CN103380555B - 保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保护装置，其在布置双金属开关方面提供更大的自由度，以及能够更精确地控制双金属开关的双金属构件的致动。该保护装置的特征在于，该保护装置包括：双金属开关(12)，其中第一PTC构件(14)和双金属构件(16)彼此并联电连接；和第二PTC构件(18)，并且双金属构件被设置成通过第二PTC构件的跳闸而被致动。

Description

保护装置

技术领域

本发明涉及保护装置，特别地，涉及设置在电路中的保护装置，以防止构成包括该电路的电气设备的元件被过热和/或防止过电流流过这种电路，并且更特别地涉及电路保护装置。

背景技术

其中双金属构件和PTC构件彼此靠近并一体地组合的双金属开关被已知为断开电路中闭合的接触件的部件。在这种部件中，双金属构件和PTC构件并联连接。这种双金属开关被构造成通过在其周围环境温度异常高时致动双金属构件而在接触件之间断开，同时经由双金属构件流动的电流被转向以经由PTC构件流动。

例如，当流过电路的电流变为极其高，使得构成该电路的元件的温度变得异常高时，这种高温升高双金属开关的周围温度，从而双金属构件动作以断开接触件。即使在如上所述断开接触件时，高的电势差不再立即出现，因为电流被转向，并且能够尽可能地防止接触件之间的熔接。如上所述，这种双金属开关的双金属构件由双金属开关周围的高温致动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2008/114650

发明内容

要解决的技术问题

当使用上述双金属开关时，必然的是它周围的温度，特别是双金属构件周围的温度变高。换句话说，必然将双金属开关设置在异常发生时温度将超过规定温度的位置处。双金属开关不能设置在除上述位置之外的其它位置处。

例如，在对诸如电池组之类的二次电池充电的过程中，当进入过充电状态时，需要将双金属开关设置为足够靠近电池组以能够检测电池组的高温，从而响应于电池组的异常高温致动双金属构件，以克服过充电状态。

同样，双金属开关的周围温度经常会受到气体因素的影响，作为其结果，可能的是不能在高于规定温度的温度处致动双金属构件。例如，甚至在其中将被保护的元件的温度变得极其高的情况中，当热量可以立即消散时，双金属开关的周围温度不会变高，使得不能致动双金属构件。

而且，在其中使用上述双金属开关的情况中，当双金属构件的温度由于由规定过电流值引起的热量而达到异常温度，双金属开关仅能够断开电路以使流过其中的电流换向。这种过电流值是将被使用的双金属构件固有的。因此，双金属开关的双金属构件不能由低于这种固有值的电流值致动。

因此，本发明将要解决的目标是提供一种保护装置，其在上述双金属开关的布置方面提供更大的自由度，以及能够更精确地控制双金属开关的双金属构件的致动。

技术方案

发现上述目标是通过采用其中使用上述双金属开关(即，使用其中PTC构件和双金属构件并联电连接的双金属开关)并且双金属构件由另一个PTC构件致动的结构实现的。

也就是说，在第一方面中，本发明提供一种电路保护装置，特别地，电路保护装置，其特征在于，该电路保护装置包括：

双金属开关，在该双金属开关中，第一PTC构件和双金属构件彼此并联电连接；和

第二PTC构件；并且

双金属构件被设置成通过第二PTC构件的跳闸而被致动。

注意到，如在本文中使用的术语″电路保护装置”意图是指它能够用来保护其中结合该电路保护装置的电路本身和/或结合在该电路中的电气元件(例如，二次电池，如电池组)。

本发明的电路保护装置中包括的每个PTC构件是已知的PTC构件，优选地，聚合PTC构件。这种聚合PTC构件包括包含其中分散导电填料的聚合物的导电聚合物成分的层状PTC元件，以及金属电极，优选地，设置在层状PTC元件的每一侧表面上的金属箔电极。导电引线可以连接至该金属电极(例如，通过焊接)。

