CN104115252A - 过电流保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过电流保护装置(10)，与电池控制单元(C)连接并保护电池控制单元(C)免受过电流侵害，其中，过电流保护装置(10)具有熔断部件(16)，所述熔断部件(16)具备：熔断器(17)；以及易熔断电线(18)，与熔断器(17)串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比熔断器(17)大，熔断部件(16)与电池控制单元(C)串联连接。

Description

过电流保护装置
技术领域
本发明涉及保护电路免受过电流侵害的过电流保护装置。
背景技术
以往，作为保护电路免受过电流侵害的过电流保护装置已知熔断器(参照专利文献1)。熔断器与作为保护对象的电路串联连接。当该熔断器中有过电流流过时，熔断器熔断。由此，抑制了过电流流过保护对象。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-17323号公报
发明内容
发明要解决的课题
在将上述熔断器用于流过电压较低的电流的电路中的情况下，通过熔断器熔断实现了过电流保护功能。
然而，根据配置有熔断器的电路的结构不同，存在着流过电压较低的电流和电压较高的电流双方的情况。在这样的电路中，当熔断器中流过电压较高的过电流时，即使在熔断器熔断后，仍存在着发生电弧放电而过电流继续流动的危险。
为了防止上述电弧放电，考虑采用以消弧砂覆盖配置于熔断器的熔断器元件的高压用的熔断器。然而，由于高压用的熔断器价格较高，因此存在着过电流保护装置的制造成本提高的问题。
本发明基于以上情况而完成，其目的在于提供制造成本降低了的过电流保护装置。
用于解决课题的方案
本发明是一种过电流保护装置，与外部电路连接来保护所述外部电路免受过电流侵害，其中，所述过电流保护装置具有熔断部件，所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，所述熔断部件与所述外部电路串联连接。
根据本发明，在流过电压较低的过电流的情况下，具有较小的熔断电流值的熔断器熔断。由此，抑制了过电流流过外部电路。
另一方面，在流过电压较高的过电流的情况下，熔断器和易熔断电线熔断。由于即使熔断器熔断仍会产生电弧放电，因此熔断器中继续流过电流。而且，在易熔断电线熔断的情况下，在熔断后的易熔断电线的末端彼此之间也产生电弧。然而，易熔断电线的末端因电弧的热而熔融，从而易熔断电线的末端彼此的间隔扩大。这样一来，电弧消失，电流被切断。这样，通过使用易熔断电线，即使在流过电压较高的过电流的情况下也可以不使用高压用的熔断器。其结果是，能够降低过电流保护装置的制造成本。
作为本发明的实施方式，优选以下的方式。
优选的是，至少所述易熔断电线被收纳在壳体的内部。
根据上述方式，能够保护配置在过电流保护装置的周围的零件免受易熔断电线熔断时产生的电弧、易熔断电线熔断而飞散的飞沫的侵害。
优选的是，在与所述外部电路连接的外部电线的端部配置有电线侧连接器，在所述壳体设有与所述熔断部件电连接并且能够与所述电线侧连接器嵌合的装置侧连接器。
根据上述方式，外部电路与过电流保护装置通过使电线侧连接器与装置侧连接器嵌合，能够容易地电连接。
优选的是，所述熔断器是车辆用的熔断器。
根据上述方式，能够使用价格较低的车辆用的熔断器，因此能够降低过电流保护装置的制造成本。
优选的是，所述熔断器安装于印刷基板。
根据上述方式，能够使过电流保护装置小型化。
而且，本发明是一种过电流保护装置，搭载于具备流过电压较低的电流的低压电路和流过电压较高的电流的高压电路的车辆中，并且与所述低压电路连接来保护所述低压电路免受过电流侵害，其中，所述过电流保护装置具有熔断部件，所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，所述熔断部件与所述低压电路串联连接。
根据本发明，过电流保护装置在搭载于具备低压电路和高压电路的车辆中的情况下特别有效。
而且，优选的是，所述高压电路包括由多个单电池串联连接而成的电池模块，所述低压电路包括检测所述单电池的状态的检测电线。
