CN103854921A - 碰撞断电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碰撞断电保护装置，包括一壳体和固定于所述壳体内的保险片，且所述保险片的两端伸出所述壳体外形成连接端，所述连接端连接外部所需保护的电路；还包括一点火装置和一能量传递件；所述点火装置固定于所述壳体第一端；所述能量传递件设置于所述点火装置和所述保险片之间，用于传递所述点火装置的能量击断所述保险片。由于采用了本发明的一种碰撞断电保护装置，具有结构简单、成本低廉、快速断电、安全可靠的优点。

Description

碰撞断电保护装置

技术领域

本发明涉及一种断电保护装置，尤其涉及一种碰撞断电保护装置。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的电动发电交通工具被人们广泛应用，例如电动车、汽车、卡车、公交、飞机、直升机、船舶等等，当这些电动交通工具发生事故或线路短路等就会导致汽车内部电流过大，容易发生火灾或触电等事故，因此，一种能在紧急情况下快速断电的装置，就很好的保证了车内乘客的安全以及公共场所的人员安全。

传统的快速断电装置一般是保险丝电阻设计，以至于当车内出现反常状态时，比如碰撞等，车内电流就会增大，但电流产生的热量却不足以使保险丝熔断，于是车内电流继续增大并发热，引起车内失火或人员触电事故，既断电装置反应不足。

过去的设计中人们更信任通过电流加热熔融保险丝断电的装置，但是随着事故的频频发生，人们逐渐认识到这种设计的不足，目前研究一种更有效的断电保护器成为一课题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种碰撞断电保护装置，具有结构简单、成本低廉、快速断电、安全可靠的优点。

实现上述目的的技术方案是：

本发明的一种碰撞断电保护装置，包括一壳体和固定于所述壳体内的保险片，且所述保险片的两端伸出所述壳体外形成连接端，所述连接端连接外部所需保护的电路；还包括一点火装置和一能量传递件；所述点火装置固定于所述壳体第一端；所述能量传递件设置于所述点火装置和所述保险片之间，用于传递所述点火装置的能量击断所述保险片。

本发明的进一步改进在于：所述能量传递件第一端形成一聚能筒，所述聚能筒套设于所述点火装置外并与所述点火装置紧密配合，所述点火装置与所述聚能筒配合形成一聚能腔；所述能量传递件的第二端形成一凸台；所述保险片对应所述凸台处形成薄弱部。

本发明的进一步改进在于：还包括一壳体密闭块，所述壳体的第二端形成一导向槽，所述壳体密闭块通过所述导向槽插设固定于所述壳体，且所述壳体密闭块在对应所述薄弱部处形成凹槽。

本发明的进一步改进在于：所述壳体形内壁形成安装卡槽，所述点火装置和所述能量传递件通过与所述安装卡槽配合的复数个定位夹紧叉固定于所述壳体内；且所述点火装置靠近所述芯电极的一侧外围套设有一第一O型圈，所述第一O型圈夹设于所述凸缘与所述壳体之间；所述定位夹紧叉压迫所述能量传递件；所述能量传递件顶部抵靠并压迫所述凸缘；所述点火装置接受所述能量传递件的压迫并压迫所述第一O型圈；所述芯电极伸出所述壳体外。

本发明的进一步改进在于：所述壳体形内壁形成安装卡槽，所述能量传递件通过与所述安装卡槽配合的复数个定位夹紧叉固定于所述壳体内；所述能量传递件顶部抵靠所述点火装置，所述芯电极伸出所述壳体外。

本发明的进一步改进在于：所述芯电极设有短路环。

本发明的进一步改进在于：所述药管与所述聚能筒贴合的外壁形成一O型圈安装槽；所述O型圈安装槽内设有一第二O型圈。

本发明的进一步改进在于：所述外壳采用绝缘材料。

本发明的进一步改进在于：所述薄弱部设有撕裂线。

本发明的进一步改进在于：所述壳体形成定位槽，所述保险片通过所述定位槽插设固定于所述壳体，所述定位槽槽壁形成复数条凸筋。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

通过点火装置和能量传递件配合，实现在点火装置启动后，能量传递件可快速击断保险片，达到断开所需保护电路电路的作用。凸台的采用起到集中点火装置启动后传递的能量的作用，其与薄弱部配合，实现只需要很小的能量就能达到击断保险片的效果。壳体密闭块的凹槽的采用，在不妨碍击断保险片的基础上，对保险片薄弱部两边进行了限位，防止保险片薄弱部两侧沿力的方向产生形变位移，从而达到快速击断薄弱部的目的。聚能筒配合点火装置形成聚能腔，使得点火装置启动后，点火装置的能量可以聚集在聚能腔内，并在达到一临界值后将能量传动件瞬间推离，实现对保险片的快速击断。撕裂线的采用保证保险片能够顺利被击断。短路环的采用一是保护本装置在正常情况下不会被触发；二是方便点火器的芯电极容易找到其对接的专用插头连接。O型圈安装槽与第二O型圈的采用实现对聚能腔的密封及对点火装置的夹紧作用。外壳采用绝缘材料加强了点火装置的安全性，防止点火装置因外部因素而不慎启动。定位槽设置凸筋起到防止保险片滑动和夹紧保险片的作用。

