[实用新型]一种集成了激励熔断器和继电器保护功能的电路保护器件

说明书

一种集成了激励熔断器和继电器保护功能的电路保护器件，包括壳体，位于壳体中的动触头组件、动触头传动组件、静触头组件，在壳体内以可拆卸方式设置的激励模块，激励模块包括激励源和动力装置；熔体穿过灭弧腔室后其两端分别位于不同静触头组件一侧的壳体上；正常工作状态下，熔体与主电路呈非导电连接；当零故障电流或小故障电流时，动触头传动组件驱动动触头与静触头组件脱离接触；当大故障电流时，动触头传动组件断电，同时激励源驱动动力装置动作的同时驱动熔体与主电路并联连接后，驱动动触头组件与静触头组件脱离接触，断开所述熔体。本发明体积小，结构紧凑，适用激励熔断器与继电器组合场所，可节约使用空间。

技术领域

本发明属于电力控制和电动汽车领域，具体属于电力/电动汽车用开关器件。

背景技术

目前电动汽车电池包保护器件主要是传统的热熔断器或激励熔断器和继电器配合使用。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。激励熔断器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。继电器为通过小电流控制将主回路导体连接或断开的一种可重复动作的保护器件。

传统的熔断器是利用电流的热积累效应来工作的，故其优点是在大倍数故障电流下，熔断动作会快速响应；反之，在小倍数故障电流中，熔断动作会延长响应。且传统熔断器受其结构影响，该器件为一次性器件。继电器的动作特性正好与传统熔断器的优缺点互补。继电器的优点是在小倍数故障电流中，动作响应快，分断效率高，且在其分断范围内，可以多次分断，闭合，不影响其工作性能；缺点是其分断上限低，当故障电流大于其分断上限，继电器的动静触头在动作时，会发生损坏，影响器件的工作性能。激励熔断器相对于传统熔断器的优势在于分断是主动控制的，并且在小倍数故障电流下，也能进行快速的分断，但其产品结构也决定了该器件是一次性保护器件。

电动汽车中的电路设计和电能流转是一个复杂的系统，该系统中时常会出现低倍数的故障电流冲击，该电流冲击对激励熔断器及传统熔断器的一次性动作保护特性来说是一个挑战，对主回路的安全运行要求来说也是一种潜在的威胁。结合继电器在小倍数故障电流下的保护特性，如果将继电器与激励熔断器串联到主回路系统中时，不仅可以降低系统对激励熔断器抗冲击电流的要求，而且对电路系统的安全来说也是一个提高和强化。

激励熔断器与继电器保护方案的优势是可以在小倍数故障电流下，继电器进行动作，断开故障电路，激励熔断器不进行动作；在中大倍数故障电流下，激励熔断器主动动作断开故障电流，继电器不进行动作。该保护方案的缺点是为实现同一个回路保护作用，电池包中需布置两个零件进行保护，对于电池包内的空间是极大的浪费，同样也增大了电池包的重量和成本。

如何将继电器和激励熔断器集成在一起，且不相互干涉，是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的提供一种将激励熔断器和继电器集成化设计的保护器件，通过对继电器空间结构的重新设计，将激励熔断器的主体结构布置在继电器内部空间中，从而将两个器件的功能进行了集成化，极大的减小了器件的空间尺寸和重量，降低了器件的成本。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是一种集成了激励熔断器和继电器保护功能的电路保护器件，包括壳体，位于壳体中的动触头组件、动触头传动组件、静触头组件，其特征在于，在所述壳体内以可拆卸方式设置的激励模块，所述激励模块包括激励源和动力装置；熔体穿过壳体中的填充有灭弧介质的灭弧腔室后其两端分别设置于不同静触头组件一侧的壳体上；正常工作状态下，所述熔体与主电路呈非导电连接；当零故障电流或小故障电流时，动触头传动组件断电，动触头与静触头组件脱离接触；当大故障电流时，动触头传动组件断电，同时所述激励源根据接收的激励信号驱动所述动力装置动作，同时驱动所述熔体与主电路并联连接后，所述动力装置驱动所述动触头组件与所述静触头组件脱离导电连接后，驱动所述动触头组件断开所述熔体。

优选地，当所述激励源根据接收的激励信号驱动所述的动力装置推动所述动触头组件与所述静触头组件脱离导电连接后，所述动触头组件断开所述熔体。