本发明的电路保护装置中包括的双金属构件是已知的构件，其被构造为使得它的形状在规定温度处转换成另一种形状，从而使闭合电路断开或使开路闭合。因此，在本发明的电路保护装置的一个优选实施例中，双金属开关可以是上述已知的双金属开关。在该情况中，双金属构件和第一PTC构件彼此靠近并集成在一起。注意到，双金属构件的其中双金属构件断开电路以经由双金属构件中断电流的行为在本文中称为″致动(致动)”。

在本发明的电路保护装置中，双金属构件设置成通过第二PTC构件的跳闸而被致动。这意味着设置由在跳闸的第二PTC构件中产生的热量加热的双金属构件，并且作为热量传递至双金属构件的结果，双金属构件的温度变为高于双金属构件被致动所处的温度，即致动温度，从而双金属构件被致动。为了将热量从跳闸的第二PTC构件传递至双金属构件并致动双金属构件，需要的是第二PTC构件的跳闸温度等于或高于双金属构件的致动温度。第二PTC构件的跳闸温度比双金属构件的致动温度高至少10℃，优选地，高至少20℃，更优选地，高至少30℃，特别地，高至少40℃，例如，高60℃。注意到，如在本文中使用的跳闸温度是指在PTC构件开始中断电流并且其电阻增加之后，在PTC构件基本上中断电流时PTC构件的温度。

在本发明的电路保护装置的第一优选实施例中，双金属开关在其两个端部上具有作为第一端子和第二端子的端子，其中每个端子共用于彼此并联连接的第一PTC构件和双金属构件；第二PTC构件在其两个端部上具有作为第三端子和第四端子的端子；并且双金属开关和第二PTC构件在电学上彼此独立。

采用该实施例的电路保护装置，双金属开关经由第一端子和第二端子分别串联电连接至指定的第一电气元件(例如，二次电池的电池组)和指定的第二电气元件(例如，用作向指定的第一电气元件施加电压的电动势源(或电源)的电池充电器)，以构成主电路。此外，第二PTC构件在足够靠近双金属构件以通过第二PTC构件的跳闸致动双金属构件的状态中经由第三端子和第四端子分别串联电连接至开关和电动势源(或电源)，以构成子电路。在该实施例中，主电路和子电路在电学上彼此独立。也就是说，主电路由双金属开关、第一电气元件和第二电气元构成，子电路由第二PTC构件、开关和电动势源(或者电源)构成。这些电路独立地形成闭合电路。在更优选实施例中，所描述的本发明的电路保护装置插入指定外壳中，使得仅这四个端子从其突出。当需要时，外壳的用于插入电路保护装置的开口可以由合适的粘合剂密封。注意到，所述指定的第一电气元件和所述指定的第二电气元件中的至少一个用作电动势源。

注意到，用语″指定的(第一或第二)电气元件”是指一些与电路保护装置一起用来构成主电路并且还具有特定用途电气功能(电池充电功能，放电功能等)的合适元件(例如，电气设备，电气部件，端子，焊盘，配线等)，其中该元件在异常电流流过该电路和/或该电路中出现异常电势差(或电压，以后将它们通称为″电势差″)时将受到保护。在其它实施例中，该元件可以是这些元件的任意组合。例如，指定的第一电气元件是提供电储存功能的二次电池的电池组，指定的第二电气元件是电池充电器。

用语″主电路”是指通过在其中结合指定的第一电气元件和指定的第二电气元件而被构成为使得该电路如预期的那样在电学上发挥作用的电路(例如，电池充电电路，其中指定的第一电气元件是二次电池的电池组，指定的第二电气元件是电池充电器)。同样，用语″子电路”是指被构成为能够使电流通过第二PTC构件以使它跳闸的电路，其中第二PTC构件、开关和电动势源(或者电源)串联电连接。

