CN108711543B - 一种电动汽车熔断器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车熔断器，包括相互间隔设置的推销模块和触发器模块，一第一铜排穿过触发器模块并伸入推销模块，且伸入推销模块的一端开设有通孔，一第二铜排伸入推销模块，第一铜排和第二铜排通过一主熔体电连接，主熔体密封通孔的下端，推销模块内具有相互连通的推销通道和开断通道，推销通道内设有推销器，开断通道内设有绝缘的开断栅片，开断栅片下端向下伸入通孔与主熔体接触，推销器内设有炸药，触发器模块内设有监测流经第一铜排的电流大小的触发器，触发器与推销器连接，当流经第一铜排的电流超过触发器设置的阈值时，推销器被触发器放电引爆而推动开断栅片冲断主熔体使第一铜排和第二铜排之间断路。从而结构紧凑、更加安全。

Description

一种电动汽车熔断器

技术领域

本发明涉及汽车设备技术领域，尤其涉及一种电动汽车熔断器。

背景技术

随着电动汽车的发展，其电力系统容量迅速增大，额定电压达上kV级，短路电流可达上kA级，对熔断器的结构设计要求越来高。但是目前电动车的熔断器一般体积较大，不符合单子元件小型化的发展趋势。而且目前电动车的熔断器因熔断而断路时，由于断路前电流较大，会产生电弧，从而造成巨大的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种结构紧凑、安全系数更高的电动汽车熔断器。

本发明的实施例提供一种电动汽车熔断器，包括推销模块和触发器模块，一第一铜排穿过所述触发器模块并伸入所述推销模块，且伸入所述推销模块的一端开设有通孔，一第二铜排伸入所述推销模块，所述第一铜排和所述第二铜排通过一主熔体电连接，所述主熔体位于所述通孔的下端，所述推销模块内具有上下设置且相互连通的推销通道和开断通道，所述推销通道内设有推销器，所述开断通道内设有开断栅片，所述开断栅片绝缘，其下端向下伸出所述开断通道并伸入所述通孔与所述主熔体接触，所述推销器内设有炸药，所述触发器模块内设有监测流经所述第一铜排的电流大小的触发器，所述触发器与所述推销器连接，当流经所述第一铜排的电流超过所述触发器设置的阈值时，所述推销器被所述触发器放电引爆而推动所述开断栅片向下运动而冲断所述主熔体使所述第一铜排和所述第二铜排之间断路。

进一步地，所述触发器模块内设有灭弧熔丝，所述灭弧熔丝通过导线与包含所述第一铜排、所述主熔体和所述第二铜排的线路并联，所述开断栅片的下端与所述主熔体接触，所述主熔体密封所述通孔的下端开口。

进一步地，所述灭弧熔丝为单片熔体，与所述触发器一起封装于第一绝缘体中，以共同组成所述触发器模块。

进一步地，所述第二铜排伸入所述推销模块的一端连接有一上铜极，所述上铜极向上延伸与所述主熔体接触。

进一步地，所述推销模块包括第二绝缘体和第三绝缘体，所述第三绝缘体封装所述开断栅片的下端区域、所述主熔体和所述上铜极，所述第二绝缘体封装所述开断栅片的上端区域和所述推销器，所述第一铜排伸入所述第三绝缘体的上端，所述第二铜排伸入所述第三绝缘体的下端。

进一步地，还包括具有空腔的散热器，所述第二绝缘体收容于所述空腔。

进一步地，所述第二绝缘体和所述第三绝缘体上均设有若干排气通道和若干储气通道，所述储气通道与对应的所述排气通道连通，所述推销器被引爆时产生的气体在所述排气通道和所述储气通道内流动和存储，所述排气通道和所述储气通道均与外界隔绝。

