CN220796636U - 一种高压熔断器组合 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及保护器件技术领域，尤其涉及一种高压熔断器组合。采用两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置，所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，只需要使用一个第一高压分断装置即可代替现有每个熔断器内部都并联一个电流保险丝的分断能力，从而可以降低每个高压熔断器的高电压及大电流的分断能力的要求，降低高压熔断器的体积和制造难度，降低整个需安全保护器件的保护成本。

Description

一种高压熔断器组合

技术领域

本实用新型涉及保护器件技术领域，尤其涉及一种高压熔断器组合。

背景技术

目前市场上新能源汽车或储能系统采用电芯进行串并联连接时，有采用过电流或过温度熔断机制的连接保护，并且为确保直流熔断，需要在每一个熔断器上并联一个电流保险丝，从而确保其熔断进而切断电路。

然而，电流保险丝的体积较大，若每个高压熔断器内部都并联一个电流保险丝，则形成的高压熔断器组合的整体体积就更加大，不利于市场推广。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高压熔断器组合，可以降低每个高压熔断器的高电压及大电流的分断能力的要求，降低高压熔断器的体积和制造难度，降低整个需安全保护器件的保护成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种高压熔断器组合，包括两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置；所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，所述第一温度熔断装置的熔断时间设置早于第二温度熔断装置的熔断时间。

进一步地，所述第一温度熔断装置包括第一合金，所述第二温度熔断装置包括第二合金，所述第一合金的合金熔点低于第二合金的合金熔点。

进一步地，每个所述高压熔断器还包括用于使第一温度熔断装置和第二温度熔断装置熔化的加热元件。

进一步地，所述加热元件靠近第一温度熔断装置部分的功率密度比靠近第二温度熔断装置部分的功率密度高。

进一步地，还包括加热开关和驱动源，所述驱动源通过加热开关与加热元件电连接。

进一步地，所述驱动源为待保护器件或者外设的供电端。

进一步地，所述待保护器件与第二温度熔断装置电连接。

进一步地，所述待保护器件为电池、电容或发热电阻。

进一步地，还包括第三温度熔断装置，所述第三温度熔断装置与加热元件串联连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种高压熔断器组合，采用两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置，所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，只需要使用一个第一高压分断装置即可代替现有每个熔断器内部都并联一个电流保险丝的分断能力，从而可以降低每个高压熔断器的高电压及大电流的分断能力的要求，降低高压熔断器的体积和制造难度，降低整个需安全保护器件的保护成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种高压熔断器组合的结构连接图；

图2为本实用新型的一种高压熔断器组合的结构连接图；

图3为本实用新型的一种高压熔断器组合的结构连接图；

图4为本实用新型的一种高压熔断器组合的结构连接图；

标号说明：

1、第一温度熔断装置；2、第二温度熔断装置；3、加热组件；31、加热开关；32、加热元件；33、第三温度熔断装置；4、第一高压分断装置；5、待保护器件。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图4，本实用新型提供的一种高压熔断器组合，包括两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置；所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，所述第一温度熔断装置的熔断时间设置早于第二温度熔断装置的熔断时间。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种高压熔断器组合，采用两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置，所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，只需要使用一个第一高压分断装置即可代替现有每个熔断器内部都并联一个电流保险丝的分断能力，从而可以降低每个高压熔断器的高电压及大电流的分断能力的要求，降低高压熔断器的体积和制造难度，降低整个需安全保护器件的保护成本。

进一步地，所述第一温度熔断装置包括第一合金，所述第二温度熔断装置包括第二合金，所述第一合金的合金熔点低于第二合金的合金熔点。

进一步地，所述第一合金可以为低熔点合金，所述第二合金可以为高熔点合金。

由上述描述可知，通过上述结构设计，采用熔点差异的方式，可在第一温度熔断装置采用(93～102)℃熔点的低熔点合金，在第二温度熔断装置采用(125～150)℃熔点的高熔点合金，保证在同等加热功率下及热传导速率下，第一温度熔断装置先于第二温度熔断装置熔断。

