[发明专利]一种依次断开导体和熔体的激励熔断器

说明书

一种依次断开导体和熔体的激励熔断器，包括壳体及壳体中的空腔；在壳体及空腔中穿设有至少一根导体，所述导体两端可与外部电路连接；在所述导体上并联设置有至少一根熔体；在所述导体一侧的空腔中安装有激励装置和打断装置；所述激励装置可接收外部激励信号动作，驱动所述打断装置依次在所述导体和所述熔体上分别形成至少一个断口；所述导体上至少一个断口与所述熔体并联。本发明的熔断器，可依次延时断开导体和熔体，拓宽了分断电流范围，提高了分断能力和灭弧能力。

技术领域

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，尤其是指通过外部信号控制切断电流传输电路的激励熔断器。

背景技术

电路过电流保护的产品是基于流过熔断器电流产生的热量熔断的熔断器，存在主要的问题是热熔熔断器和负载匹配关系。例如在新能源车主回路保护情况，如果负载出现低倍数过载或短路的情况，选用低电流规格的熔断器不能满足电流短时间过冲的情况，如果选用高电流规格的熔断器不能满足快速保护的要求。在目前新能源车辆提供能量的锂电池包，在短路情况下输出电流大约是额定电流的几倍，熔断器保护时间不能满足要求，导致电池包发热起火燃烧。由于耐受电流发热和分断电流发热熔化，都源于流过熔断器的电流，此种采用电流的发热熔断的保护器件无法在具有较大额定电流或耐受较强的短时过载/冲击电流(例如电动汽车启动或爬坡时的短时大电流)的条件下，达到一定幅值故障电流足够快的分断速度，或者在一定幅值故障电流足够快的保护速度条件下，实现较高额定电流，或耐受较大的过载/冲击电流而不损伤。

另外一个热熔熔断器存在的问题是不能和外部设备通讯，不能由除电流之外的其它信号触发，例如车辆ECU、BMS或者其它传感器等。如果车辆出现严重碰撞、泡水或者暴晒后电池温度过高等情况不能及时切断电路，则有可能导致电池包燃烧最终损毁车辆的严重事件发生。

目前，市场上已经存在一种快速分断的切断开口结构，其主要包括气体发生装置、导电端子和导电端子掉落后的容置腔，气体发生装置产生高压气体带动活塞冲断导电端子，断裂后导电端子向下掉落至容置腔中，实现电路快速断开的目的。但是，其还存在有一些不足和缺陷,导致灭弧能力有限：受限于空气，难以分断大的故障电流；电弧直接利用空气冷却，分断能力受气压和温湿度影响较大；分断过程中，电弧直接灼烧冲击部刀，活塞刀的燃烧会影响到顺利灭弧；分断过程中，除了活塞刀对电弧有限的扰动外，没有其他结构或机构辅助灭弧。

基于上述熔断器辅助灭弧的弊端，申请人还研发出了一种并联熔体结构进行辅助灭弧；主导电端子通过驱动器进行断开进行电路保护，为了灭弧目的，在主导电端子上并联熔体进行灭弧。在熔断器主导电端子断开进行电路保护时，由于瞬间大电流会通过熔体使熔体熔断，从而实现灭弧的目的。

这种具有并联熔体的激励熔断器还存在一定缺陷：在实际使用中，在断开导电板后，熔体可能会因某些意外原因不能熔断，或熔断时间比设计的熔断时间长，导致整个电路无法及时彻底断开，造成巨大损失，尤其是在新能源汽车运行使用中，可能会造成车毁人伤的严重事故。因此，如何确保可靠断开熔断器，是必须解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过机械力依次断开导体及熔体的激励熔断器，可以更有效的对熔断器断开时产生的大量电弧进行灭弧，提高分断能力，同时确保了熔断器在故障发生时断开的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案一种依次断开导体和熔体的激励熔断器，包括壳体及壳体中的空腔；其特征在于在壳体及空腔中穿设有至少一根导体，所述导体两端可与外部电路连接；在所述导体上并联设置有至少一根熔体；在所述导体一侧的空腔中安装有激励装置和打断装置；所述激励装置可接收外部激励信号动作，驱动所述打断装置依次在所述导体和所述熔体上分别形成至少一个断口；所述导体上至少一个断口与所述熔体并联。

在所述壳体上设置有封闭的填充有灭弧介质的灭弧腔室；所述熔体部分或全部位于灭弧介质中。

在位于壳体内所述熔体上设置有至少一组施力组件，所述施力组件在所述打断装置驱动下断开熔体形成断口。