CN218730748U - 一种多通道断路器、电池保护装置及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于断路器技术领域，提供了一种多通道断路器、电池保护装置及电动车辆，多通道断路器包括：壳体；间隔设置于壳体内的多个触点；设置于壳体内并与多个触点一一对应设置的多个导电弹片，多个导电弹片分别与多个触点对应接触形成多个电信号通道；以及驱动机构，驱动机构可驱动多个导电弹片向远离多个触点的方向形变，以使多个导电弹片与多个触点分离。本实用新型的多通道断路器利用驱动机构驱动多个导电弹片向远离多个触点方向形变，使多个导电弹片同时与多个触点分离，实现多个电信号通道的物理切断，断电可靠性好，且结构简单可靠，实现成本低。

Description

一种多通道断路器、电池保护装置及电动车辆

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种多通道断路器、电池保护装置及电动车辆。

背景技术

随着电动汽车行业以及储能等行业的蓬勃发展，越来越多的场合需要利用多通道断电装置来实现多个电信号通道同时导通与断开。例如，目前，电池管理系统(BatteryManagement System，BMS)一般直接与电池包的多个电池连接，多个电池与BMS系统之间无法实现断电。若电池出现欠压故障或出现其它故障导致无法正常使用时，而BMS系统会持续消耗电池包的电池的电量，尤其当电池包的多个电池处于欠压又得不到电能补充时，BMS系统的耗电易导致电池包的多个电池电量放空导致电池耗竭而报废的风险，同时也可能对BMS系统造成损坏。因此，有必要设置多通道的断电装置来实现电池包的多个电池与BMS系统的断电控制。

现有技术中，对于多个电信号通道的断电控制，通常需要在每个电信号通道设置独立的电子开关，多个电子开关组成多通道断电装置。需要控制多个电信号通道断开时，需要单独控制多个电子开关断开来同时实现多信号通道的断开。但由于电子开关断电不彻底，断电易受外来信号影响而导致误导通，断电可靠性差；而且，由于需要设置独立的多个电子开关，开关数量多，结构复杂，导致实现成本高。

实用新型内容

本实用新型提供一种多通道断路器，旨在解决现有技术的多通道断电装置存在断电可靠性差，且实现成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种多通道断路器，包括：

壳体；

间隔设置于所述壳体内的多个触点；

设置于所述壳体内并与多个所述触点一一对应设置的多个导电弹片，多个导电弹片分别与多个触点对应接触形成多个电信号通道；以及

驱动机构，所述驱动机构可驱动多个所述导电弹片向远离多个所述触点的方向形变，以使多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

优选的，还包括：

固定设置于所述壳体内的基板，多个所述触点和多个所述导电弹片同时设置于所述基板上。

优选的，所述基板为PCB板，多个所述触点和多个所述导电弹片中的一者通过所述PCB板上的线路与对应的输入端子连接，另一者通过所述PCB板上的线路与输出端子连接。

优选的，所述驱动机构包括：

可活动设置于所述壳体内的活动滑块；以及

与所述活动滑块连接的电动装置，所述电动装置可驱动所述活动滑块带动多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

优选的，所述电动装置为伸缩电机或推拉电磁铁。

优选的，每个所述导电弹片包括：

固定设置于所述壳体内的固定部；

与所述固定部连接的形变部；

与所述形变部连接的推压部；以及

与所述推压部连接的导电部，所述活动滑块可推动所述推压部带动所述形变部产生形变，以使所述导电部向远离所述触点的方向运动。

优选的，所述基板上设置有与多个所述导电弹片一一对应设置的槽口，每个所述导电弹片的所述推压部从所述基板的一侧穿过对应的所述槽口并伸出至所述基板的另一侧，所述活动滑块设置于所述推压部的一侧。

优选的，所述活动滑块设置有一施力平面，所述施力平面同时与多个所述导电弹片形成面接触，所述活动滑块通过所述施力平面推动多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

