JP6057684B2 - パック電池用のブレーカとこのブレーカを使用するパック電池、及び温度スイッチ - Google Patents
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Description
このブレーカは、図1に示すように、バイメタル108を可動金属片106とする通電タイプのブレーカである。このブレーカは、検出温度が設定温度まで上昇すると、バイメタル108の可動金属片106が反転するように変形して、可動接点107が固定接点105から離れてオフ状態に切り換えられる。この構造のブレーカは、可動金属片をバイメタルとするので、可動金属片の電気抵抗が大きく、ブレーカの電圧降下による電力損失が大きくなる欠点がある。また、検出する温度が設定温度まで上昇しない状態においても、流れる電流が増加するとオフ状態に切り換えられる欠点もある。それは、電気抵抗の大きい可動金属片が電流のジュール熱で発熱して反転するからである。
また本発明のパック電池用のブレーカは、電流遮断ブレーカAに、温度スイッチBで通電されるヒーター9と、可動接点7が固定接点5から離される状態でバイメタル8を加温して、可動接点7を固定接点5から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター9Aとを設け、温度スイッチBを、検出温度が設定温度に上昇したことを検出する温度センサ18と、この温度センサ18の電気抵抗の変化でオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター9に通電するスイッチング素子14とで構成して、温度センサ18を電流遮断ブレーカAの外装ケース1の外部に配置して、温度センサ18のスイッチング素子14を電流遮断ブレーカAのヒーター9に接続する構造とすることもできる。
(1)検出温度が設定温度よりも低い状態
この状態で、温度スイッチBはオフ状態、電流遮断ブレーカAはオン状態にあって、電池16から負荷抵抗50に電力が供給される。温度スイッチBはオフ状態にあってヒーター9は通電されない。
この状態になると、温度スイッチBがオン状態に切り換えられて、図7においてヒーター9の上面を電池16のマイナス側に接続する。ヒーター9は、下面を固定接点5と可動接点7を介して電池16のプラス側に接続しているので、ヒーター9は、上面を電池16のプラス側、下面を電池16のマイナス側に接続して通電される。通電されるヒーター9は発熱して、バイメタル8を加温して変形させる。変形するバイメタル8は、可動接点7を固定接点5から離して電池16の負荷電流を遮断する。バイメタル8が変形すると、変形するバイメタル8を介して、ヒーター9の上面が電池16のプラス側に接続される。ヒーター9の上面は温度スイッチBを介してマイナス側に接続されるので、電池16は温度スイッチBを介して電池16のマイナス側に接続される。すなわち、温度スイッチBは電池16のプラス側とマイナス側とを接続してショート状態とする。この状態で、温度スイッチBと直列に接続している電流制限抵抗20は電池16のショート電流を制限する。言い換えると、電流制限抵抗20は、電池16のショート電流を所定の電流値とする電気抵抗としている。電流制限抵抗20をPTCとする回路構成にあっては、ショート電流でPTCが温度上昇して電気抵抗が大きくなるので、ショート電流を次第に小さくできる。
100b…ブレーカ
100c…ブレーカ
100d…ブレーカ
100e…ブレーカ
100f…ブレーカ
A…電流遮断ブレーカ
B…温度スイッチ
1…外装ケース 1A…外装ケース
2…絶縁ケース
3…外装金属板
4…固定金属片 4A…固定金属片
5…固定接点 5A…固定接点
6…可動金属片 6A…可動金属片
7…可動接点 7A…可動接点
8…バイメタル 8A…サブバイメタル
9…ヒーター 9A…自己保持ヒーター
10…外周壁
11…外壁 11A…第1の外壁
11B…第2の外壁
12…対向壁
13…底部
14…スイッチング素子
15…収納スペース
16…電池
17…リード線
18…温度センサ
19…入力回路
20…電流制限抵抗
21…収納凹部
28…バイメタル金属板
30…補助ブレーカ 30a…補助ブレーカ
30b…補助ブレーカ
30c…補助ブレーカ
50…負荷抵抗
105…固定接点
106…可動金属片
107…可動接点
108…バイメタル
205…固定接点
206…可動金属片
207…可動接点
208…バイメタル
Claims (7)
- 設定温度になると可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換えられるブレーカであって、
前記可動接点(7)と前記固定接点(5)とを内蔵する電流遮断ブレーカ(A)と、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカ(A)をオフ状態に切り換える温度スイッチ(B)とを備え、
前記電流遮断ブレーカ(A)は、外装ケース(1)と、この外装ケース(1)に固定してなる固定金属片(4)と、この固定金属片(4)に設けている固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有し、かつ可動接点(7)を前記固定接点(5)に接触させてオン状態、固定接点(5)から離してオフ状態とする可動金属片(6)と、この可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離すバイメタル(8)と、このバイメタルを加温するヒーター(9)とを備え、前記バイメタル(8)が、前記可動金属片(6)とヒーター(9)との間に配設されてなる無通電タイプのブレーカで、
前記温度スイッチ(B)は、検出温度が設定温度に上昇したことを検出してオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター(9)に通電するスイッチング素子(14)を備え、
