以及接线端子，其中，
2、活塞由导体部分和绝缘体部分构成；
3、接线端子，嵌入通断管，内壁与活塞表面接触或稍有空隙，用于外接电路；接线端子的内壁与活塞导体部分的表面浸润焊锡；
4、导通腔内装有第一绝缘液体，通过第一加热部件为导通腔加热；断开腔内装有第二绝缘液体，通过第二加热部件为断开腔加热。
5、通过第三加热部件为通断管加热。
6、进一步的，第一加热部件、第二加热部件、第三加热部件为发热丝。
7、进一步的，通断管由绝缘材质制备。
8、进一步的，导通腔和断开腔与通断管的空腔连接处设置有限位块或限位环，以便活塞移动到该处后停止移动。
9、进一步的，浸润焊锡的方法包括下面一种或几种的组合：活塞外表面包裹浸锡铜丝；使用化学置换反应沉积工艺处理活塞表面；使用pcb表面处理工艺进行浸锡。
10、进一步的，焊锡熔点小于绝缘液体的沸点。
11、进一步的，将靠近导通腔的端子外侧到导通腔的距离为a，端子内侧间距离为b，靠近断开液腔的端子外侧到断开腔的距离为c，两个端子外侧的距离为t，活塞的长度为p，导体部分21的长度为p1，绝缘部分22的长度为p2，各参数满足如下关系：
12、p1>t、p>t+c；
13、p1>a+(t-b)/2；
14、t+a>p。
15、本发明提供上述继电器的使用方法，继电器联通的步骤包括：
16、1>加热通断管的第三加热部件，至活塞表面和端子内壁的焊锡融化，从而让活塞在通断管的内腔中能够移动；
17、2>加热导通腔的第一加热部件，使得绝缘液体气化沸腾，并推动活塞至通断管空腔的另一端；
18、3>停止加热第一加热部件、第三加热部件，导通腔内的气体和通断管冷却后，活塞表面和两个端子内壁的焊锡凝固成一体。
19、继电器断开的步骤包括：
20、1>加热通断管的第三加热部件，至活塞表面和端子内壁的焊锡融化，从而让活塞在通断管内腔中能够移动；
21、2>加热断开腔的第二加热部件，使得绝缘液体气化沸腾，并推动活塞至通断管空腔的另一端；
22、3>停止加热第二加热部件、第三加热部件，断开腔内的气体和通断管冷却后，活塞表面和靠近导通腔的端子内壁的焊锡凝固成一体。
23、使用本发明的益处有：
24、（1）本热变双稳态继电器体积非常小。以载荷为10a的继电器为例，典型的电磁型继电器尺寸约为30mm*20mm*10mm。固态继电器在本负载下需要散热，体积稍小约为20mm*20mm*10mm。本热变双稳态继电器为13mm*3mm*3mm（直径约为2.5平方毫米导线径，长度约5倍线径），相对于传统方案体积小了一个数量级以上。
25、（2）电气承载能力强。本继电器可以调节其粗细长短结构形状参数来提高电气承载能力。联通时可由较粗的导体活塞承受电流，且和极耳的触点由焊锡浸润，具有很强的电气承载能力。干簧管继电器则因簧片本身材料物理性质限制无法做大并承载大电流。固态继电器承载大电流时发热严重，需要额外增加散热器来确保器件正常工作。
26、（3）电气隔离能力强，双稳态。隔离主要指受控电路不会漏电到控制电路中，本发明中控制电路通过加热绝缘管的不同部分实现通断控制，因此受控电路不会漏电到控制电路中。传统电磁继电器具备隔离且具备双稳态能力但体积较大。固态继电器体积较小但不具备双稳态能力，因为控制电路和受控电路均在同一块硅基板上，存在一定漏电电流。
27、（4）本发明的继电器一旦切换完成则其联通效果最好，等同于导线焊接连接的接线效果。
28、（5）非常宽的使用温度范围。过冷环境中电磁继电器容易因内部凝露或结冰导致短路或无法通断。对于大于80摄氏度的过热环境中电磁继电器会退磁导致失效，固态继电器可能烧毁。本热变双稳态继电器在焊锡熔点约180摄氏度以下，均能正常工作。
1.一种热变双稳态继电器，其特征在于，包括：设置有空腔的通断管，与通断管密闭连接且能在通断管空腔内活动的活塞，与通断管空腔一端连通的导通腔，与通断管空腔另一端连通的断开腔，以及接线端子，其中，
2.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，第一加热部件、第二加热部件、第三加热部件为发热丝。
3.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，通断管由绝缘材质制备。
4.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，导通腔和断开腔与通断管的空腔连接处设置有限位块或限位环，以便活塞移动到该处后停止移动。
5.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，浸润焊锡的方法包括下面一种或几种的组合：活塞外表面包裹浸锡铜丝；使用化学置换反应沉积工艺处理活塞表面；使用pcb表面处理工艺进行浸锡。
6.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，焊锡熔点小于绝缘液体的沸点。
7.根据权利要求1所述的继电器，其特征在于，记靠近导通腔的端子外侧到导通腔的距离为a，端子内侧间距离为b，靠近断开液腔的端子外侧到断开腔的距离为c，两个端子外侧的距离为t，活塞的长度为p，导体部分的长度为p1，绝缘部分的长度为p2，各参数满足如下关系：
8.权利要求1-7任一所述的继电器的使用方法，其特征在于，继电器联通的步骤包括：
9.权利要求1-7任一所述的继电器的使用方法，其特征在于，继电器断开的步骤包括：
