CN111653449A - 一种智能熔断器 - Google Patents

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张爽
郭盛昌
肖人漳
梁其军
刘光毅
赵锡鹏
陈云伟
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Abstract

本发明公开了一种智能熔断器，包括电路控制模块，电路控制模块用于对主电路的电流进行监控，并在电流达到设定值时闭合保护电路；保护电路内设有线圈，线圈旁设有可旋转的熔断磁铁；主电路上设有常闭型开关，常闭型开关的开关片与主电路中的一段形成熔断，开关片上连接有可移动的控制杆；熔断磁铁用于在保护电路闭合时，熔断磁铁在线圈产生的磁场作用下旋转带动控制杆轴向移动，并触动常闭型开关，使主电路断开。采用本发明，电路控制模块通过对主电路电流的监控，进而控制保护电路的开闭；当主电路中的电流达到电路控制模块的设定值，电路控制模块控制保护电路闭合，线圈带动熔断磁铁，进而带动控制杆运动，使得常闭型开关处的电路断开。

Description

一种智能熔断器
技术领域
本发明涉及一种熔断器，特别涉及一种智能熔断器。
背景技术
现有的电池系统高压回路熔断器常为被动式熔断器，而被动式熔断器存在以下问题：无法主动对高压系统进行保护，只能被动保护；对高压系统只能起到部分电流范围保护；只能对高压系统保护一次；熔断后需要更换，增加售后维修成本；此外，电路的过流性能会随使用时间的增长而逐渐下降。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中熔断器仅能进行被动保护，更换不便的问题，提供一种结构简单、能重复使用的智能熔断器。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种智能熔断器，包括电路控制模块，电路控制模块用于对主电路的电流进行监控，并在电流达到设定值时闭合保护电路；保护电路内设有线圈，线圈旁设有可旋转的熔断磁铁；主电路上设有常闭型开关，常闭型开关的开关片与主电路中的一段形成熔断，开关片上连接有可移动的控制杆；熔断磁铁用于在保护电路闭合时，熔断磁铁在线圈产生的磁场作用下旋转带动控制杆轴向移动，并触动常闭型开关，使主电路断开。
使用上述技术方案的本发明，使用电路控制模块同时连接主电路与保护电路，电路控制模块通过对主电路电流的监控，进而控制保护电路的开闭；当主电路中的电流达到电路控制模块的设定值，电路控制模块控制保护电路闭合，线圈产生磁力吸引或排斥熔断磁铁，使得熔断磁铁朝靠近或远离线圈的位置运动，进而带动控制杆运动，带动开关片运动，使常闭型开关处的电路断开，结构简单、可靠。
进一步地，常闭型开关的常闭状态由弹性元件形成，弹性元件连接在控制杆上。方便控制杆的运动；常闭型开关闭合时，弹性元件通过控制杆为开关片提供闭合的力的作用，方便开关片的压紧。
进一步地，弹性元件为弹簧，弹簧一端位置固定，另一端与控制杆相连。弹簧简单易得，连接方便，成本低。
进一步地，常闭型开关旁设有灭弧磁铁。由于常闭型开关处断开时为带载断开，会产生电弧，通过在常闭型开关旁设置灭弧磁铁，利用灭弧磁铁的磁力将电弧拉长，能提升灭弧性能。
进一步地，主电路位于真空环境中。真空环境也能提升主电路的灭弧性能。
进一步地，电路控制模块为BMS。BMS运用场景广，可应用于高压回路中并起到主动保护的作用，可以重复使用，随时调节并设置电路的断开电流；减少更换频率，降低维修成本；此外，电路的过流性能不随使用时间的增长而下降；也不用考虑继电器的配合设计。
进一步地，控制杆上形成有横臂，熔断磁铁通过横臂带动控制杆移动。控制杆可为十字形，通过横臂与熔断磁铁的接触，带动控制杆的运动，结构简单，连接方便。
进一步地，主电路的线路为铜排构成的高压电路。铜排可应用在高压电路中，本发明的熔断结构也满足高压环境的使用要求。
进一步地，主电路、保护电路均固定在电路板上，熔断磁铁铰接固定在电路板上。磁铁铰接相连，方便磁铁的旋转与使用。
进一步地，主电路包括刚性连接段和柔性连接段；开关片与刚性连接段形成熔断。方便常闭型开关处开关片的闭合和断开，减少常闭型开关线路开闭时对临近线路的影响。
与现有技术相比，本发明的有益效果：使用电路控制模块同时连接主电路与保护电路，电路控制模块通过对主电路电流的监控，进而控制保护电路的开闭；当主电路中的电流达到电路控制模块的设定值，电路控制模块控制保护电路闭合，线圈产生磁力吸引或排斥熔断磁铁，使得熔断磁铁朝靠近或远离线圈的位置运动，进而带动控制杆运动，带动开关片运动，使常闭型开关处的电路断开，结构简单、可靠。
附图说明：