根据上述方式，能够将制造成本降低了的过电流保护装置应用于电池模块。
发明效果
根据本发明，能够降低过电流保护装置的制造成本。
附图说明
图1是示出搭载有实施方式1的过电流保护装置的车辆的示意图。
图2是示出实施方式1的过电流保护装置的立体图。
图3是示出实施方式1的过电流保护装置的结构的示意图。
图4是示出实施方式1的熔断器的连接结构的立体图。
图5是示出实施方式2的过电流保护装置的立体图。
图6是示出实施方式2的过电流保护装置的熔断部件的立体图。
图7是示出实施方式2的过电流保护装置的熔断部件的俯视图。
图8是示出实施方式3的过电流保护装置的立体图。
图9是示出实施方式3的过电流保护装置的熔断部件的立体图。
图10是示出实施方式3的过电流保护装置的熔断部件的俯视图。
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1至图4说明本发明的实施方式1。本实施方式的过电流保护装置10例如搭载于电动机动车、混合动力车辆等车辆Ev中(参照图1)。在车辆Ev的车身Bd中搭载有电池模块Bt作为驱动源。电池模块Bt具备串联连接的多个单电池(未图示)。在电池模块Bt连接有布线于车辆Ev的车室内的室内线束Wi。该室内线束Wi贯通底板Fp，与在车室的外部布线的室外线束Wa的一个端部连接。该室外线束Wa的另一个端部被导入到收纳发动机Eg等的发动机室内，与在发动机室内布线的室内线束Wi连接。该室内线束Wi与逆变器Iv、马达M等设备连接。电池模块Bt、室内线束Wi、室外线束Wa、室内线束Wi、逆变器Iv以及马达M构成流过电压较高的电流的高压电路11。在高压电路11例如流过超过100V电压的电流。
在电池模块Bt的单电池连接有检测单电池的状态的检测电线Wb(外部电线的一例)。本实施方式中的检测电线Wb例如与单电池的电极(未图示)连接，检测单电池的电压。检测电线Wb在电池模块Bt的外部布线，与电池控制单元C连接。该电池控制单元C具备控制电路(外部电路的一例)。通过该控制电路检测单电池的电压。检测电线Wb和电池控制单元C构成流过电压较低的电流的低压电路12。在低压电路12例如流过大约12V的电流。流过低压电路12的电流的电压包括12V，且也可以是高于12V或低于12V。
如图2所示，在车辆Ev配置有多条检测电线Wb。在多条检测电线Wb的端部配置有导入多条检测电线Wb的电线侧连接器13。电线侧连接器13经由装置侧连接器14与过电流保护装置10连接。在过电流保护装置10配置有两个装置侧连接器14。过电流保护装置10经由检测电线Wb与电池控制单元C的控制电路串联连接。
通常情况下，检测电线Wb与流过电压较低(例如，大约12V)的电流的低压电路12连接。
过电流保护装置10具备壳体15和配置于壳体15的熔断部件16。壳体15由绝缘性的合成树脂构成。在壳体15的外表面，向外部开口有供电线侧连接器13嵌合的装置侧连接器14。
如图3所示，在壳体15配置有将熔断器17和易熔断电线18串联连接而成的熔断部件16。至少易熔断电线18被收纳在壳体15内。
在位于图3的左侧的装置侧连接器14连接有在壳体15内布线的内部电线19的一个端部。内部电线19的另一个端部通过压接等公知的方式与熔断器用端子20连接。熔断器17的一个端子23通过与该熔断器用端子20的弹性片21接触来与熔断器用端子20连接(参照图4)。该熔断器17是搭载于机动车等车辆Ev中的车辆用的熔断器17。
熔断器17能够装卸地安装于在壳体15的上表面开口的熔断器安装部22内。
熔断器17的另一个端子23也与熔断器用端子20连接。与熔断器17的另一个端子23连接的内部电线19被导入到内部连接器24的内部。
在内部连接器24与位于图3的右侧的装置侧连接器14之间配置有易熔断电线18。易熔断电线18由熔点比铜低的导体构成，且其熔断电流值被设定得比熔断器17大。
作为熔点比铜低的导体，可以使用铅、锡、锌、铋、铟、镉等金属、或者包括这些金属的一个或两个以上的合金。
作为易熔断电线18，可以根据需要适当采用单芯线、绞线、裸线、漆包线等任意的电线。在本实施方式中，采用漆包线。