本实用新型还提供一种电池保护装置，包括：

电池包，所述电池包包括依次串接的多个电池；

上述的多通道断路器；以及

BMS系统，多个所述触点和多个所述导电弹片中的一者分别与对应的所述电池电连接，另一者分别与所述BMS系统电连接，且所述BMS系统电性连接所述多通道断路器的所述驱动机构。

本实用新型还提供一种电动车辆，包括上述的电池保护装置。

本实用新型提供的一种多通道断路器通过设置多个触点、及与多个触点一一对应设置的多个导电弹片，多个导电弹片分别与多个触点对应接触形成多个电信号通道；需要断开多个电信号通道时，利用驱动机构驱动多个导电弹片向远离多个触点方向形变，使多个导电弹片同时与多个触点分离，实现多个电信号通道的物理切断，多通道断路器在多个电信号通道彻底断开不再接受或不响应任何的外来信号，需要人工干预后该多通道断路器才可以恢复多通道的电气连接，断电可靠性好；而且，利用驱动机构同时驱动多个导电弹片与多个触点分离，以同时实现多个电信号通道断开，无需设置多个独立的开关，结构简单可靠，实现成本低。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器的立体图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器的一立体结构分解图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器的另一立体结构分解图；

图4为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器通电状态时的部分结构立体图；

图5为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器通电状态时的部分结构的示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器断电状态时的部分结构立体图；

图7为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器断电状态时的部分结构的示意图；

图8为本实用新型实施例一提供的一种多通道断路器的导电弹片的立体图；

图9为本实用新型实施例二提供的一种电池保护装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的一种多通道断路器通过设置多个触点、及与多个触点一一对应设置的多个导电弹片，多个导电弹片分别与多个触点对应接触形成多个电信号通道；需要断开多个电信号通道时，利用驱动机构驱动多个导电弹片向远离多个触点方向形变，使多个导电弹片同时与多个触点分离，实现多个电信号通道的物理切断，多通道断路器在多个电信号通道彻底断开不再接受或不响应任何的外来信号，需要人工干预后该多通道断路器才可以恢复多通道的电气连接，确保断电可靠；而且，利用驱动机构同时驱动多个导电弹片与多个触点分离，以同时实现多个电信号通道断开，无需设置多个独立的开关，结构简单可靠，实现成本低。

实施例一

请参照图1-图7，本实用新型实施例提供一种多通道断路器，包括：

壳体1；

间隔设置于壳体1内的多个触点2；

设置于壳体1内并与多个触点2一一对应设置的多个导电弹片3，多个导电弹片3分别与多个触点2对应接触形成多个电信号通道；以及

驱动机构4，驱动机构4可驱动多个导电弹片3向远离多个触点2方向的形变，以使多个导电弹片3与多个触点2分离。

本实用新型实施例中，多通道断路器通过设置间隔的多个触点2、及与多个触点2一一对应设置的多个导电弹片3，多个导电弹片3与多个触点2一一对应接触形成多个电信号通道。需要将多个导电弹片3与多个触点2形成的多个电信号通道同时断开时，驱动机构4驱动多个导电弹片3向远离多个触点2方向形变，实现多个导电弹片3与多个触点2同时分离，从而实现多个电信号通道的物理切断，利用驱动机构4的自锁功能，此时多个电信号通道彻底断开不再接受或不响应任何的外来信号，需要人工干预后断路器才可以恢复多通道的电气连接，断电控制安全可靠；而且，该多通道断路器结构利用驱动机构4驱动多个导电弹片3形变，即可实现多个导电弹片3与多个触点2的断开连接，无需设置多个独立的开关，结构简单可靠，实现成本低，且不易出现故障，整体体积小。

本实用新型实施例中，该多通道断路器通电时(如图4和图5所示)，每个触点2与对应的导电弹片3接触，相对应的触点2与导电弹片3导通形成一电信号通道，多个触点2和多个导电弹片3对应形成多个电信号通道。该多通道断路器需要断电时，驱动机构4工作驱动多个导电弹片3产生形变，以使多个导电弹片3同时与多个触点2分离，从而实现多个触点2及多个导电弹片3形成的多个电信号通道断开，此时多通道断路器切换成断电状态(如图6和图7所示)。