另外，还具有以下优点：

1.本发明结构简单，外型小巧，成本低廉，装配于设备和改造设备都具有简易且不影响设备结构的特征。

2.本发明利用点火器点燃瞬间释放出的大量能量，通过能量传递件的传递作用，力量集中于推动设计有薄弱部撕裂线的保险片，使保险片瞬间断开，分成两部分，起到快速断电的作用。

3.本发明安全可靠，不会因为安装设备或者安装场所的震动、撞击、杂散电流、电磁干扰等被误引发。

4、本发明点火装置的能量与实际装配中壳体配合，不会造成能量浪费和不足。

附图说明

图1为本发明碰撞断电保护装置的整体结构示意图；

图2为本发明碰撞断电保护装置的内部结构示意图；

图3为本发明碰撞断电保护装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本发明的一种碰撞断电保护装置，包括一壳体1和固定于壳体1内的保险片2，壳体1可采用塑料材质，且保险片2的两端伸出壳体1外形成连接端21，连接端21连接外部所需保护的电路。保险片2可采用铜片或铝片冲压成型。

请参阅图3，还包括一点火装置3和一能量传递件4；点火装置3固定于壳体1第一端；能量传递件4设置于点火装置3和保险片2之间，用于传递点火装置3的能量击断保险片2。点火装置3起爆后有足够能量推动能量传递件4进行能量传递，在作用力与反作用力下，能量传递件4与点火装置3脱离，分别沿两个相反的方向作用，同时又不破坏壳体1其他部分。通过点火装置3和能量传递件4配合，实现在点火装置3启动后，能量传递件4可快速击断保险片2，达到断开所需保护电路电路的作用。点火装置3可采用烟火式组件。

能量传递件4第一端形成一聚能筒41，聚能筒41可采用塑料注塑成型，聚能筒41套设于点火装置3外并与点火装置3紧密配合，点火装置3与聚能筒41配合形成一聚能腔43；能量传递件4的第二端形成一凸台42；保险片2对应凸台42处形成薄弱部22。凸台42呈偏心设置。凸台42的采用起到集中点火装置3启动后传递的能量的作用，其与薄弱部22配合，实现只需要很小的能量就能达到击断保险片2的效果。聚能筒41配合点火装置3形成聚能腔43，使得点火装置3启动后，点火装置3的能量可以聚集在聚能腔43内，并在达到一临界值后将能量传动件4瞬间推离，实现对保险片2的快速击断。

还包括一壳体密闭块5，壳体1的第二端形成一导向槽11，壳体密闭块5通过导向槽11插设固定于壳体1，且壳体密闭块5在对应薄弱部22处形成凹槽51。壳体密闭块5的凹槽51的采用，在不妨碍击断保险片2的基础上，对保险片2薄弱部22两边进行了限位，防止保险片2薄弱部22两侧沿力的方向产生形变位移，从而达到快速击断薄弱部22的目的。

点火装置3包括一外壳，外壳的第一端设置有两芯电极31且外壳的第一端向外围延伸形成凸缘32；外壳的第二端形成一药管33，药管33内装有起爆药剂；内部装填起爆药剂方法是滴定形成，提高了生产安全性和保证药剂填涂时的均匀性；同时控制起爆药剂药量使其威力远小于安全气囊内的点火器威力，配合壳体1材质，不会破坏壳体1及车内其他部件。药管33设置于聚能筒41内并与聚能筒41内壁紧密配合，凸缘32覆盖聚能筒41筒口。外壳采用绝缘材料，加强了点火装置3的安全性，防止点火装置3因外部因素而不慎启动。

点火装置3通过芯电极31连接外部启动电源，该外部启动电源可以是蓄电池或者直流电源，外部启动电源的启动装置可以是按钮，按钮可以单独设立，也可以与车启动钥匙等配合。当启动电源给定一预设电流时或安装设备内部由于线路短路导致的设备电流增大时间过长就会引爆点点火装置3。

请参阅图2，壳体1形内壁形成安装卡槽14，点火装置3和能量传递件4通过与安装卡槽14配合的复数个定位夹紧叉12固定于壳体1内；且点火装置3靠近芯电极31的一侧外围套设有一第一O型圈331，第一O型圈夹331设于凸缘32与壳体之间；定位夹紧叉12压迫能量传递件4；能量传递件4顶部抵靠并压迫凸缘32；点火装置3接受能量传递件4的压迫并压迫第一O型圈331，此时的第一O型圈331产生挤压形变。点火装置3和能量传递件4通过点第一O型圈331的反弹力和定位夹紧叉12固定于壳体1内部。同时，第一O型圈331的采用起到为点火装置3提供缓冲、以及防止点火装置3松动的作用。

