[實用新型]一種集成了激勵熔斷器和繼電器保護功能的電路保護器件

有效

• 申請號: 202220263452.9
• 申請日: 2022-02-09
• 公開（公告）號: CN216793594U
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陳蓉蓉;劉文浩;王偉;石曉光
• 申請（專利權）人: 西安中熔電氣股份有限公司
• 主分類號: H01H85/055
• 分類號: H01H85/055;H01H85/143;H01H85/165;H01H85/38;H01H45/00
• 代理公司: 西安乾方知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61259
• 代理人: 胡思棉

一種集成了激勵熔斷器和繼電器保護功能的電路保護器件，包括殼體，位于殼體中的動觸頭組件、動觸頭傳動組件、靜觸頭組件，在殼體內以可拆卸方式設置的激勵模塊，激勵模塊包括激勵源和動力裝置；熔體穿過滅弧腔室后其兩端分別位于不同靜觸頭組件一側的殼體上；正常工作狀態下，熔體與主電路呈非導電連接；當零故障電流或小故障電流時，動觸頭傳動組件驅動動觸頭與靜觸頭組件脫離接觸；當大故障電流時，動觸頭傳動組件斷電，同時激勵源驅動動力裝置動作的同時驅動熔體與主電路并聯連接后，驅動動觸頭組件與靜觸頭組件脫離接觸，斷開所述熔體。本發明體積小，結構緊湊，適用激勵熔斷器與繼電器組合場所，可節約使用空間。

技術領域

本發明屬于電力控制和電動汽車領域，具體屬于電力/電動汽車用開關器件。

背景技術

目前電動汽車電池包保護器件主要是傳統的熱熔斷器或激勵熔斷器和繼電器配合使用。熔斷器為利用電流熱積累效應，使熔體設置的電流感知點(狹頸)在一定時間里熔化斷開并熄滅電弧的保護器件。激勵熔斷器為在短時間內利用電子氣體發生裝置推動絕緣體切斷導體形成物理斷口的一種快速保護器件。繼電器為通過小電流控制將主回路導體連接或斷開的一種可重復動作的保護器件。

傳統的熔斷器是利用電流的熱積累效應來工作的，故其優點是在大倍數故障電流下，熔斷動作會快速響應；反之，在小倍數故障電流中，熔斷動作會延長響應。且傳統熔斷器受其結構影響，該器件為一次性器件。繼電器的動作特性正好與傳統熔斷器的優缺點互補。繼電器的優點是在小倍數故障電流中，動作響應快，分斷效率高，且在其分斷范圍內，可以多次分斷，閉合，不影響其工作性能；缺點是其分斷上限低，當故障電流大于其分斷上限，繼電器的動靜觸頭在動作時，會發生損壞，影響器件的工作性能。激勵熔斷器相對于傳統熔斷器的優勢在于分斷是主動控制的，并且在小倍數故障電流下，也能進行快速的分斷，但其產品結構也決定了該器件是一次性保護器件。

電動汽車中的電路設計和電能流轉是一個復雜的系統，該系統中時常會出現低倍數的故障電流沖擊，該電流沖擊對激勵熔斷器及傳統熔斷器的一次性動作保護特性來說是一個挑戰，對主回路的安全運行要求來說也是一種潛在的威脅。結合繼電器在小倍數故障電流下的保護特性，如果將繼電器與激勵熔斷器串聯到主回路系統中時，不僅可以降低系統對激勵熔斷器抗沖擊電流的要求，而且對電路系統的安全來說也是一個提高和強化。

激勵熔斷器與繼電器保護方案的優勢是可以在小倍數故障電流下，繼電器進行動作，斷開故障電路，激勵熔斷器不進行動作；在中大倍數故障電流下，激勵熔斷器主動動作斷開故障電流，繼電器不進行動作。該保護方案的缺點是為實現同一個回路保護作用，電池包中需布置兩個零件進行保護，對于電池包內的空間是極大的浪費，同樣也增大了電池包的重量和成本。

如何將繼電器和激勵熔斷器集成在一起，且不相互干涉，是目前急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的提供一種將激勵熔斷器和繼電器集成化設計的保護器件，通過對繼電器空間結構的重新設計，將激勵熔斷器的主體結構布置在繼電器內部空間中，從而將兩個器件的功能進行了集成化，極大的減小了器件的空間尺寸和重量，降低了器件的成本。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是一種集成了激勵熔斷器和繼電器保護功能的電路保護器件，包括殼體，位于殼體中的動觸頭組件、動觸頭傳動組件、靜觸頭組件，其特征在于，在所述殼體內以可拆卸方式設置的激勵模塊，所述激勵模塊包括激勵源和動力裝置；熔體穿過殼體中的填充有滅弧介質的滅弧腔室后其兩端分別設置于不同靜觸頭組件一側的殼體上；正常工作狀態下，所述熔體與主電路呈非導電連接；當零故障電流或小故障電流時，動觸頭傳動組件斷電，動觸頭與靜觸頭組件脫離接觸；當大故障電流時，動觸頭傳動組件斷電，同時所述激勵源根據接收的激勵信號驅動所述動力裝置動作，同時驅動所述熔體與主電路并聯連接后，所述動力裝置驅動所述動觸頭組件與所述靜觸頭組件脫離導電連接后，驅動所述動觸頭組件斷開所述熔體。

優選地，當所述激勵源根據接收的激勵信號驅動所述的動力裝置推動所述動觸頭組件與所述靜觸頭組件脫離導電連接后，所述動觸頭組件斷開所述熔體。