CN206907667U

CN206907667U - 适用于多路充电保护的手动维修开关

Info

Publication number: CN206907667U
Application number: CN201720546121.5U
Authority: CN
Inventors: 段少波
Original assignee: Xi'an New Energy Polytron Technologies Inc
Current assignee: Xi'an Sanuoke New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2027-05-17

Abstract

一种适用于多路充电保护的手动维修开关，包括一体成型的至少两组手动维修开关，每组所述手动维修开关包括集成有电接触结构的基座和集成有熔断器的插头，所述插头可拆卸式设置在所述基座上；所述电接触结构包括输入弹性夹和输出弹性夹；所述输入弹性夹和所述输出弹性夹分别通过导电导体与输入接线柱和输出接线柱连接。该结构优点在于体积小，重量轻，在出现故障电流时，可以有多路保护。

Description

适用于多路充电保护的手动维修开关

技术领域

本实用新型涉及手动维修开关(MSD)，手动维修开关是用于电动汽车EV(Electricvehicle)、油电混合动力汽车HEV(Hybrid EV)以及插电式混合动力汽车PHEV(Plug inHEV)的安全保护装置。

背景技术

手动维修开关(MSD)是用于电动汽车EV(Electric vehicle)、油电混合动力汽车HEV(Hybrid EV)以及插电式混合动力汽车PHEV(Plug in HEV)的安全保护装置。，其主要功能是在与外界电气隔离的情况下对高压互锁机构进行控制，从而实现对高压电路切断或闭合操作，既可以作为维修的保护开关，也通过内部的熔断器对电路起到短路保护的作用。图1所示为目前市面上在手动维修开关的结构示意图。其包括插座11，插头12,插头上集成有熔断器A。在插座上设置有与熔断器连通的电接触结构，该电接触结构设置有两个接线柱，该两个接线柱可分别与电池包充电保护电路连接。在插头上集成有熔断器，在插头上设置有可转动的把手。当插头插在插座上时，插头上的熔断器的联接板与插座中的电接触结构接触连接使得电路连通；当需要维修时，向上拔出插头使其与插座脱离，熔断器与点接触结构脱离，断开电路连通，从而实现对电路各个部件的维修。这种结构比较简单，操作起来也比较简便，但是其还存在一定的缺陷和不足。

其主要不足表现为：手动维修开关中集成熔断器的额定电流通常为手动维修开关实际工作额定电流大小的2倍左右，以实际工作电流200A的手动维修开关为例，其内部集成的熔断器至少为400A。目前，电力储能系统和电动车辆的充电电流越来越大，对应的电路保护元件也相应的不断提高。手动维修开关的额定电流值从以前的80～150A不断提升至200A～250A。而面对未来的需求，下一代的充电系统充电以及电路保护的能力需要达到400A～500A，按照常规其内部的熔断器至少需要达到800A～1000A。熔断器的分断能力通常为其额定电流的10倍左右，因此采用800～1000A的熔断器，其分断能力预计为8～10KA。而通常情况下，电池包如果发生故障，其故障电流通常为3～4KA。

如果采用800A～1000A的熔断器设计手动维修开关，将会出现如下的不足和问题：800A～1000A的熔断器分断能力(8KA～10KA)灵敏度较低，无法在发生故障时有效的保护电池。如充电发生短路故障时，持续出现3KA～4KA的故障电流，而800A～1000A的熔断器无法及时分断故障电流，无法对电路提供有效的短路保护。这种情况下，短路电流将会对车辆的整个电路系统造成极大的破坏影响；受充电设备的制约，400～500A的充电电流通常要采用双路或多路充电枪，每一路充电电流为150A～250A。采用单一的400A～500A的手动维修开关，其多路充电电流将采用并联方式输入手动维修开关，如果其中某一路发生故障，其故障可能与其他正常的充电电路产生回路，进而引起其他充电电路的故障，造成更大损失；单路400A～500A会造成电荷的集中，进而产生大量发热，从而导致产品的温升等难以控制，造成潜在危险；400A～500A的手动维修开关使用的熔断器体积和重量远大于200A的手动维修开关，因此对产品的安装尺寸和固定带来更严苛的要求。尤其是高度方向上的尺寸，难以满足电池包的要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种适用于多路充电保护的手动维修开关，在其工作时，当单一电路出现故障独立断开时，不会影响至另一充电回路；且这种结构体积小，重量轻。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种适用于多路充电保护的手动维修开关，包括一体成型的至少两组手动维修开关，每组所述手动维修开关包括集成有电接触结构的基座和集成有熔断器的插头，所述插头可拆卸式设置在所述基座上；所述电接触结构包括输入弹性夹和输出弹性夹；所述输入弹性夹和所述输出弹性夹分别通过导电导体与输入接线柱和输出接线柱连接。