安装时，点火装置3与能量传递件4同轴相连，连接好的组件可沿着壳体1内部中心同样有偏心设计的安装卡槽14装配到塑料壳体1内，直到定位夹紧叉12将其卡紧固定为止。

芯电极31伸出壳体1外，芯电极31设有短路环34，在本发明安装到需保护电路（如车辆电路）之前对点火装置3进行短路保护，避免产生点火装置3的误触发；短路环34设有断路开关，短路开关可为金属片，当插头插入后，短路环34用于短路的金属片会被插头强制打开，解除对芯电极31的短路。短路环34的采用一是保护本装置在正常情况下不会被触发；二是方便点火装置3的芯电极31容易找到其对接的专用插头连接。

壳体1形成定位槽13，保险片2通过定位槽13插设固定于壳体1，定位槽13槽壁形成复数条凸筋131。定位槽13设置凸筋131起到防止保险片2滑动和夹紧保险片2的作用。

药管33与聚能筒41贴合的外壁形成一O型圈安装槽；O型圈安装槽内设有一第二O型圈331。O型圈安装槽与第二O型圈331的采用实现对聚能腔43的密封及对点火装置3的卡紧作用。当外界对点火装置3施加足够强度和足够持续时间的电流时（如≥1.2A，持续2ms）就会引爆点火装置3，点火装置3起爆后产生足够能量推动能量传递件4快速向保险片2移动，同时又不破坏壳体1其他部分。另外，薄弱部22设有撕裂线，撕裂线的采用保证保险片2能够顺利被击断。

本发明可以固定于主干电线的任意位置，在电动交通工具、公共场所发生事故时，可迅速且准确地断电，保证人员的生命财产安全，提高安全性。

另外，本发明可在仪表板处或者按钮附近设定简单的短通测试电路，用于判定该装置以及整个线路的连接状态。从而保证该装置可以自检，进行失效报警，保障整个系统的正常使用。

以在电动汽车上使用为例，本发明可将点火装置3的芯电极31通过导线与外接电源相连，根据需要可设有短路环34，一是保护本装置在正常情况下不会被触发；二是方便点火装置3的芯电极31容易找到其对接的专用插头连接。当插头插入后，短路环34用于短路的金属片会被插头强制打开，解除短路。短路环34与对接插头均可为标准接插件。

本发明可固定于电动汽车的主干电路上，连接至司机旁边的启动部位。待车内出现紧急情况需要断电时，驾驶员可以迅速通过启动装置进行启动，从而将整个车内所有电路切断，保证人的生命财产安全。

启动装置可以是紧急按钮，也可借用车启动钥匙，独立电源以及所有可用于电流发送且在不使用时可确保安全的开关状置。

本发明安全可靠，不会因为汽车颠簸、震动、撞击、杂散电流、电磁干扰等被误引发。其所用点火装置3选择能满足GB/T19949和《USCAR》等标准规定的产品。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种碰撞断电保护装置，包括一壳体和固定于所述壳体内的保险片，且所述保险片的两端伸出所述壳体外形成连接端，所述连接端连接外部所需保护的电路；其特征在于，还包括一点火装置和一能量传递件；所述点火装置固定于所述壳体第一端；所述能量传递件设置于所述点火装置和所述保险片之间，用于传递所述点火装置的能量击断所述保险片。

2.根据权利要求1所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述能量传递件第一端形成一聚能筒，所述聚能筒套设于所述点火装置外并与所述点火装置紧密配合，所述点火装置与所述聚能筒配合形成一聚能腔；所述能量传递件的第二端形成一凸台；所述保险片对应所述凸台处形成薄弱部。

3.根据权利要求2所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：还包括一壳体密闭块，所述壳体的第二端形成一导向槽，所述壳体密闭块通过所述导向槽插设固定于所述壳体，且所述壳体密闭块在对应所述薄弱部处形成凹槽。

4.根据权利要求2或3所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述点火装置包括一外壳，所述外壳的第一端设置有两芯电极且所述外壳的第一端向外围延伸形成凸缘；所述外壳的第二端形成一药管，所述药管内装有起爆药剂；所述药管设置于所述聚能筒内并与所述聚能筒内壁紧密配合，所述凸缘覆盖所述聚能筒筒口。

5.根据权利要求4所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述壳体形内壁形成安装卡槽，所述点火装置和所述能量传递件通过与所述安装卡槽配合的复数个定位夹紧叉固定于所述壳体内；且所述点火装置靠近所述芯电极的一侧外围套设有一第一O型圈，所述第一O型圈夹设于所述凸缘与所述壳体之间；所述定位夹紧叉压迫所述能量传递件；所述能量传递件顶部抵靠并压迫所述凸缘；所述点火装置接受所述能量传递件的压迫并压迫所述第一O型圈；所述芯电极伸出所述壳体外。

6.根据权利要求4所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述芯电极设有短路环。

7.根据权利要求4所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述药管与所述聚能筒贴合的外壁形成一O型圈安装槽；所述O型圈安装槽内设有一第二O型圈。

8.根据权利要求4所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述外壳采用绝缘材料。

9.根据权利要求2或3所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述薄弱部设有撕裂线。

10.根据权利要求1所述的碰撞断电保护装置，其特征在于：所述壳体形成定位槽，所述保险片通过所述定位槽插设固定于所述壳体，所述定位槽槽壁形成复数条凸筋。

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