本实用新型实施例中，多个触点2可以作为电信号的输入端，多个导电弹片3作为电信号的输出端；也可以是，多个导电弹片3可以作为电信号的输入端，多个触点2作为电信号的输出端，可以根据实际灵活设置。

本实用新型实施例中，多通道断路器还包括多个输入端子6及多个输出端子7，多个输入端子6分别一一对应与多个触点2电连接，多个输出端子7分别一一对应与多个导电弹片3电连接，即多个触点2作为电信号的输入端，多个导电弹片3作为电信号的输出端。

本实用新型实施例中，该多通道断路器可用于信号级电路切断，也可以用于小功率电源电路断电。例如，该多通道断路器应用在电池管理系统时，多个输入端子6分别与电池包的多个电池连接，多个输出端子7则可以与BMS系统连接，BMS系统通过多个触点2与多个导电弹片3形成的多个电信号通道检测电池状态。当电池出现欠压或其它故障时，该多通道断路器断电实现BMS系统与电池包的多个电池断开连接，从而对电池及BMS系统起到保护作用。

本实用新型实施例中，触点2与导电弹片3的具体数量不限，触点2与导电弹片3的数量相同，每个触点2与对应的导电弹片3导通形成一电信号通道。触点2与导电弹片3的数量可以分别是两个、三个或三个以上，具体数量可以根据所需电信号通道的数量进行灵活设置。

作为本实用新型的一个实施例，壳体1包括相互盖合的上盖11和下盖12，上盖11和下盖12相互盖合形成一收容空间，多个触点2、多个导电弹片3及驱动机构4封装于壳体1的收容空间内，便于壳体1的组装。

作为本实用新型的一个实施例，还包括：

固定设置于壳体1内的基板8，多个触点2和多个导电弹片3同时设置于基板8上。

本实施例中，通过设置一个基板8，方便多个触点2和多个导电弹片3同时设置于基板8上，便于多个触点2和多个导电弹片3的集成设置，而且利于该多通道断路器的小型化。除本实施例外，也可以设置两个基板8，多个触点2和多个导电弹片3分别设置于不同的基板8上。

作为本实用新型的一个实施例，基板8为PCB板，多个触点2和多个导电弹片3一者通过PCB板上的线路与对应的输入端子连接，另一者通过PCB板上的线路与输出端子连接。

本实施例中，通过将基板8设置为PCB板，便于多个触点2与多个导电弹片3利用PCB板上的线路对应与输入端子6及输出端子7连接，可以实现线路高度集成，便于电气连接，可以进一步减小多通道断路器的整体体积。除本实施例外，触点2和导电弹片3分别直接固定在壳体11上或基板8上并分别利用电缆对应与输入端子6及输出端子7连接。

作为本实用新型的一个实施例，驱动机构4包括：

可活动设置于壳体1内的活动滑块41；以及

与活动滑块41连接的电动装置42，电动装置42可驱动活动滑块41带动多个导电弹片3与多个触点2分离。

本实施例中，活动滑块41由绝缘材质制成，电动装置42可以与活动滑块41直接或间接连接。在实际应用时，电动装置42可驱动活动滑块41推动或者拉动多个导电弹片3与多个触点2分离。优选的，电动装置42驱动活动滑块41推动多个导电弹片3与多个触点2分离。

本实施例中，该多通道断路器在通电状态时(如图4和图5所示)，多个导电弹片3与触点2保持接触导通；该多通道断路器需要断电时，电动装置42驱动该活动滑块41向推压多个导电弹片3，使多个导电弹片3向远离多个触点2方向运动，多个导电弹片3与多个触点2分离，从而实现多个导电弹片3与多个触点2形成的多个电信号通道断开，实现该多通道断路器断电(如图6和图7所示)。利用电动装置42驱动活动滑块41来推动多个导电弹片3形变，以使多个导电弹片3同时与多个触点2分离，此驱动机构4驱动方式简单可靠，实现成本低。除本实施例外，驱动机构4也可以设置成其它的驱动结构。