前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)と、前記温度スイッチ(B)の外装ケース(1A)は別パーツで、前記電流遮断ブレーカ(A)と前記温度スイッチ(B)とはリード線(17)で接続され、
前記電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)が変形して可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換える熱変形温度は、前記温度スイッチ(B)が前記スイッチング素子(14)をオンに切り換える設定温度よりも高く、
前記温度スイッチ(B)が、検出温度が設定温度に上昇したことを検出して前記スイッチング素子(14)をオン状態に切り換えて前記ヒーター(9)に通電し、通電されるヒーター(9)が発熱してバイメタル(8)を加温して変形させ、変形するバイメタル(8)が前記可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離して電流を遮断するようにしてなるパック電池用のブレーカ。 - 前記温度スイッチ(B)が、設定温度になると変形するサブバイメタル(8A)と、このサブバイメタル(8A)が変形してオン状態に切り換えられるA接点とを備える補助ブレーカ(30)で、
温度スイッチ(B)である補助ブレーカ(30)のA接点がオン状態で前記ヒーター(9)に通電して、電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)を変形するようにしてなる請求項1に記載されるパック電池用のブレーカ。 - 前記電流遮断ブレーカ(A)が、前記温度スイッチ(B)で通電されるヒーター(9)と、可動接点(7)が固定接点(5)から離される状態で前記バイメタル(8)を加温して、可動接点(7)を固定接点(5)から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター(9A)とを備える請求項1又は2に記載されるパック電池用のブレーカ。
- 前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)が収納スペース(15)を有し、この収納スペース(15)内に、前記自己保持ヒーター(9A)と前記バイメタル(8)と可動金属片(6)と前記ヒーター(9)とが配置され、前記自己保持ヒーター(9A)が前記バイメタル(8)と対向して配置され、前記ヒーター(9)が収納スペース(15)内に露出して配置してなる請求項3に記載されるパック電池用のブレーカ。
- 前記自己保持ヒーター(9A)がPTCヒーターである請求項3又は4に記載されるパック電池用のブレーカ。
- 設定温度になると可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換えられるブレーカであって、
前記可動接点(7)と前記固定接点(5)とを内蔵する電流遮断ブレーカ(A)と、検出温度が設定温度に上昇することを検出して電流遮断ブレーカ(A)をオフ状態に切り換える温度スイッチ(B)とを備え、
前記電流遮断ブレーカ(A)は、外装ケース(1)と、この外装ケース(1)に固定してなる固定金属片(4)と、この固定金属片(4)に設けている固定接点(5)と対向する位置に可動接点(7)を有し、かつ可動接点(7)を前記固定接点(5)に接触させてオン状態、固定接点(5)から離してオフ状態とする可動金属片(6)と、この可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離すバイメタル(8)と、このバイメタルを加温するヒーター(9)とを備え、前記バイメタル(8)が、前記可動金属片(6)とヒーター(9)との間に配設されてなる無通電タイプのブレーカで、
さらに、前記電流遮断ブレーカ(A)が、前記温度スイッチ(B)で通電されるヒーター(9)と、可動接点(7)が固定接点(5)から離される状態で前記バイメタル(8)を加温して、可動接点(7)を固定接点(5)から分離する電流遮断状態に保持する自己保持ヒーター(9A)とを備え、
前記温度スイッチ(B)は、検出温度が設定温度に上昇したことを検出する温度センサ(18)と、この温度センサ(18)の電気抵抗の変化でオン状態に切り換えられ、かつオン状態で前記ヒーター(9)に通電するスイッチング素子(14)を備え、前記温度スイッチ(B)は、前記電流遮断ブレーカ(A)の外装ケース(1)の外側にあって、前記温度スイッチ(B)の前記スイッチング素子(14)は前記電流遮断ブレーカ(A)のヒーター(9)に接続され、
前記電流遮断ブレーカ(A)のバイメタル(8)が変形して可動接点(7)を固定接点(5)から離してオフ状態に切り換える熱変形温度は、前記温度スイッチ(B)が前記スイッチング素子(14)をオンに切り換える設定温度よりも高く、
前記温度スイッチ(B)が、検出温度が設定温度に上昇したことを検出して前記スイッチング素子(14)をオン状態に切り換えて前記ヒーター(9)に通電し、通電されるヒーター(9)が発熱してバイメタル(8)を加温して変形させ、変形するバイメタル(8)が前記可動金属片(6)の可動接点(7)を固定接点(5)から離して電流を遮断するようにしてなるパック電池用のブレーカ。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載されるブレーカ(100)と、このブレーカ(100)を直列に接続してなる電池(16)とを備え、
前記温度スイッチ(B)が、オン状態において電池(16)からヒーター(9)に通電するようにしてなるパック電池。
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