[发明专利]一种分层熔体结构及依次打断导体和分层熔体的激励保护装置

说明书

一种分层熔体结构及依次打断导体和分层熔体的激励保护装置，包括至少两根熔体，所述熔体上下分层设置，所述熔体两端并联连接形成连接端。本发明的激励保护装置，包括壳体，激励源、冲击装置、导体，在所述导体上还并联连接有本发明的分层熔体结构；当激励源驱动冲击装置动作断开所述导体后，所述冲击装置依次断开所述分层熔体结构上的各层熔体。本发明的分层熔体结构可提高激励保护装置的灭弧能力和分断能力。

技术领域

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，尤其是指通过依次打断导体和分层熔体进行电流分断的激励保护装置。

背景技术

目前电动汽车电池包保护器件除了传统的热熔熔断器，已经存在一种快速切断开口的激励保护装置，并逐渐扩大应用范围。熔断器为利用电流热积累效应，使熔体设置的电流感知点(狭颈)在一定时间里熔化断开并熄灭电弧的保护器件。激励保护装置为在短时间内利用电子气体发生装置推动绝缘体切断导体形成物理断口的一种快速保护器件。

熔断器的优点为成熟稳定、可分断上限高、灭弧能力强，缺点为：耐电流冲击性差；发热量较大；在低倍数故障电流下需长时间才能断开电路，无法实现快速保护；熔断器熔断后无法达到完全的物理隔绝，主要体现在断后绝缘电阻数值较小，数值范围在0.1MΩ～50MΩ；体积重量较大。激励保护装置的优点为通过快速切断开口实现快速保护、耐电流冲击性好、发热量小、断开后可实现完全的物理隔绝，断后绝缘电阻数值范围在550MΩ以上；缺点为单靠切断开口分断上限不高、灭弧能力弱(依靠空气冷却灭弧或挤压灭弧)。

综合传统熔断器和激励保护装置的优缺点，已经出现了在激励保护装置的导体上并联熔体来提高灭弧能力和分断能力的方案，并在此基础上进一步出现了较优的方案，即依次打断导体和并联在导体上的熔体的激励保护装置。该方案在小倍数故障电流下，主要利用打断导体断开电路熔体不熔断仅被切断；在中倍数故障电流下，先打断导体，电流转移到熔体上，熔体开始熔断，熔断过程中切断熔体并加速灭弧和分断；在大倍数故障电流下，先打断导体，电流转移到熔体上，熔体很快完全熔断，最后在无电流的情况下打断熔体，实现完全的物理隔绝。这种激励熔断器目前存在的问题为：在中倍数故障电流下，由于导体已经被打断，此时依靠熔体介入分断故障电流，但中倍数故障电流不能使熔体迅速熔断，此时只能依靠切断熔体来实现切断故障电流，此时会较难分断故障电流。这种中倍数故障电流情况下，导体先被打断而熔体狭径部分熔化但未完全熔断并只能依靠强制打断熔体来分断的故障电流，我们称之为阶跃电流。随着需要的分断故障电流范围增大时，需要分断能力更高的熔体，阶跃电流也随之升高。例如分断0～10KA故障电流的熔体，其阶跃电流在3～6KA左右，而分断0-20KA故障电流的熔体，其阶跃电流也将增大至6～12KA。随着市场需求，对高压保护器件分断能力要求越来越来大，也就意味着阶跃电流的上限也将越来越高，范围也会越来越大，阶跃电流下产生的问题也会被无限放大，可能导致断后绝缘电阻不佳，甚至可能导致分断失败。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分层熔体结构及依次打断导体和分层熔体的激励保护装置，采用多根熔体分层设置与导体并联。遇到大故障电流时，在打断导体后，依次打断分层布置的熔体，随着熔体逐层被切断，熔体的横截面积降低，其阶跃电流也随之降低，从而将阶跃电流降至切断结构能够承受的范围，实现正常分断，达到完全的物理隔绝。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种分层熔体结构，包括至少两根熔体，其特征在于，所述熔体上下分层设置，所述熔体两端并联连接形成连接端。

优选地，所述熔体折弯呈分层设置。

优选地，所述连接端开设有连接通孔。

优选地，在每根所述熔体上分别设置有断开薄弱处。

优选地，在所述熔体上设置有狭颈。