CN102360997A - 电池保护开关的释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明为电池保护开关的释放装置，2～6个滑块由圆柱体沿直径纵向分劈而成，弹性线或带一端固定于某个滑块上，缠绕在滑块外侧，使之束拢为圆柱，弹性线或带外端由熔丝固定，滑块束拢成的圆柱中心孔与基座中心孔相对，推杆顶端压在滑块圆柱底部锥形口上。熔丝约束弹性线或带，并连接引出杆，引出杆接触发回路。一方案为熔丝一端与第一引出杆连接，另一端穿过弹性带尾部的槽、并绕过固接于该槽的小轴与第二引出杆连接。另一方案为熔丝一端与第一引出杆连接，另一端固定于弹性线或带外端，第二引出杆与基座的底板相连。熔丝一端在引出杆上缠绕2～5圈后焊接。本装置的滑块承受较大的压力或推力时，外围的弹性线或带受力小，便于触发和控制。

Description

电池保护开关的释放装置

(一)技术领域

本发明涉及开关技术领域，具体为一种电池保护开关的释放装置。

(二)背景技术

随着高新技术的发展，对所用电池组的重量、能量密度、寿命及可靠性提出了更严格的要求。可靠性要求高、工作寿命年限长的电池组通常由多个电池串联组成，每个电池配接一个电池保护开关，与单个电池并联后串联在电池组中，当某一电池发生故障后，其配接的电池保护开关触发，将故障电池从电池组回路中切除，从而保证了整个电池组的可靠性。

这种电池保护开关要求重量轻、体积小，接触电阻低，如果采用电磁驱动，电磁驱动部分占的体积、重量较大，同时得到的电磁力和动作行程有限，难以满足开关在体积、重量和接触电阻上的控制要求，考虑到该类型开关是一次性使用，采用弹簧储能驱动能够减小体积、重量，得到较大的驱动力和驱动行程。这种结构的电池保护开关主要分为接触系统和释放装置两部分，接触系统包括导电轴、压簧和三个端子，开关未触发时，导电轴接通第一、二端子，第一、三端子断开；开关触发后，导电轴先同时接通三个端子、然后第一、二端子断开，第一、三端子接通。释放装置是开关触发的关键，包括推杆及锁定机构，开关未触发时锁定机构使推杆不能动作，推杆顶住导电轴使之稳定地接通第一、二端子。一旦解锁，推杆即在压簧推动下运动，被放开的导电轴运动实现先通后断的切换。

为此需要研制一种释放装置在未触发时能长期稳定地承受弹簧推力或压力，触发后能迅速解锁，释放推杆，使开关动作。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种电池保护开关的释放装置，本释放装置有多个滑块被弹性线或弹性带缠绕、束拢，挡在推杆前方，使推杆无法轴向运动。弹性线或弹性带的一端固定于某一滑块上，另一端则被熔丝固定，当熔丝通电熔断，弹性线或弹性带就松开，推杆在压簧推动下插入滑块中心使之径向分散。其熔丝安装的方式使其焊点不直接受力，保证长期稳定地约束钢带锁定推杆，同时熔断时能迅速释放钢带解锁推杆。

本发明的结构共性特点在于，通过弹性线或弹性带将可分离滑块合拢，通过合拢的滑块约束压簧作用下的推杆，滑块承受的较大推力或压力通过多层弹性线或弹性带层层分担递减，至弹性线或弹性带末端只需一较小的力就可控制弹性线或弹性带的收拢和松开，在本发明中，弹性线或弹性带末端的控制采用可熔断金属丝(即熔丝)来实现，在未通电时，该熔丝使弹性线或弹性带保持收拢滑块，通电后该熔丝迅速熔断，解除对弹性线或弹性带的约束，从而弹性线或弹性带张开，滑块在推杆作用下分离，完成释放动作。

所述电池保护开关包括接触系统和本释放装置两部分，接触系统包括导电轴、压簧和三个端子，未触发时，导电轴接通第一、二端子，第一、三端子断开；触发后，导电轴先同时接通三个端子、然后第一、二端子断开，第一、三端子接通，推杆位于导电轴后方，压簧压于推杆的一端，推杆的另一端被释放装置约束。

本发明设计的电池保护开关的释放装置包括基座、滑块、弹性带和2根引出杆，绝缘的基座顶面嵌有金属的底板，基座和底板有与推杆动配合的中心孔，滑块、弹性带和2根引出杆均导电，2根引出杆固定安装于基座，2～6个滑块由圆柱体沿直径纵向分劈而成，弹性线或弹性带一端固定于某个滑块上，缠绕在2～6个滑块外侧，使之束拢为圆柱，弹性线或弹性带外端由熔丝固定，滑块束拢形成的圆柱有轴向中心孔，垂直于基座顶面的底板上，与基座中心孔相对，圆柱底部为与推杆顶部相配合的锥形口，推杆顶端压在该锥形口部位。熔丝连接引出杆和弹性线或弹性带，熔丝约束弹性线或弹性带，2根引出杆连接熔断触发电流回路。