进一步地，设于所述第二绝缘体的所述排气通道连通所述开断通道，所述主熔体被冲断时，设于所述第三绝缘体的所述排气通道与所述通孔连通。

进一步地，所述第三绝缘体内具有上下设置的一大收容腔和一小收容腔，所述大收容腔的横截面积大于所述小收容腔和所述通孔的横截面积，所述上铜极的下端区域固定于所述小收容腔，其上端区域收容于所述大收容腔，所述大收容腔内凹设有若干所述排气通道。

进一步地，所述通孔的横截面积大于所述上铜极与所述主熔体接触面的面积。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

(1)所述第一铜排、所述第二铜排、所述推销器、所述开断栅片和所述主熔体等集成于所述推销模块，所述主熔体和用于冲断所述主熔体的所述开断栅片的局部和所述主熔体位于所述第一铜排的所述通孔内，从而使本发明所述的电动汽车熔断器整体结构紧凑，大大缩小了结构体积；

(2)所述触发器模块内设有与包含所述第一铜排、所述第二铜排和所述主熔体所在的线路并联的灭弧熔丝，在所述主熔体完好且所述第一铜排和所述第二铜排之间导通时，所述灭弧熔丝所在的线路被短路，在所述开断栅片冲断所述主熔体使所述第一铜排和所述第二铜排之间断路时，本发明所述的电动汽车熔断器中的强电流流向所述灭弧熔丝所在的线路从而消除所述第一铜排和所述第二铜排之间产生的电弧，强电流流经所述灭弧熔丝时，所述灭弧熔丝被熔断，不仅使本发明所述的电动汽车熔断器彻底断路，而且还提高了安全系数；

(3)所述推销模块内设有若干所述排气通道和若干所述储气通道，若干所述排气通道和若干所述储气通道能够缓冲和存储所述推销器被引爆时产生的气体，从而防止所述推销器被引爆时的伤害扩大，能够有效的控制爆炸的波及范围，提高使用的安全度；

(4)所述灭弧熔丝和所述触发器集成于所述触发器模块，所述触发器模块与所述推销模块间隔设置，从而能够保证所述推销器被引爆时，所述触发器与所述灭弧熔丝能够充分远离引爆点、位于爆炸波及的范围之外且被所述第一绝缘体保护，所述触发器模块与所述推销模块之间的间隔，能够进一步的降低爆炸的力量对所述触发器与所述灭弧熔丝的伤害从而确保所述灭弧熔丝的灭弧作用正常发挥，使所述触发器可以被回收利用；

(5)结构简单，使用方便，符合未来的发展趋势。

附图说明

图1是本发明电动汽车熔断器的立体示意图；

图2是本发明电动汽车熔断器的剖视图；

图3是图2中A的放大图；

图4是本发明电动汽车熔断器的引爆时的局部放大图；

图5是本发明电动汽车熔断器的引爆时的内部的电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种电动汽车熔断器，主要包括第一铜排3、第二铜排4、推销模块2和触发器模块1，所述第一铜排3穿过所述触发器模块1伸入所述推销模块2中，并与同样伸入所述推销模块2的所述第一铜排4电连接。

请参考图1、图2和图3，所述触发器模块1设于所述推销模块2的左边，且与所述推销模块2之间具有间隔。所述推销模块2包括第二绝缘体21和第三绝缘体22，所述第二绝缘体21设于所述第三绝缘体22上方。所述第二绝缘体21内开设有沿上下方向延伸的推销通道24和开断通道b，所述推销通道24位于所述开断通道b的上方且与所述开断通道b连通，所述推销通道24内设有推销器23，所述推销器23中设有炸药，所述推销器23在外力的作用下可在所述推销通道24中向下移动。所述开断通道b内设有开断栅片25，所述开断栅片25在外力的作用下可在所述开断通道b内向下移动。所述第三绝缘体22内具有上下设置的一大收容腔221和一小收容腔，所述大收容腔221和所述小收容腔上下连通。