进一步地，每个所述高压熔断器还包括用于使第一温度熔断装置和第二温度熔断装置熔化的加热元件。

由上述描述可知，通过设置加热元件，能够主动地安全切断第一温度熔断装置及第二温度熔断装置。

进一步地，所述加热元件靠近第一温度熔断装置部分的功率密度比靠近第二温度熔断装置部分的功率密度高。加热元件的功率密度高，升温速率快、发热量高，以实现第一温度熔断装置和第二温度熔断装置的低熔点合金熔点相同时，确保第一温度熔断装置也可先断开。

当然，在其他实施例中，所述加热元件分别到第一温度熔断装置和第二温度熔断装置的距离相等或者所述加热元件到第一温度熔断装置的距离小于所述加热元件到第二温度熔断装置的距离。

进一步地，还包括加热开关和驱动源，所述驱动源通过加热开关与加热元件电连接。

由上述描述可知，设置加热开关和驱动源，当需要切断高压熔断器时，控制所述加热开关闭合，驱动源提供给加热元件电流以使其发热。

进一步地，所述驱动源为待保护器件或者外设的供电端。

进一步地，所述待保护器件与第二温度熔断装置电连接。

进一步地，所述待保护器件为电池、电容或发热电阻。

由上述描述可知，驱动源可以是待保护器件，如电池、电容或发热电阻，即能为加热元件提供电流或者直接提供热源的器件，当然也可以是设置在外部的供电端均可。

进一步地，还包括第三温度熔断装置，所述第三温度熔断装置与加热元件串联连接。

由上述描述可知，设置第三温度熔断装置，起到保护加热元件的作用。

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：

本实施例以五路并联为例，当然不受限于五路。

如图1至图3，本实用新型提供的一种高压熔断器组合，包括五路相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置4；每路高压熔断器对应连接一个待保护器件5，所述待保护器件为电池、电容或发热电阻。本实施例以电池为例。

第一高压分断装置4采用电流保险丝。

每个所述高压熔断器包括第一温度熔断装置1、第二温度熔断装置2以及用于使第一温度熔断装置1和第二温度熔断装置2熔化的加热元件32；其中，所述第一温度熔断装置1和第二温度熔断装置2串联连接，上述的待保护器件5连接于第二温度熔断装置不与第一温度熔断装置连接的一端。所述第一温度熔断装置1的熔断时间设置早于第二温度熔断装置2的熔断时间。

为了实现第一温度熔断装置的熔断时间设置早于第二温度熔断装置的熔断时间，具体可采用以下两种方式：

方式1、如图2所示，采用熔点差异的方式，可在第一温度熔断装置采用(93～102)℃熔点的低熔点合金，在第二温度熔断装置采用(125～150)℃熔点的高熔点合金，保证在同等加热功率下及热传导速率下，第一温度熔断装置先于第二温度熔断装置熔断。即所述第一温度熔断装置包括第一合金，所述第二温度熔断装置包括第二合金，所述第一合金的合金熔点低于第二合金的合金熔点，所述加热元件分别到第一温度熔断装置和第二温度熔断装置的距离相等。即所述加热元件的连接点位于第一温度熔断装置和第二温度熔断装置之间，所述第一合金为低熔点合金，所述第二合金为高熔点合金。当然，所述第一熔断装置和第二熔断装置也可以是有机物颗粒。

方式2、如图3所示，采用加热元件到两个温度熔断装置的距离不同的差异来实现第一温度熔断装置先于第二温度熔断装置熔断。即所述第一温度熔断装置和第二温度熔断装置相同，所述加热元件到第一温度熔断装置的距离小于所述加热元件到第二温度熔断装置的距离，即所述加热元件的连接点位于第一温度熔断装置远离第二温度熔断装置的一端。

方式3、所述加热元件靠近第一温度熔断装置部分的热功率密度比靠近第二温度熔断装置部分的热功率密度高，实现第一温度熔断装置先于第二温度熔断装置熔断。

具体的，可在第一熔断装置所对应的加热装置的加热区设计(150～250)w加热功率的加热浆料布置，在第二熔断装置所对应的加热装置的加热区设计(50～80)w加热功率的加热浆料布置，或可在通过加热浆料排线上通过发热量的差异化实现，或通过不同热阻材料的方式降低热传导能力实现。