构成上述子电路的开关是指用来在将被保护的电气元件(例如，指定的第一电气元件)的指定位置处的电势差超过规定值时(例如，当二次电池的电池组在充电期间的电势差超过某个阈值时)使开路闭合以使电流通过第二PTC构件的开关。注意到，当流过指定的第一电气元件的电流变为高于过多的规定值时，双金属构件附近的温度变高，从而双金属构件被致动，使得如常规的那样基本上中断电流。也就是说，过电流转向第一PTC构件，且随后第一PTC构件跳闸，从而基本上中断电流。

作为这种开关，多种类型的开关是已知的。当如上所述，电势差超过规定值(即，出现异常状态)时，这些开关可以检测它并闭合该电路，以使电流通过第二PTC构件。这种开关与合适的电动势源(或电源)和第二PTC构件串联连接，并且可以根据异常状态精确地通过电流。例如，电磁继电器、FET等可以用作这种开关。注意到，如下文所述，图3示意性地示出了开关44，开关44由位于电池组36的端部上的、检测干电池36-1的两个端部之间的电势差的IC，以及可以在检测到的电势差异常时闭合子电路的FET构成。

当采用上述第一优选实施例中的上述电路保护装置构成子电路，第三端子可以与该开关串联电连接，而第四端子可以串联电连接至指定的第一电气元件的端子，从而采用施加至指定的第一电气元件的电势差或者采用指定的第一电气元件本身具有的电势差。在该情况中，子电路被构造成使得第二PTC构件、开关和指定的第一电气元件或其一部分串联电连接。因此，子电路与主电路共用第一电气元件或其一部分。

在第二优选实施例中，本发明的电路保护装置的第二PTC构件与双金属开关串联电连接。在该电路保护装置中，优选的是，双金属开关在其两个端部上具有作为第一端子和第二端子的端子，所述端子共用于彼此并联连接的第一PTC构件和双金属构件，第二PTC构件的一个电极连接至这些端子中的一个，第二PTC构件的未连接至双金属开关的端子的另一个电极连接至第三端子。在一个更优选的实施例中，本发明的这种电路保护装置插入指定外壳中，使得仅这三个端子从其突出。当需要时，外壳的用于插入电路保护装置的开口可以由合适的粘合剂密封。注意到，该实施例对应于上述第一优选实施例，其中第四端子连接在双金属开关的端子和电路保护装置内的第一端子之间。

在一个特定实施例中，第一端子连接至指定的第一电气元件的一个端子，使得双金属开关与指定的第一电气元件串联电连接，而第三端子经由开关串联电连接至指定的第一电气元件的另一个端子。在该实施例中，指定的第一电气元件的至少一部分由主电路和子电路共用。

如容易理解的那样，本发明还提供包括本发明的如上所述的电路保护装置的电路，并且这种电路包括所述主电路和所述子电路。此外，本发明提供包括这种电路的电气设备。

有益效果

在其中结合本发明的电路保护装置的电路中，当将被保护的指定的电气元件中的指定位置处的电势差超过规定值时，也就是说，出现异常状态时，检测它的开关闭合子电路以使电流通过第二PTC构件，使得第二PTC构件跳闸，并且从而致动双金属构件。

换句话说，通过采用被构成为在检测规定的电势差时确定出现状态以闭合该电路的开关，确保第二PTC构件跳闸，以便致动双金属构件。因此，通过选择在出现规定的电势差时闭合电路的开关，独立于流过主电路的电流，使第二PTC构件跳闸以致动双金属构件。也就是说，双金属构件是由第二PTC构件致动的，并且从而可以中断流过电路保护装置的电流。

在常规电路保护装置中，必要的是电路保护装置设置成靠近可能出现异常高温状态的位置。然而，当采用本发明的电路保护装置时，开关检测指定位置处的电势差并使电流通过第二PTC构件就足够了。因此，双金属构件，并且因此，包括双金属构件的电路保护装置可以设置成足够远离将被保护的电气元件，从而不受热影响。因此，极大地增加与结合电路保护装置的位置相关的自由度。