请参考图1、图2、图3和图5，所述第一铜排3为直板型结构，其左端区域开设有贯穿其上、下表面的一通孔31，所述大收容腔221的横截面积大于所述小收容腔和所述通孔31的横截面积，所述第一铜排3的右端穿过所述触发器模块1并伸入所述第三绝缘体22中使所述通孔31正对所述开断通道b的下端开口，其右端显露在所述触发器模块1外用于与外电路连接。伸入所述第三绝缘体22的所述第一铜排3，其上表面与所述第二绝缘体21的下表面抵接，以使结构更加紧凑。所述开断栅片25的下端向下伸出所述开断通道b并伸入所述通孔31，优选所述开断栅片25的下端在所述通孔31内一直往下延伸直至与一主熔体29接触(在其它实施例中，也不排除所述开断栅片25的下端与所述主熔体29之间不接触)，所述主熔体29为金属箔片，设于所述通孔31的下端开口处，为使结构紧凑，优选所述主熔体29的下表面与所述第一铜排3的下表面平齐。本实施例如图3所示，所述主熔体29覆盖所述通孔31的下端开口，所述主熔体29的上表面连接所述第一铜排3的下表面，从而其下表面低于所述第一铜排3的下表面。所述开断栅片25由绝缘材料制成，或者其表面涂有绝缘材料，从而所述开断栅片25与所述第一铜排3和所述主熔体29之间绝缘。优选所述通孔31和所述开断栅片25均为圆形。

优选，如图4所示，所述开断栅片25的下端向上凹设有收容槽251，所述收容槽251的槽壁为开断壁252，所述收容槽251为灭弧容槽，其开断壁252的内侧和其底壁上设有灭弧片，所述灭弧片与地线连接。

所述第二铜排4为Z型结构，包括相互平行的上水平排41和下水平排42，还包括连接所述上水平排41和所述下水平排42的竖直排43，所述竖直排43与所述上水平排41和所述下水平排42垂直。所述下水平排42伸入所述第三绝缘体22的下端，所述下水平排42的下表面与所述第三绝缘体22的下表面平齐，所述上水平排41用于与外电路连接，所述竖直排43与所述第三绝缘体22的外壁之间具有间隔，从而有助于散热。所述下水平排42与所述第一铜排3相互平行。

一上铜极27的下端区域固定于所述小收容腔，其上端区域收容于所述大收容腔221，所述上铜极27的下端与所述下水平排42通过螺钉6固定连接，所述上铜极27的上端与所述主熔体29接触，从而所述第一铜排3和所述第二铜排4通过所述上铜极27和所述主熔体29连接形成一导电线路，如图5所示。

由上可知，部分所述开断栅片25位于所述第一铜排3的所述通孔31中，轻薄的所述主熔体29设于所述通孔31内或者贴在所述通孔31外，所述第二铜排4通过所述上铜极27和所述主熔体29与所述第一铜排3连接，相比将所述主熔体29、所述开断栅片25和推销器23设于所述第一铜排3和所述第二铜排4之间的结构，本结构更加紧凑。

请参照图2和图5，所述触发器模块1包括第一绝缘体11，一触发器12和一灭弧熔丝13，所述触发器12和所述灭弧熔丝13封装于所述第一绝缘体11内，所述触发器12包含用于监测流经所述第一铜排3的电流大小的电流传感器和用于引爆所述推销器23中的炸药的放电电路，当所述电流传感器监测出流经所述第一铜排3的电流大于其设定的阈值时，所述放电电路导通然后放电，通过电火花来引爆所述炸药。所述灭弧熔丝13通过导线与包含所述第一铜排3、所述主熔体29、所述上铜极27和所述第二铜排4的线路并联，所述灭弧熔丝13为单片熔体，具有一定的电阻，当流经其的电流达到或者超过所述阈值时，所述灭弧熔丝13熔断。在电流的大小小于所述阈值时，本发明所述电动汽车熔断器正常工作：电流从包含所述第一铜排3、所述主熔体29、所述上铜极27和所述第二铜排4的线路流过，所述灭弧熔丝13所在的线路被短路或者因为电阻过大而视为开路。