所有的第一温度熔断装置1相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置4。

每路的高压熔断器都配置一个加热开关31和驱动源，所述驱动源通过加热开关31与加热元件32电连接。加热开关和加热元件组成加热组件3。设置加热开关和驱动源，当需要切断高压熔断器时，控制所述加热开关闭合，驱动源提供给加热元件电流以使其发热。其中，加热开关31可为温度触发开关，如金属片的热保护器，出现温度超过动作温度时，由常开转为常闭，接通电路，加热器可进行工作发热。当然，加热开关也可以是受电池管理系统控制导通的MOS或继电器。

所述驱动源为待保护器件或者外设的供电端。驱动源可以是待保护器件，如电池、电容或发热电阻，即能为加热元件提供电流或者直接提供热源的器件，当然也可以是设置在外部的供电端均可。

如图4所示，设置第三温度熔断装置33，所述第三温度熔断装置33与加热元件32串联连接，起到保护加热元件的作用。

所述第一熔断装置1和第二熔断装置2的载流能力均高于高压分断装置4的载流能力。高压分断装置在电池组的充放电状态下都可熔断，且高压分断装置的熔断时间介于第一熔断装置与第二熔断装置的熔断时间之间。

本实用新型的一种高压熔断器组合的工作原理为：

设定第一熔断装置先于第二熔断装置断开。当第一熔断装置已断开时，由于第一熔断装置的载流能力远高于高压分断装置，高压分断装置还未动作，第一熔断装置熔断，第二熔断装置与高压分断装置形成串联关系，由于高压分断装置的载流能力远低于第二熔断装置的载流能力，电流流经高压分断装置时，高压分断装置动作，做过流高压分断，将回路断开，第二熔断装置熔断后，电路安全断开。

在并联的电气架构下第一熔断装置1、第二熔断装置2如还存在一并的状态下，前几并的分断并不会产生电弧，在剩下最后一并时，则需分断系统电压的整体高电压，进行最后一并的分断时，第一熔断装置1先于第二熔断装置2熔断，电流流经高压分断装置4、第二熔断装置2和电池组；电流流经高压分断装置4时，先于第二熔断装置2过流熔断，做高压分断，将回路断开。

综上所述，本实用新型提供的一种高压熔断器组合，采用两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括第一温度熔断装置、第二温度熔断装置以及用于使第一温度熔断装置和第二温度熔断装置熔化的加热元件；通过加热元件能够主动地安全切断多个并联支路的高压电流。其中，所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，只需要使用一个第一高压分断装置即可代替现有每个熔断器内部都并联一个电流保险丝的分断能力，从而可以降低每个高压熔断器的高电压及大电流的分断能力的要求，降低高压熔断器的体积和制造难度，降低整个需安全保护器件的保护成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种高压熔断器组合，其特征在于，包括两路以上相互并联连接的高压熔断器和一个第一高压分断装置；每个所述高压熔断器包括串联连接的第一温度熔断装置和第二温度熔断装置；所有的第一温度熔断装置相互并联连接且共同并联一个所述第一高压分断装置，所述第一温度熔断装置的熔断时间设置早于第二温度熔断装置的熔断时间。

2.根据权利要求1所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，所述第一温度熔断装置包括第一合金，所述第二温度熔断装置包括第二合金，所述第一合金的合金熔点低于第二合金的合金熔点。

3.根据权利要求2所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，每个所述高压熔断器还包括用于使第一温度熔断装置和第二温度熔断装置熔化的加热元件。

4.根据权利要求3所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，所述加热元件靠近第一温度熔断装置部分的功率密度比靠近第二温度熔断装置部分的功率密度高。

5.根据权利要求3所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，还包括加热开关和驱动源，所述驱动源通过加热开关与加热元件电连接。

6.根据权利要求5所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，所述驱动源为待保护器件或者外设的供电端。

7.根据权利要求6所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，所述待保护器件与第二温度熔断装置电连接。

8.根据权利要求6或7所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，所述待保护器件为电池、电容或发热电阻。

9.根据权利要求3所述的一种高压熔断器组合，其特征在于，还包括第三温度熔断装置，所述第三温度熔断装置与加热元件串联连接。