电路保护装置在异常高温状态时开始中断流过主电路的电流的功能是由用于检测异常电势差的开关的功能触发的。因此，即使不能使第一PTC构件跳闸的小的电流流过主电路，第二PTC构件跳闸也能致动双金属构件，例如，只要开关检测到第一电气元件的预期位置处的电势差的异常。因此，通过采用可以以高灵敏度检测电势差的开关，可以以高的精度采用本发明的电路保护装置。

附图说明

图1以电路图示意性地示出本发明的电路保护装置和包括该电路保护装置的二次电池的充电电路。

图2以电路图示意性地示出本发明的另一个实施例的电路保护装置和包括该电路保护装置的二次电池的充电电路。

图3以电路图示意性地示出本发明的另一个实施例的电路保护装置和包括该电路保护装置的二次电池的充电电路。

图4以电路图示意性地示出本发明的其它实施例的电路保护装置。

图5示意性地示出本发明的电路保护装置的剖视图(处于其中双金属构件连接接触件的状态，也就是说，电路闭合状态)。

图6示意性地示出本发明的电路保护装置的剖视图(处于其中双金属构件与接触件分开的状态，也就是说，电路开路状态)。

图7示意性地示出用在本发明的、在示例中制造的电路保护装置的检查中的电路的电路图。

图8示出在采用本发明的在示例中制造的电路保护装置的检查中通过第二PTC构件进行的第一PTC构件的跳闸时间的测量结果。

具体实施方式

接下来，将参照附图更详细地描述本发明的电路保护装置。如图1所示，本发明的电路保护装置10(由虚线围绕的部分)包括双金属开关12。双金属开关12包括彼此并联电连接的第一PTC构件14和双金属构件16。在图示的实施例中，本发明的电路保护装置中的双金属开关具有端子，如位于双金属开关的两个端部处的第一端子24和第二端子26，其中所述端子共用于彼此并联连接的第一PTC构件14和双金属构件16。第二PTC构件具有在第二PTC构件的两个端部上的连接至PTC构件的一个金属电极30的第三端子32和连接至另一个金属电极28的第四端子33。双金属开关12和第二PTC构件18在电学上彼此独立。

当通过采用该实施例的电路保护装置形成保护电路时，双金属开关经由第一端子24和第二端子26分别电连接至指定的第一电气元件36(例如，二次电池的电池组)和指定的第二电气元件38(例如，用作将电压施加至指定的第一电气元件的电动势源(或电源)的电池充电器)，以构成主电路75。此外，第二PTC构件18以足够靠近双金属构件16以通过第二PTC构件的跳闸致动双金属构件16的状态经由第三端子32和第四端子33串联电连接至开关44(SW)和电动势源(或电源)35，从而形成子电路85。

在该实施例中，主电路75和子电路85在电学上彼此独立。也就是说，主电路75由双金属开关12、第一电气元件36和第二电气元件38构成，子电路85由第二PTC构件18、开关44和电动势源(或者电源)35构成。这些电路分别独立地形成闭合电路。在一个更优选实施例中，本发明的这种电路保护装置插入指定外壳34中，使得仅这四个端子24，26，32和33从该外壳突出。当需要时，外壳的用于插入电路保护装置的开口可以由合适的粘合剂密封。

注意到，双金属构件16面向彼此分开的接触件20和22，双金属构件弯曲以连接这些接触件20和22(也就是说，用于闭合电路)或者从接触状态分开以断开电路(也就是说，双金属构件和接触件从接触状态分离)，如由双头箭头“A″所示。注意到，双金属构件的用于将电路从接触状态断开的功能在本文中称为″致动”。在图1中示出的状态中，双金属构件16处于与接触件20和22分离的状态，作为其结果，在这些接触件之间进行连接的电路处于开路状态，也就是说，致动状态。