请参照图4和图5，当所述推销器23被引爆时，爆炸产生的气流推动所述开断栅片25向下运动(远离所述推销器23所在的方向)，所述开断栅片25向下运动导致所述开断壁252向下冲破所述主熔体29，至少部分所述主熔体29被所述上铜极27的上端顶入所述收容槽251，从而使所述第一铜排3与所述上铜极27之间因具有绝缘的所述开断壁252而断开电连接，于是所述第一铜排3与所述第二铜排4之间断路，这时流经本发明所述的电动汽车熔断器的强电流(高于所述阈值的电流)因流入所述灭弧熔丝13而不会在所述第一铜排3和所述第二铜排4之间产生电弧，强电流流入所述灭弧熔丝13后，所述灭弧熔丝13被熔断，从而本发明所述的电动汽车熔断器彻底断路。所述第一铜排3与所述第二铜排4断路瞬间可能会产生电火花，若产生了电火花，则该电火花立刻被所述灭弧片传至地线而被消灭，从而避免引发火灾等事故。

所述通孔31的横截面积大于所述上铜极27与所述主熔体29接触面的面积，由于所述主熔体29位于所述通孔31下方，故所述推销器23被引爆时，所述开断栅片25能够更加容易的冲断所述主熔体29，使所述第一铜排3和所述第二铜排4之间断路。

由于所述推销器23被引爆时，会产生大量气体，为了防止本发明所述的电动汽车熔断器扩大伤害和污染环境，所述第二绝缘体21和所述第三绝缘体22上均设有若干排气通道26、28和若干储气通道，所述储气通道与对应的所述排气通道26、28连通，且所述排气通道26、28和所述储气通道均与外界隔绝。所述推销器23被引爆时产生的气体在所述排气通道26、28和所述储气通道内流动和存储，从而降低所述推销器23被引爆时产生的气体在所述推销模块2中的气压。所述储气通道是对应的所述排气通道26、28的延伸，目的是增加对气体的缓冲度和对气体的储存量，并且能使所述推销模块2中的气压进一步降低，防止气压过大使所述推销模块2的所述第二绝缘体21和所述第三绝缘体22爆裂。所述第二绝缘体21和所述第三绝缘体22爆裂有至少两大坏处：一、使气体流出而污染环境；二、较为严重的爆裂会使所述第二绝缘体21和所述第三绝缘体22裂解成多块碎片，碎片飞出会伤害到电动汽车上的其它零件或者电路，即会使引爆产生巨大的副作用。故设置所述排气通道26、28和所述储气通道，能够防止所述推销器23被引爆时的伤害扩大，能够有效的控制爆炸的波及范围，提高使用的安全度。设于所述第二绝缘体21的所述排气通道26连通所述开断通道b，以用于降低所述第二绝缘体21中的气压。所述主熔体29被冲断时，设于所述第三绝缘体22的所述排气通道28与所述通孔31连通，所述大收容腔221内凹设有若干所述排气通道28。引爆时产生的气体进入所述大收容腔221时，可沿设于所述大收容腔221中的所述排气通道28流动而逐渐减少其动能，并且降低所述第三绝缘体22中的气压，减小气流的冲击力。

所述推销模块2与所述触发器模块1之间的间隔体现在所述第一绝缘体11与所述第二绝缘体21和所述第三绝缘体22之间具有间隔，且该间隔为敞开区间，其中填充的是空气。所述触发器模块1与所述推销模块2之间的间隔，能够进一步的降低爆炸的力量对所述触发器12与所述灭弧熔丝13的伤害从而确保所述灭弧熔丝13的灭弧作用正常发挥，使所述触发器12可以被回收利用。