本释放装置的一种方案为熔丝的一端与第一引出杆连接，熔丝一端在该引出杆上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆上。

弹性带尾部开槽，在弹性带末端有一小轴，其上下端分别固定连接该槽的上下边缘，即小轴在弹性带末端封闭该槽。熔丝的另一端穿过弹性带尾部的槽、并绕过小轴与第二引出杆连接。与第一引出杆的连接相同，熔丝的另一端在第二引出杆上缠绕2～5圈，末端点焊于该引出杆上。这种连接方法熔丝焊点不直接受力，熔丝与小轴接触部位为圆滑过渡，保证了弹性带被稳定约束和熔断触发电流回路的通畅。

本方案当采用弹性线时，弹性线末端固定连接一小轴的一端，该小轴另一端有一小孔或凹槽，熔丝另一端穿过该小轴的小孔或凹槽、再连接第二引出杆，连接方法与前述相同。

2根引出杆相同，均弯为直角形，一端由基座侧面伸出、接熔断电流触发回路，另一端则由基座顶面伸出、与熔丝相连接。触发时电流由第一引出杆流经熔丝再到另一引出杆。熔丝熔断后从弹性带槽中脱出，解除对弹性带的约束。

本释放装置的另一方案是，熔丝的一端仍与第一引出杆连接，熔丝一端在该引出杆上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆上。

熔丝的另一端固定于弹性线或弹性带外端，第二引出杆与基座的底板相连。触发时电流由第一引出杆流经熔丝、弹性线或弹性带、滑块、基座的底板再到第二引出杆。

为了保证连接可靠，弹性带尾部开槽，在弹性带末端有一小轴，其上下端分别固定连接该槽的上下边缘，即小轴在弹性带末端封闭该槽。熔丝的另一端在该小轴上缠绕2～5圈，末端点焊于弹性带。

本方案中因弹性线或弹性带、基座和引出杆的电阻都比熔丝小得多，触发电流通过时，熔丝熔断，而对其它零件影响极小。由于是熔丝直接拉住弹性线或弹性带，所以熔丝一旦熔断，弹性线或弹性带立即可以松开，确保开关及时触发。

在基座上，在滑块束拢形成的圆柱外围、在每2个滑块的接合部相对位置，均有与基座顶面垂直的限位杆，限位杆底端与基座连接，顶端连接处于滑块上方的限位板。限位杆可以限制滑块的轴向转动，满足未触发状态时滑块定位要求。

所述弹性线或弹性带为具有弹性的，解除约束时能自行张开的弹性金属线或弹性金属带，可为弹性钢线/带，或弹性铝合金线/带，或弹性铜合金线/带等。

所述滑块为2～6个相同的滑块。

本发明电池保护开关的释放装置的优点为：1、在滑块承受较大的压力或推力时，缠绕在外围的弹性线或弹性带受力很小，便于触发和控制；2、熔丝与引出杆、弹性线或弹性带缠绕后再连接牢固，焊点不直接受力，能够保证弹性带长期稳定地被约束；3、熔丝熔断时能使弹性带立即松开，解除对推杆的约束，使开关及时触发动作。

(四)附图说明

图1为本电池保护开关的释放装置实施例1结构示意图；

图2为图1的顶视图；

图3为本电池保护开关的释放装置实施例2结构示意图；

图4为图3的顶视图；

图5为图3的A-A向剖视图。

图6为图3的B-B向剖视图。

图中标号为：1、基座，11、底板，12、镶件，2、基座中心孔，3、滑块，4、限位杆，5、限位板，6、弹性带，7、熔丝，8、第一引出杆，9、第二引出杆，10、小车由。

(五)具体实施方式

电池保护开关的释放装置实施例1

本例电池保护开关的释放装置如图1、2所示，包括基座1、3个滑块3、弹性带6和第一引出杆8、第二引出杆9，第一引出杆8、第二引出杆9经镶件12固定安装于基座1，绝缘的基座1顶面嵌有金属的底板11，基座1和底板11有与推杆动配合的中心孔，滑块3、弹性带6和2根引出杆8、9均导电，3个相同的滑块3由圆柱体沿直径纵向分劈而成，弹性带6一端固定于某个滑块3上，缠绕在3个滑块3外侧，使之束拢为圆柱。本例弹性带6为弹性钢带。弹性带6尾部开槽，在弹性带6末端有一小轴10，其上下端分别焊接于该槽的上下边缘，即小轴10焊接在弹性带6末端、封闭该槽。熔丝7的另一端穿过弹性带6的槽、绕过小轴10与第二引出杆9连接。熔丝7将弹性带6固定。滑块3束拢形成的圆柱体有轴向中心孔，垂直于基座1顶面的底板11、与基座的中心孔相对。圆柱体底部为与推杆顶部相配合的锥形，推杆顶端压在该圆柱体锥形口部位。在基座1上，在滑块3束拢形成的圆柱外围、与每2个滑块3的接合部相对，有与基座1顶面垂直的3根限位杆4，限位杆4底端与基座1连接，顶端连接处于滑块3上方的限位板5。