在本发明的电路保护装置中，双金属构件16被设置以通过第二PTC构件18的跳闸被致动。这意味着布置成使得从处于高温状态的跳闸的第二PTC构件产生的热量如由箭头“B″所示传递至双金属构件，并且从而加热双金属构件，作为其结果，双金属构件的温度超过在致动双金属构件时的温度(即，致动温度)之上的温度，并且从而致动双金属构件。优选地，双金属构件和第二PTC构件在热学上处于直接接触状态或间接相邻状态。然而，主要如上所述的那样致动双金属构件，在双金属构件和第二PTC构件之间可能存在空间。

为了将热量从跳闸的第二PTC构件18转移至双金属构件16，也就是说，为了发挥热效应，第二PTC构件的跳闸温度被表征为与双金属构件的致动温度相同或高于双金属构件的致动温度。第二PTC构件的跳闸温度比双金属构件的致动温度高至少10℃，优选地，高至少20℃，更优选地，高至少30℃。为了如上所述的那样致动双金属构件16，必要的是双金属构件16和第二PTC构件18彼此靠近，使得第二PTC构件18可以在热学上影响双金属构件16，优选地，它们彼此直接接触。在其它实施例中，它们可以经由具有高导热性的材料，例如，金属材料间接接触。

采用本发明的上述电路保护装置10，双金属开关12可以被结合在包括指定的第一电气元件36的指定电路中以形成主电路75。在图1中示出了其中如上所述的那样结合双金属开关的状态。在图1中将具有其中多个干电池串联连接的结构的二次电池的电池组图示为指定的第一电气元件36。主电路75用作对电池组36进行充电的充电电路，并且包括电池充电器38(对应于指定的第二电气元件)以形成该充电电路。这也用作用于驱动指定的第一电气元件的电动势源(或电源)。

特别地，在图示的实施例中，第一端子24连接至指定的电气元件的一个端子40，使得双金属开关12与指定的第一电气元件36串联连接，并且指定的第二电气元件38连接至指定的第一电气元件36的另一个端子42。此外，第二PTC构件的第三端子32连接至开关(SW)44，并且第四端子33连接至电动势源(或者电源)35，以便它们形成子电路85。这个开关44检测指定的第一电气元件36(例如，电池组的一个端子40和另一个端子42之间的干电池)的指定位置处的电势差，或者端子40和42之间的电势差，并且开关44用于在所述电势差变得高于规定值时(例如，当二次电池的电池组在充电期间的电势差超过某个阈值时)在开关44的接触件之间闭合并使电流通过第二PTC构件18。因此，存在用于检测所述指定位置处的电势差并在所述指定位置和开关44之间传送信息(例如，IC)和配线(未图示)的电势差检测装置。

图1中示出的状态显示例如在开关44刚刚检测到指定元件36的过多电势差且随后闭合电路85以将电流传递到第二PTC构件18中之后的状态，从而第二PTC构件18跳闸，使得通过跳闸产生的热量传递至双金属构件16，作为其结果，双金属构件16被致动。在该情况中，在双金属构件16被致动的时刻，在双金属开关12中的接触件20和22之间流动的电流转向第一PTC构件14。随后，第一PTC构件14跳闸，并且结果，流过第一PTC构件14的电流基本上被中断，以便避免电流流过主电路。第二PTC构件18被保持处于由电动势源(或者电源)35进行的电压施加状态，并且因此，它保持跳闸。因此，双金属构件16保持被致动，并且接触件20和22保持断开。