作为本实用新型的一个实施例，电动装置42为伸缩电机或推拉电磁铁。伸缩电机的伸缩轴或推拉电磁铁的推拉杆与活动滑块41连接，利用伸缩电机的伸缩轴或推拉电磁铁的推拉杆驱动活动滑块41推动多个导电弹片3与多个触点2分离，实现该多通道断路器断电，并利用伸缩电机或推拉电磁铁的自锁功能，使多通道断路器断电后保持断电状态，保持可靠断电；同时，在人工处理断电故障后，人工手动控制伸缩电机的伸缩轴或推拉电磁铁的推拉杆复位，以使多个导电弹片3复位并与多个触点2重新接触，实现该多通道断路器重新通电，便于该多通道断路器的循环利用，降低使用成本。

请结合参照图8，作为本实用新型的一个实施例，每个导电弹片3包括：

固定设置于壳体1内的固定部31；

与固定部31连接的形变部32；

与形变部32连接的推压部33；以及

与推压部33连接的导电部34，活动滑块41可驱动推压部33推动形变部32产生形变，以使导电部34向远离触点2的方向运动。

本实施例中，每个导电弹片3的固定部31固定于基板8上，以使每个导电弹片3通过基板8固定于壳体1内。

本实施例中，固定部31、形变部32、推压部33及导电部34的具体形状不限。固定部31固定于基板8上以使导电弹片3固定于基板8上。形变部32在推压部33受到活动滑块41推压时产生形变以带动导电部34与触点2分离，同时形变部32可在活动滑块41脱离推压部33时复位并带动导电部34与触点2重新接触。每个导电弹片3分别设置成上述结构，便于活动滑块41驱动导电弹片3与导电弹片3分离，且便于导电弹片3复位并与对应触点2重新接触。

作为本实用新型的一个实施例，基板8上设置有与多个导电弹片3一一对应设置的槽口81，每个导电弹片3的推压部33从基板8的一侧穿过对应的槽口81并伸出至基板8的另一侧，活动滑块41设置于推压部33的一侧。

本实施例中，通过在基板8上设置槽口81，每个导电弹片3的推压部33从基板8的一侧穿过对应的槽口81并伸出至基板8的另一侧，这样便于驱动机构4与导电弹片3的推压部33设置在基板8同一侧，便于驱动机构4推动导电弹片3的推压部33来实现导电弹片3与触点2的分离；而且，导电弹片3形变过程中，利用槽口81对推压部33运动进行限位，使导电弹片3在弹性形变过程中可以按照设定轨迹形变，从而提升多通道断路器的工作可靠性。

作为本实用新型的一个实施例，活动滑块41设置有一施力平面411，施力平面411同时与多个导电弹片3形成面接触，活动滑块41通过施力平面411推动多个导电弹片3与多个触点2分离。

本实施例中，活动滑块41利用施力平面411同时与多个导电弹片3形成面接触，使得活动滑块41与多个导电弹片3接触面大，从而使活动滑块41驱动导电弹片3稳定可靠，便于精确控制多个导电弹片3同时与多个触点2分离。

实施例二

请结合参照图9，本实用新型实施例提供一种电池保护装置，包括：

电池包30，电池包30包括依次串接的多个电池301；

上述实施例一的多通道断路器20；以及

BMS系统50，多个触点2和多个导电弹片3中的一者分别与对应的电池301电连接，另一者分别与BMS系统50电连接，且BMS系统50电性连接多通道断路器20的驱动机构4。

其中，可以是多通道断路器20的多个触点2与对应的电池301电连接，多通道断路器20的多个导电弹片3分别与BMS系统50电连接；也可以是，多通道断路器20的多个导电弹片3与对应的电池301电连接，多通道断路器20的多个触点2分别与BMS系统50电连接。