所述电接触结构的输入连接柱通过导电导体并联连接。

所述电接触结构的输出连接柱通过导电导体并联连接。

所述电接触结构的输入连接柱和输出接线柱分别通过导电导体并联连接。

并联连接的所述导电导体为U型导电导体，所述U型导电导体的两端分别与需并联对应的所述输入弹性夹或输出弹性夹连接。

本实用新型手动维修开关并联使用，其有点在于集成使用额定电流500A以下的熔断器，实现对额定电流400A～500A的充放电电路的保护。避免了额定电流400A～500A以上熔断器对3000A～4000A故障电流无法提供有效短路保护的问题。以充电电流500A工况为例，原本使用额定1000A熔断器，熔断器动作电流在3KA-4KA左右。可以使用两个额定500A的熔断器并联，其动作电流在1.5KA-2KA，保护范围更大，故障电流灵敏度更高，避免了大电流熔断器保护失效的可能。输入电流的并联设计，改善了大电流手动维修开关对并列充电电路的保护，每个充电子回路均通过独立的熔断器后，并联进入总充电电路。如果单一子回路发生故障，对应的熔断器立刻进行熔断保护，避免了子充电电路之间的相互干扰。提升了整个系统的可靠性。将输入输出电流并联分散，改进了大电流造成的电流过于集中的情况，有效改善的系统的发热和散热性能。降低了系统的体积和重量，降低成本。以充电电流500A工况为例，原本使用额定1000A熔断器，重量高达2.5KG，而使用双并方案后，重量降低到1.2KG以内。材料使用量和模具及加工成本都有效降低。

当采用双枪充电时，分别对两组电池包独立充电，两组手动维修开关各自独立工作，互相电气隔离，不受影响。当输入及输出连接柱通过导电导体连接，当采用单枪充电，对单一电池包充电，电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关进出线位置分别连通，作为一个整体使用。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。当输出连接柱通过导电导体连接，采用双枪充电，对单一电池包充电，电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关出线位置连通，各充电枪独立进线。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。单一充电枪回路故障，独立断开，不影响另一回路。当输入连接柱通过导电导体连接，当采用单枪充电，对两组电池包充电，电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关进线位置连通，各电池包独立进线。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。单一电池包回路故障，独立断开，不影响另一回路。

附图说明

图1，传统手动维修开关结构示意图。

图2，本实用新型的一体成型的两个维修开关结构剖视示意图。

图3，本实用新型的一体成型的两个维修开关结构示意图。

图4，本实用新型输入接线柱或输出接线柱并联结构剖视示意图。

图5，本实用新型输入接线柱或输出接线柱并联结构剖视示意图。

图6，本实用新型输入接线柱或输出接线柱并联结构示意图。

图7，本实用新型输入接线柱和输出接线柱分别并联的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的适用于多路充电的手动维修开关，主要包括插座2，插头8，其中。