在图2中示出本发明的其它实施例的电路保护装置10(由虚线围绕的部分)。在该实施例中，电路保护装置10包括双金属开关12，双金属开关12包括并联电连接的第一PTC构件14和双金属构件16。在图示的实施例中，本发明的电路保护装置中的双金属开关具有端子，如在双金属开关的两个端部处的第一端子24和第二端子26，其中所述端子共用于彼此并联连接的第一PTC构件14和双金属构件16，第二PTC构件18具有位于第二PTC构件的两个端部处的、连接至PTC构件18的一个金属电极30的第三端子32和连接至PTC构件18的另一个金属电极28的第四端子33。

在图2中示出的实施例中，与图1中示出的实施例不同之处在于，图2中示出的实施例被构造为使得第四端子33连接至指定的第一电气元件36的端子40和端子42之间的位置(点″C″)，以使用指定的第一电气元件的一部分，特别地，以使用施加至指定的第一电气元件的电压的一部分作为电动势源(或电源)，其它部分与图1中示出的实施例中的部分大致相同。结果，在图示的实施例中，通过串联连接第二PTC构件18、第一电气元件36的一部分、和开关44构成子电路85。因此，主电路75和子电路85共用第一电气元件36的一部分与从这部分开始刚好到开关44之前的部分。

在图3中示出本发明的另一个实施例的电路保护装置10(由虚线围绕的部分)。在该实施例中，双金属开关12具有位于该双金属开关的两个端部处的端子，如第一端子24和第二端子26，其中所述端子分别在彼此并联连接的第一PTC构件14和双金属构件16中共用，第二PTC构件18的一个金属电极28基本上连接至这些端子中的一个(在图示的实施例中为第一端子24)，作为其结果，双金属开关12和第二PTC构件18串联连接。第二PTC构件18的另一个金属电极30连接至第三端子32。因此，在该另一个实施例中，主电路75和子电路85共用整个第一电气元件36和从元件36开始刚到开关(FET)44之前的部分。在一个优选实施例中，本发明的这种电路保护装置插入指定罩壳中，使得仅3个端子24，26和32从其突出。类似于上文，在图3中示出的实施例中，虚线可以被理解为对应于罩壳34。罩壳的用于插入电路保护装置的开口可以由合适的粘合剂密封。

本发明如上所述的电路保护装置10可以结合在本发明的指定电路中，其中结合有指定的电气元件。在图3中示出了其中如上所述结合该装置的状态。在图3中，二次电池的电池组被图示为指定的第一电气元件36，用于对二次电池的电池组进行充电的充电电路被图示为指定的电子电路(对应于主电路)。为了构造这种电子电路，还图示了电池充电器38。该电池充电器用作作为用于驱动指定的第一电气元件的指定的第二电气元件的电动势源(或电源)。如从图3理解的那样，双金属开关12与指定的第一电气元件36串联连接，第二PTC构件18和指定的第一电气元件36与第二电气元件并联连接。

特别地，在图示的实施例中，第一端子24连接至指定的电气元件的一个端子40，第三端子32经由开关(FET)44连接至指定的电气元件36的另一个端子42，使得双金属开关12与指定的第一电气元件36串联连接。例如，当指定的第一电气元件36的指定位置45中的电势差(严格地，在图示的实施例中，构成电池组36的干电池中的末端干电池36-1上的电势差)如图所示高于规定值时(例如，当二次电池的电池组在充电期间的电势差超过某个阈值时)，该开关44用来在开关(FET)44中的接触件之间闭合，并使电流进入第二PTC构件18。图示的实施例被构造使用施加至指定的第一电气元件36的电压作为用于使第二PTC构件18跳闸的电流源。

图3中的状态是刚刚在开关44检测到指定位置45处的电势差过大且随后闭合子电路85之后的状态，从而第二PTC构件18跳闸，并且所产生的热量传递至双金属构件16，作为其结果，双金属构件16被致动。在该情况中，在双金属构件16被致动的时刻，在双金属开关12的接触件20和22之间流动的电流转向第一PTC构件14。随后，第一PTC构件14跳闸，作为其结果，流过第一PTC构件14的电流基本上被中断，从而避免电流流过充电电路。由于与在电气元件36中的电压相同的电压施加至第二PTC构件18，第二PTC构件保持为跳闸状态，使得双金属构件16保持被致动，并且接触件20和22保持断开。