2根引出杆8、9相同，均弯为直角形，一端由基座1侧面伸出、接熔断电流触发电路，另一端则由基座1顶面伸出、与熔丝7相连接。

本例熔丝7的一端与第一引出杆8连接，熔丝7另一端穿过弹性带6外端上的槽、并绕过点焊于钢带末端的小轴10与第二引出杆9连接。连接2根引出杆的熔丝7在小轴10处折转120°。

熔丝7与引出杆的连接方式为：在引出杆上缠绕2～5圈后点焊于引出杆上。焊点有熔核。

触发时电流由第一引出杆8流经熔丝7再到第二引出杆9。

本例的弹性带6也可用弹性线代替，弹性线外端固定连接小轴10的一端，小轴10另一端有一小孔或凹槽，熔丝7另一端穿过小轴10的小孔或凹槽再连接第二引出杆9。其它结构与上述相同。

电池保护开关的释放装置实施例2

本例电池保护开关的释放装置如图3至6所示，包括和实施例1相同的基座1、3个滑块3、弹性带6和第一引出杆8、第二引出杆9。

第一引出杆8与实施例1相同，为直角形，经镶件12安装于基座1，熔丝7的一端连接于第一引出杆8，连接方式与例1相同。

与实例例1相同，弹性带6尾部开槽，末端点焊有小轴10，熔丝7的另一端在该小轴10上缠绕2～5圈后点焊于弹性带6上。第二引出杆9经镶件12安装于基座1，一端伸出基座1侧面、接熔断电流触发回路，第二引出杆的另一端与基座1的底板11相连。触发时电流由第一引出杆8流经熔丝7、弹性带6、基座1的底板11再到第二引出杆9。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.电池保护开关的释放装置，其特征在于：

包括基座(1)、滑块(3)、弹性线或弹性带(6)和2根引出杆(8、9)，绝缘的基座(1)顶面嵌有金属的底板(11)，基座(1)和底板(11)有与推杆动配合的中心孔，滑块(3)、弹性线或弹性带(6)和2根引出杆(8、9)均导电，2根引出杆(8、9)固定安装于基座(1)，2～6个滑块(3)由圆柱体沿直径纵向分劈而成，弹性线或弹性带(6)一端固定于某个滑块(3)上，缠绕在2～6个滑块(3)外侧，使之束拢为圆柱，弹性线或弹性带(6)外端由熔丝(7)固定，滑块(3)束拢形成的圆柱有轴向中心孔，垂直于基座(1)顶面的底板(11)上，与基座(1)中心孔相对，滑块(3)形成的圆柱底部为与推杆顶部相配合的锥形口，推杆顶端压在该锥形口部位；熔丝(7)连接引出杆(8、9)和弹性线或弹性带(6)，熔丝(7)约束弹性线或弹性带(6)，2根引出杆(8、9)连接熔断触发电流回路。

2.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述熔丝(7)的一端与第一引出杆(8)连接，熔丝(7)一端在该引出杆(8)上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆(8)上；

所述弹性带(6)尾部开槽，在弹性带(6)末端有一小轴(10)，其上下端分别固定连接该槽的上下边缘，所述熔丝(7)的另一端穿过弹性带(6)尾部的槽、并绕过小轴(10)与第二引出杆(9)连接，熔丝(7)另一端在第二引出杆(9)上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆(9)上。

3.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述熔丝(7)的一端与第一引出杆(8)连接，熔丝(7)一端在该引出杆(8)上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆(8)上；

所述弹性线(6)末端连接一小轴(10)的一端，该小轴(10)另一端有一小孔或凹槽，所述熔丝(7)的另一端穿过该小轴(10)的小孔或凹槽、再连接第二引出杆(9)，熔丝(7)另一端在第二引出杆(9)上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆(9)上。

4.根据权利要求2或3所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述2根引出杆(8、9)相同，均弯为直角形，每根引出杆的一端由基座(1)侧面伸出、接熔断电流触发回路，另一端则由基座(1)顶面伸出、与熔丝(7)相连接。

5.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述熔丝(7)的一端与第一引出杆(8)连接，熔丝此端在该引出杆(8)上缠绕2～5圈后点焊于该引出杆(8)上；

所述熔丝(7)的另一端固定于弹性线或弹性带(6)外端，第二引出杆(9)与基座(1)的底板(11)相连。

6.根据权利要求5所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述弹性带(6)尾部开槽，在弹性带(6)末端有一小轴(10)，其上下端分别固定连接该槽的上下边缘，所述熔丝(7)的另一端在该小轴(10)上缠绕2～5圈后点焊于弹性带(6)。

7.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

在基座(1)上，在滑块(3)束拢形成的圆柱外围、在每2个滑块(3)的接合部相对位置，均有与基座(1)顶面垂直的限位杆(4)，限位杆(4)底端与基座(1)连接，顶端连接处于滑块(3)上方的限位板(5)。

8.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述弹性线或弹性带(6)为弹性钢线/带，或弹性铝合金线/带，或弹性铜合金线/带。

9.根据权利要求1所述的电池保护开关的释放装置，其特征在于：

所述滑块(3)为2～6个相同的滑块。

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