参看图2和图3，在基座2上一体成型有两个独立的插座3,在每个插座3中设置有电接触结构，电接触结构包括支撑基座，在支撑基座上设置有一组弹性夹41，可供熔断器两端的联接板插拔。在每个弹性夹41下端固定连接有导电导体42。在本实施例中，导电导体42为L型结构。在导电导体42上固定连接有接线柱43，接线柱43的下端伸出基座下面，以便于使插拔于电接触结构上的熔断器与充电保护电路连接。在每个插座上设置有可拆卸的插头8。插头8上集成有熔断器A，在插头插入插座或从插座上拔开时，插头上的熔断器的联接板可插入弹性夹42中或脱离弹性夹，从而使充电电路连通或断开。在图1结构中，通过将两个独立的手动维修开关通过一体化成型形成新形式的手动维修开关。其适用于双枪为两个电池包进行充电。一体化成型，使占有体积小，重量轻。

为了更方便的进行充电作业，可以将一体化成型的两个独立手动维修开关的电接触结构的输入接线柱或输出接线柱通过导电导体连接。参看图4和图5，在两个独立的电接触结构的两个输入端弹性夹或两个输出端弹性夹通过U型导电导体45连接，每个输入端弹性夹或输出端弹性夹一侧对应的接线柱46均设置在U型导电导体上，与该U型导电导体连接。使两个独立的电接触结构在输入接线柱端或输出接线柱端实现并联。也可以不使用U型导电导体连接。在一体化成型时，将两组电接触结构拍成列成型，使每组的输入接线柱、输出接线柱分别处于同一侧，每组的输入接线柱、输出接线柱分别通过导电导体与与其对应的弹性夹连接。然后再通过平面状的导电导体47将位于同一侧的两组电接触结构的输入接线柱和输出接线柱分别并联连接，连接方式参看图6。当仅输入接线柱端并联时，可实现通过单枪对两组电池包进行充电，其优点在于电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关进线位置连通，各电池包独立进线。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。单一电池包回路故障，独立断开，不影响另一回路。当仅输出接线柱端并联时，可实现双枪对单组电池包进行充电。其优点在于当采用双枪充电，对单一电池包充电，电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关出线位置连通，各充电枪独立进线。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。单一充电枪回路故障，独立断开，不影响另一回路。

自然，除去输入接线柱或输出接线柱通过导电导体并联连接外，也可以将两组电接触结构的输入接线柱端并联，同时将输出接线柱端并联，实现单枪对单组电池包进行充电。其优点在于电流超过单路手动维修开关容量时，两组手动维修开关进出线位置分别连通，作为一个整体使用。优势体现在一体化设计，体积和重量更小，在出现较小的故障电流时，熔断器依然可以断开，可以更有效的保护电路。参看图7，将两组电接触结构排成列成型，使每组的输入接线柱、输出接线柱分别处于同一侧，然后通过平面状的导电导体48分别将输入接线柱、输出接线柱做并联连接处理。

上述举例以一体化成型两组电接触结构为例，在实际应用中，可一体成型三组或多组电接触结构，根据需要，可使其作为独立充电线路，或进行并联电路处理。

Claims

1.一种适用于多路充电保护的手动维修开关，其特征在于包括一体成型的至少两组手动维修开关，每组所述手动维修开关包括集成有电接触结构的基座和集成有熔断器的插头，所述插头可拆卸式设置在所述基座上；所述电接触结构包括输入弹性夹和输出弹性夹；所述输入弹性夹和所述输出弹性夹分别通过导电导体与输入接线柱和输出接线柱连接。

2.根据权利要求1所述的适用于多路充电保护的手动维修开关，其特征在于所述电接触结构的输入连接柱通过导电导体并联连接。

3.根据权利要求1所述的适用于多路充电保护的手动维修开关，其特征在于所述电接触结构的输出连接柱通过导电导体并联连接。

4.根据权利要求1所述的适用于多路充电保护的手动维修开关，其特征在于所述电接触结构的输入连接柱和输出接线柱分别通过导电导体并联连接。

5.根据权利要求2、3、4任一权利要求所述的适用于多路充电保护的手动维修开关，其特征在于并联连接的所述导电导体为U型导电导体，所述U型导电导体的两端分别与需并联对应的所述输入弹性夹或输出弹性夹连接。