注意到，当本文中提及″并联或串联电连接”时，元件可以直接连接，或者元件可以经由存在被连接的元件之间的其它元件间接连接。例如，标准电阻器可以位于所连接的元件之间。

在图4中的电路图中示意性地示出本发明的电路保护装置的实施例。该电路保护装置50包括双金属开关以及与双金属开关串联连接的第二PTC构件56，该双金属开关包括并联连接的双金属构件52和第一PTC构件54。该电路保护装置50还包括另一个双金属开关，所述另一个双金属开关包括另一个双金属构件58和与双金属构件58串联连接的另一个第二PTC构件60。后一个双金属构件58与第一PTC构件54并联连接。结果，两个双金属构件52和58共用并联连接的一个第一PTC构件54。也就是说，图示的电路保护装置50具有并联连接的两个双金属开关和仅一个第一PTC构件。

在图示的实施例中，两个双金属开关中的每一个的一端连接至第一端子62，其另一端连接至第二端子64，第二PTC构件56和60中的每一个的一个电极连接至双金属开关的一个端子，其另一个电极连接至第三端子66。当双金属开关如上所述并联连接时，存在的优点是在第一端子62和第二端子64之间流动的电流的量可以增加，并且因此，流过指定电路的电流的量增加。也就是说，电路保护装置的安培容量可以增加。在该情况中，当双金属构件52和58被致动时，从中流过的电流可以转向第一PTC构件54。注意到优选地，电路保护装置被构造为使得双金属构件52和58基本上被同时致动。

如上所述，通过并联连接多个双金属开关，电路保护装置的安培容量可以增加。如容易理解的那样，根据将被转向的电流的量，在双金属构件的接触件之间流动的电流应当向其转向的第一PTC装置的数量可以为1，或者与双金属构件相同，或者为其间的数量。在图4中示出的实施例中，虽然第二PTC构件被设置为对应于双金属构件，但一个第二PTC构件可以被设置成致动两个双金属构件。例如，两个双金属构件设置成靠近一个第二PTC构件。

在图5的透视图中示意性地示出本发明的电路保护装置的一个实施例。注意到，该实施例对应于图3中示出的装置。图示的电路保护装置70包括双金属开关72，双金属开关72由双金属构件74和第一PTC构件76构成。该电路保护装置还包括第二PTC构件78，并包括第一端子80、第二端子82和第三端子84。

该电路保护装置设置在指定电路中，并被连接成使得在该电路正常运行时，电流从第二端子82输入并经由双金属构件74从第一端子80输出，如箭头所示。在图5中示出的状态中，电路正常运行。

当设置在该电路中的指定的电气元件出现异常时，检测该异常的开关(未图示)经由第三端子84使电流流入第二PTC构件78，如箭头所示(图5中的向上箭头)，从而第二PTC构件78跳闸。在图示的实施例中，第二PTC构件78设置成邻近双金属构件74。然而，注意到，引线部存在于它们之间。也就是说，双金属构件74经由引线部86与第二PTC构件78间接接触。引线部和端子由具有良导热性的导电金属材料制成。

结果，跳闸的第二PTC构件78变为高温，并且通过这种热量，双金属构件74被变形、致动并断开所述电路。在图6中示意性地示出了所述电路断开的这种状态。在该电路断开的时刻，流过双金属构件74的电流转向以经由第一PTC构件76流动，如箭头所示。

在图示的实施例中，双金属构件74、第一PTC构件76和第二PTC构件78由用作引线的导电材料连接，并且引线的端部构成所述端子。此外，图5和图6中的虚线88对应于电路保护装置的容纳双金属开关和第二PTC构件的外壳。注意到，双金属构件在其顶端部上具有接触件90。