接下来，对本实施方式的作用、效果进行说明。例如，在车辆Ev遭遇事故的情况下，存在着高压电路11和检测电线Wb短路的危险。这时，担心超过100V电压的电流经由检测电线Wb流到构成低压电路12的电池控制单元C。在该情况下，需要保护电池控制单元C。
另一方面，即使是电压较低的电流，在发生了短路的情况下，还是需要保护电池控制单元C。
出于上述的观点，在本实施方式中，与电池控制单元C串联连接的熔断部件16具备熔断器17和与该熔断器17串联连接的易熔断电线18。由此，在流过电压较低的过电流的情况下，具有较小的熔断电流值的熔断器17熔断。由此，抑制了过电流流过电池控制单元C。
另一方面，在流过电压较高的过电流的情况下，熔断器17和易熔断电线18熔断。由于即使熔断器17熔断仍会产生电弧放电，因此熔断器17中持续流过电流。而且，在易熔断电线18熔断的情况下，在熔断后的易熔断电线18的末端彼此之间也产生电弧。然而，易熔断电线18的末端因电弧的热而熔融，从而易熔断电线18的末端彼此的间隔扩大。这样一来，电弧消失，电流被切断。这样，通过使用易熔断电线18，即使在流过电压较高的过电流的情况下也可以不使用高压用的熔断器17。其结果是，能够降低过电流保护装置10的制造成本。
而且，根据本实施方式，至少易熔断电线18被收纳在壳体15的内部。由此，能够保护配置在过电流保护装置10的周围的零件免受易熔断电线18熔断时产生的电弧、易熔断电线18熔断而飞散的飞沫侵害。
而且，根据本实施方式，在与电池控制单元C连接的外部电线的端部配置电线侧连接器13，在壳体15设有与熔断部件16电连接并且能够与电线侧连接器13嵌合的装置侧连接器14。由此，外部电路与过电流保护装置10通过使电线侧连接器13与装置侧连接器14嵌合，能够容易地电连接。
而且，根据本实施方式，熔断器17能够使用车辆用的熔断器17。由此，能够降低过电流保护装置10的制造成本。
<实施方式2>
接下来，参照图5至图7说明本发明的实施方式2。如图5所示，在本实施方式的过电流保护装置30中，在壳体35形成有两个装置侧连接器34。
在图6和图7中示出壳体35内的结构。在位于图7的左侧的装置侧连接器34连接有三个易熔断电线38。所述易熔断电线38经由内部连接器44分别与三个熔断器37连接。
在该熔断器37的两端突出有金属制的呈棒状的一对端子33。一对端子33由支承部件45支承。所述端子33的一方与内部连接器44连接，另一方与位于图7的右侧的装置侧连接器34连接。
上述以外的结构与实施方式1大致相同，因此对相同部件标以相同标号，并省略重复的说明。
根据本实施方式，能够简化壳体35的结构，因此能够进一步降低过电流保护装置30的制造成本。
<实施方式3>
参照图8至图10说明本发明的实施方式3。如图8所示，在本实施方式的过电流保护装置50中，在壳体55形成有两个装置侧连接器54。
在图9和图10中示出壳体55内的结构。在位于图9的左侧的装置侧连接器54连接有多个易熔断电线58。所述易熔断电线58与内部连接器64连接。
内部连接器64安装于印刷基板65。在印刷基板65通过印刷配线技术形成有未图示的导电路径。易熔断电线58通过钎焊等公知的方法与印刷基板65的导电路径连接。
在印刷基板65安装有多个熔断器57。本实施方式的熔断器57采用基板用的熔断器57。各熔断器57通过钎焊等公知的方法与印刷基板65的导电路径连接。由此，各易熔断电线58与熔断器57串联连接。
图10中位于右侧的装置侧连接器54安装于印刷基板65，通过钎焊等公知的方法与印刷基板65的导电路径连接。
上述以外的结构与实施方式2大致相同，因此对相同部件标以相同标号，并省略重复的说明。
根据本实施方式，熔断器57安装于印刷基板65，因此能够使过电流保护装置小型化。
<其他实施方式>
本发明并不限定于根据上述记载以及附图说明的实施方式，例如如下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)本实施方式的过电流保护装置10、30、50搭载于车辆Ev中，不过不限于此，也可以适当搭载于计算机、通信装置等任意的装置中。
(2)在本实施方式中，构成为在一个壳体15内配置多个熔断部件16，不过不限于此，也可以构成为在一个壳体15内配置一个熔断部件16。
(3)在本实施方式中，构成为熔断部件16配置于壳体15，不过不限于此，也可以省略壳体15。