本发明所述的电动汽车熔断器还包括具有空腔的散热器5，所述第二绝缘体21收容于所述空腔。所述散热器用于驱散本发明所述电动汽车熔断器正常工作时，所述第一铜排3和所述主熔体29等产生的热量，还能及时散去所述推销器23被引爆时产生的大量热量。所述散热器5主要通过散热片来散热，从而非常节能；直接将所述第二绝缘体21收容于所述空腔内，有助于提高散热效率，同时降低所述第二绝缘体21与所述散热器5的安装难度，相对于将用于散热的散热装置安装于所述第二绝缘体21或者第三绝缘体22中的结构设计，本发明的所述推销模块2的体积更小，结构更加紧凑。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车熔断器，其特征在于：包括相互间隔设置的推销模块和触发器模块，一第一铜排穿过所述触发器模块并伸入所述推销模块，且伸入所述推销模块的一端开设有通孔，一第二铜排伸入所述推销模块，所述第一铜排和所述第二铜排通过一主熔体电连接，所述主熔体位于所述通孔的下端，所述推销模块内具有上下设置且相互连通的推销通道和开断通道，所述推销通道内设有推销器，所述开断通道内设有开断栅片，所述开断栅片绝缘，其下端向下伸出所述开断通道并伸入所述通孔，所述推销器内设有炸药，所述触发器模块内设有监测流经所述第一铜排的电流大小的触发器，所述触发器与所述推销器连接，当流经所述第一铜排的电流超过所述触发器设置的阈值时，所述推销器被所述触发器放电引爆而推动所述开断栅片向下运动而冲断所述主熔体使所述第一铜排和所述第二铜排之间断路；

所述触发器模块内设有灭弧熔丝，所述灭弧熔丝通过导线与包含所述第一铜排、所述主熔体和所述第二铜排的线路并联，所述开断栅片的下端与所述主熔体接触，所述主熔体密封所述通孔的下端开口；

所述第二铜排伸入所述推销模块的一端连接有一上铜极，所述上铜极向上延伸与所述主熔体接触。

2.如权利要求1所述的电动汽车熔断器，其特征在于：所述灭弧熔丝为单片熔体，与所述触发器一起封装于第一绝缘体中，以共同组成所述触发器模块。

3.如权利要求1所述的电动汽车熔断器，其特征在于：所述推销模块包括第二绝缘体和第三绝缘体，所述第三绝缘体封装所述开断栅片的下端区域、所述主熔体和所述上铜极，所述第二绝缘体封装所述开断栅片的上端区域和所述推销器，所述第一铜排伸入所述第三绝缘体的上端，所述第二铜排伸入所述第三绝缘体的下端。

4.如权利要求3所述的电动汽车熔断器，其特征在于：还包括具有空腔的散热器，所述第二绝缘体收容于所述空腔。

5.如权利要求3所述的电动汽车熔断器，其特征在于：所述第二绝缘体和所述第三绝缘体上均设有若干排气通道和若干储气通道，所述储气通道与对应的所述排气通道连通，所述推销器被引爆时产生的气体在所述排气通道和所述储气通道内流动和存储，所述排气通道和所述储气通道均与外界隔绝。

6.如权利要求5所述的电动汽车熔断器，其特征在于：设于所述第二绝缘体的所述排气通道连通所述开断通道，所述主熔体被冲断时，设于所述第三绝缘体的所述排气通道与所述通孔连通。

7.如权利要求6所述的电动汽车熔断器，其特征在于：所述第三绝缘体内具有上下设置的一大收容腔和一小收容腔，所述大收容腔的横截面积大于所述小收容腔和所述通孔的横截面积，所述上铜极的下端区域固定于所述小收容腔，其上端区域收容于所述大收容腔，所述大收容腔内凹设有若干所述排气通道。

8.如权利要求1所述的电动汽车熔断器，其特征在于：所述通孔的横截面积大于所述上铜极与所述主熔体接触面的面积。