示例1

通过采用下述商业上买得到的双金属构件和PTC构件制造图3中示出的电路保护装置10：

双金属构件：快速动作类型(由Cu-Ni-Mn合金和Ni-Fe合金的包层片制成；致动温度：100℃)

第一PTC构件：聚乙烯基PTC构件(由Tyco Electronics Japan制造；跳闸温度：120℃)

第二PTC构件：PVDF基PTC构件(由Tyco Electronics Japan制造；跳闸温度：160℃)

如图3所示连接上述部件。随后，将它们设置在树脂外壳内，使得仅第一端子、第二端子和第三端子从外壳的端面突出，以制成图1中示出的电路保护装置10。

将如此获得的电路保护装置结合在图7中示出的测试电路中，并且使作为用于主电路75的电流的1.0～60A电流在180秒内在第一端子24和第二端子26之间经过。随后，通过使作为子电路85的电流的100A电流通过第二PTC构件而闭合开关44，从而第二PTC构件跳闸。注意到，该测试在测试环境下在室温温度(25℃)处进行的。

使闭合开关44的时间点为零，测量在第一端子24和第二端子26之间流动的电流基本上被中断之前的时间(即，强制中断时间)，也就是说，第一PTC构件跳闸的时间。在图8中示出测量结果。

从该结果可以看出，主电路的电流越小且环境温度越低，中断时间越长。例如，据认为，针对对过充电的保护，目标中断时间是20秒或更少，并且因此，本发明的电路保护装置即使在低温环境下也足以实现该目标时间。

附图标记的说明

10-电路保护装置，12-双金属开关，

14-第一PTC构件，16-双金属构件，

18-第二PTC构件，20，22-接触件，24-第一端子，

26-第二端子，28，30-电极，32-第三端子，

33-第四端子，

35-电动势源(或电源)，

36-第一电气元件，38-第二电气元件，

40，42-端子，44-开关，

50-电路保护装置，52-双金属构件，

54-第一PTC构件，56-第二PTC构件，

58-双金属构件，60-第二PTC构件，

62-第一端子，64-第二端子，

66-第三端子，70-电路保护装置，

74-双金属构件，75-主电路，

76-第一PTC构件，78-第二PTC构件，

80-第一端子，82-第二端子，

84-第三端子，85-子电路，88-外壳，

90-接触件

Claims (6)

1.一种电路保护装置，其特征在于，包括：

双金属开关，在该双金属开关中，第一PTC构件和双金属构件彼此并联电连接，双金属开关在其两个端部上具有作为第一端子和第二端子的端子，其中每个端子共用于彼此并联连接的第一PTC构件和双金属构件；和

第二PTC构件，具有位于其两个端部上的第三端子和第四端子；并且

其中双金属开关和第二PTC构件在电学上彼此独立，双金属构件被设置成通过第二PTC构件的跳闸而被致动。

2.根据权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，

所述第一端子和所述第二端子能够将双金属开关分别串联电连接至指定的第一电气元件和指定的第二电气元件，以构成主电路；

所述第三端子和所述第四端子能够分别串联电连接至开关和电动势源，以构成子电路；

如此连接的子电路在电学上是独立的；并且

所述指定的第一电气元件和所述指定的第二电气元件中的至少一个用作电动势源。

3.根据权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，

所述第一端子和所述第二端子能够将双金属开关分别串联电连接至指定的第一电气元件和指定的第二电气元件，以构成主电路；

所述第三端子和所述第四端子能够分别串联电连接至开关和所述指定的第一电气元件，以构成子电路；并且

所述指定的第一电气元件用作电动势源。

4.根据权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，第二PTC构件的跳闸温度比双金属构件的致动温度高至少10℃。

5.一种电路，包括根据权利要求1-4中任一项所述的电路保护装置和将由此被保护的指定电气元件。

6.一种电气设备，包括根据权利要求5所述的电路。