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明智能熔断器的结构图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1线圈；2熔断磁铁；3常闭型开关；4开关片；5控制杆；6灭弧磁铁；7 电路板；8柔性连接段；9刚性连接段；10固定板。
具体实施方式
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1，一种智能熔断器，包括电路控制模块，电路控制模块用于对主电路的电流进行监控，并在电流达到设定值时闭合保护电路；保护电路内设有线圈1，线圈1旁设有可旋转的熔断磁铁2；主电路上设有常闭型开关，常闭型开关的开关片4与主电路中的一段形成熔断，开关片4上连接有可移动的控制杆5；熔断磁铁2用于在保护电路闭合时，熔断磁铁2在线圈1产生的磁场作用下旋转带动控制杆5轴向移动，并触动常闭型开关，使主电路断开。
优选的，常闭型开关的常闭状态由弹性元件形成，弹性元件连接在控制杆5 上。
优选的，弹性元件为弹簧，弹簧一端位置固定，另一端与控制杆相连。
优选的，常闭型开关旁设有灭弧磁铁6。
优选的，主电路位于真空环境中。
优选的，电路控制模块为BMS。
优选的，控制杆5上形成有横臂，熔断磁铁2通过横臂带动控制杆5移动。
优选的，主电路的线路为铜排构成的高压电路。
优选的，主电路、保护电路均固定在电路板7上，熔断磁铁2铰接固定在电路板7上。
优选的，主电路包括刚性连接段9和柔性连接段8；开关片4与刚性连接段 9形成熔断。
常闭型开关3一端的线路位置固定，为线路的刚性连接段9，该刚性连接段 9可固定在固定板上10，而固定板10固定在电路板7上，以保证开关片4在控制杆5带动下进行运动的过程中，线路的刚性连接段9在受到开关片4力的作用时，不产生运动和歪斜，增强常闭型开关3两侧线路的稳定性；常闭型开关3 另一端为位置可活动的开关片4，开关片4连接有柔性连接段8，柔性连接段8 方便开关片4在控制杆5带动下运动时，线路的其余部分不受影响而松动。
控制杆5呈杆状的十字形结构，控制杆5十字形的竖端分别与开关片4、弹性元件相连，控制杆5十字形的横端可被熔断磁铁2抬起，使得常闭型开关3 处的电路断开。
如图1，主电路为高压电路，主电路的两端(如A处)分别为高压输入端和高压输出端；保护电路的两端(如B处)电压可选择12V的直流电压。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能熔断器，包括电路控制模块，其特征在于，所述电路控制模块用于对所述主电路的电流进行监控，并在电流达到设定值时闭合所述保护电路；所述保护电路内设有线圈(1)，所述线圈(1)旁设有可旋转的熔断磁铁(2)；所述主电路上设有常闭型开关，常闭型开关的开关片(4)与主电路中的一段形成熔断，开关片(4)上连接有可移动的控制杆(5)；所述熔断磁铁(2)用于在所述保护电路闭合时，所述熔断磁铁(2)在所述线圈(1)产生的磁场作用下旋转带动所述控制杆(5)轴向移动，并触动所述常闭型开关，使所述主电路断开。
2.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述常闭型开关的常闭状态由弹性元件形成，所述弹性元件连接在所述控制杆(5)上。
3.根据权利要求2所述的智能熔断器，其特征在于，所述弹性元件为弹簧，所述弹簧一端位置固定，另一端与所述控制杆相连。
4.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述常闭型开关旁设有灭弧磁铁(6)。
5.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述主电路位于真空环境中。
6.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述电路控制模块为BMS。
7.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述控制杆(5)上形成有横臂，所述熔断磁铁(2)通过所述横臂带动所述控制杆(5)移动。
8.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述主电路的线路为铜排构成的高压电路。
9.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述主电路、保护电路均固定在电路板(7)上，所述熔断磁铁(2)铰接固定在所述电路板(7)上。
10.根据权利要求1所述的智能熔断器，其特征在于，所述主电路包括刚性连接段(9)和柔性连接段(8)；所述开关片(4)与刚性连接段(9)形成熔断。
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