本实施例中，BMS系统50电性连接多通道断路器20的电动装置42。正常工作状态下，BMS系统50与电池包30之间通过多个触点2与多个导电弹片3导通形成多个电信号通道，BMS系统50利用多个电信号通道监测多个电池301的状态。

当BMS系统50监测到其中一个或多个电池301欠压或出现其它故障时，BMS系统50控制多通道断路器20的驱动机构4工作，驱动机构4的电动装置42工作时驱动该活动滑块41推动导电弹片3与相对应的触点2分离，使多个触点2与多个导电弹片3断开连接，实现BMS系统50与电池包30之间多通道的物理切断，使得BMS系统50与电池包30的多个电信号通道永久处于开路状态，需要人工干预后该多通道断路器20才可以恢复多电信号通道的电气连接，该多通道断路器在BMS系统50上的应用可以在电池出现故障无法使用时，避免BMS系统50持续耗电导致电池耗竭而报废的问题，同时可以对BMS系统50起到保护作用。

实施例三

本实施例还提供一种电动车辆，包括上述实施例二的电池保护装置。其中，电动车辆可以是电动汽车、电动自行车等。电动车辆通过设置上述电池保护装置，在电动车辆的电池欠压或其它故障时，BMS系统通过控制多通道断路器断电，实现BMS系统与电池之间多电信号通道的物理切断，避免BMS系统持续耗电导致电池耗竭而报废的问题，且对BMS系统起到保护作用，从而大大提升了电动车辆的使用安全性和可靠性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道断路器，其特征在于，包括:

壳体；

间隔设置于所述壳体内的多个触点；

设置于所述壳体内并与多个所述触点一一对应设置的多个导电弹片，多个导电弹片分别与多个触点对应接触形成多个电信号通道；以及

驱动机构，所述驱动机构可驱动多个所述导电弹片向远离多个所述触点的方向形变，以使多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

2.根据权利要求1所述的一种多通道断路器，其特征在于，还包括：

固定设置于所述壳体内的基板，多个所述触点和多个所述导电弹片同时设置于所述基板上。

3.根据权利要求2所述的一种多通道断路器，其特征在于，所述基板为PCB板，多个所述触点和多个所述导电弹片中的一者通过所述PCB板上的线路与对应的输入端子连接，另一者通过所述PCB板上的线路与输出端子连接。

4.根据权利要求2所述的一种多通道断路器，其特征在于，所述驱动机构包括：

可活动设置于所述壳体内的活动滑块；以及

与所述活动滑块连接的电动装置，所述电动装置可驱动所述活动滑块带动多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

5.根据权利要求4所述的一种多通道断路器，其特征在于，所述电动装置为伸缩电机或推拉电磁铁。

6.根据权利要求4所述的一种多通道断路器，其特征在于，每个所述导电弹片包括：

固定设置于所述壳体内的固定部；

与所述固定部连接的形变部；

与所述形变部连接的推压部；以及

与所述推压部连接的导电部，所述活动滑块可推动所述推压部带动所述形变部产生形变，以使所述导电部向远离所述触点的方向运动。

7.根据权利要求6所述的一种多通道断路器，其特征在于，所述基板上设置有与多个所述导电弹片一一对应设置的槽口，每个所述导电弹片的所述推压部从所述基板的一侧穿过对应的所述槽口并伸出至所述基板的另一侧，所述活动滑块设置于所述推压部的一侧。

8.根据权利要求4所述的一种多通道断路器，其特征在于，所述活动滑块设置有一施力平面，所述施力平面同时与多个所述导电弹片形成面接触，所述活动滑块通过所述施力平面推动多个所述导电弹片与多个所述触点分离。

9.一种电池保护装置，其特征在于，包括：

电池包，所述电池包包括依次串接的多个电池；

如权利要求1～8任意一项所述的多通道断路器；以及

BMS系统，多个所述触点和多个所述导电弹片中的一者分别与对应的所述电池电连接，另一者分别与所述BMS系统电连接，且所述BMS系统电性连接所述多通道断路器的所述驱动机构。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池保护装置。

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