(4)在实施方式1中，在熔断器17和易熔断电线18之间夹设内部连接器24，不过不限于此，也可以使易熔断电线18与熔断器用端子20连接从而省略内部连接器24。
标号说明
10、30、50：过电流保护装置；
11：高压电路；
12：低压电路；
13：电线侧连接器；
14、34、54：装置侧连接器；
15、35：壳体；
17、37、57：熔断器；
17、38、58：易熔断电线；
65：印刷基板；
Bt：电池模块(高压电路)；
C：电池控制单元(外部电路、低压电路)；
Ev：车辆；
Iv：逆变器(高压电路)；
M：马达(高压电路)；
Wa：室外线束(高压电路)；
Wb：检测电线(外部电线、低压电路)；
Wi：室内线束(高压电路)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种过电流保护装置，与外部电路连接来保护所述外部电路免受过电流侵害，其特征在于，
所述过电流保护装置具有熔断部件，
所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，
所述熔断部件与所述外部电路串联连接，
所述熔断器安装于印刷基板。
2.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于，
至少所述易熔断电线被收纳在壳体的内部。
3.根据权利要求2所述的过电流保护装置，其特征在于，
在与所述外部电路连接的外部电线的端部配置有电线侧连接器，
在所述壳体设有与所述熔断部件电连接并且能够与所述电线侧连接器嵌合的装置侧连接器。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的过电流保护装置，其特征在于，
所述熔断器是车辆用的熔断器。
5.(删除)
6.一种过电流保护装置，搭载于具备流过电压较低的电流的低压电路和流过电压较高的电流的高压电路的车辆中，并且与所述低压电路连接来保护所述低压电路免受过电流侵害，其特征在于，
所述过电流保护装置具有熔断部件，
所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，
所述熔断部件与所述低压电路串联连接。
7.根据权利要求6所述的过电流保护装置，其特征在于，
所述高压电路包括由多个单电池串联连接而成的电池模块，所述低压电路包括检测所述单电池的状态的检测电线。

Claims (7)

1.一种过电流保护装置，与外部电路连接来保护所述外部电路免受过电流侵害，其特征在于，
所述过电流保护装置具有熔断部件，
所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，
所述熔断部件与所述外部电路串联连接。
2.根据权利要求1所述的过电流保护装置，其特征在于，
至少所述易熔断电线被收纳在壳体的内部。
3.根据权利要求2所述的过电流保护装置，其特征在于，
在与所述外部电路连接的外部电线的端部配置有电线侧连接器，
在所述壳体设有与所述熔断部件电连接并且能够与所述电线侧连接器嵌合的装置侧连接器。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的过电流保护装置，其特征在于，
所述熔断器是车辆用的熔断器。
5.根据权利要求1至3的任意一项所述的过电流保护装置，其特征在于，
所述熔断器安装于印刷基板。
6.一种过电流保护装置，搭载于具备流过电压较低的电流的低压电路和流过电压较高的电流的高压电路的车辆中，并且与所述低压电路连接来保护所述低压电路免受过电流侵害，其特征在于，
所述过电流保护装置具有熔断部件，
所述熔断部件具备：熔断器；以及易熔断电线，与所述熔断器串联连接，并且由熔点比铜低的导体构成，且熔断电流值被设定得比所述熔断器大，
所述熔断部件与所述低压电路串联连接。
7.根据权利要求6所述的过电流保护装置，其特征在于，
所述高压电路包括由多个单电池串联连接而成的电池模块，所述低压电路包括检测所述单电池的状态的检测电线。
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