一种电控型熔断器的制作方法

1.本实用新型涉及电气保护器件技术领域，尤其涉及一种电控型熔断器。


背景技术：

2.熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中,作为短路和过电流的保护器,是应用最普遍的保护器件之一。
3.目前熔断器被广泛应用于新能源汽车各种用电设备及功能电路中，但是新能源汽车使用熔断器时，熔断器的控制信号为来自汽车控制系统的触发信号，由汽车的内置的管理系统(bms)对电流进行检测的判断，但通常bms内的检测和信号输出的延迟较高，导致熔断器响应速度慢，因此在一些需要快速保护动作的情况下，可能会出现来不及保护的情况，对整车性能及安全影响很大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为了解决新能源汽车中熔断器bms的检测和信号输出的延迟较高导致熔断器响应速度慢的问题，本实用新型的实施例提供了一种电控型熔断器。
5.本实用新型的实施例提供一种电控型熔断器，包括高速开断器和电子测控单元；
6.所述高速开断器包括绝缘外壳及贯穿所述绝缘外壳的直排导电体，其中所述直排导电体的表面设有沟槽，所述绝缘外壳内位于所述沟槽上方依次设有开断栅片、及与开断栅片连接的气体发生装置，所述绝缘外壳内位于所述沟槽下方设有避让槽、及与所述避让槽连通的灭弧室；
7.所述电子测控单元设置于所述绝缘外壳外部且与所述直排导电体接触，所述电子测控单元还连接气体发生装置，所述电子测控单元用以检测所述直排导电体上流过的电流且在电流过载时触发所述气体发生装置、驱动所述开断栅片切断所述沟槽。
8.进一步地，所述开断栅片上部外壁设有外倒齿，所述绝缘外壳内部设有内衬套，所述内衬套环绕所述开断栅片下部且内壁设有内倒齿，所述开断栅片下部切断所述沟槽后插入所述避让槽，所述外倒齿卡入所述内倒齿。
9.进一步地，所述避让槽上部设有阶梯状的扩大口，所述开断栅片切断所述沟槽时使所述沟槽断口处的边缘部分弯折偏向所述扩大口内。
10.进一步地，所述沟槽为设置于所述直排导电体同一位置上下表面均凹陷的双面沟槽。
11.进一步地，所述开断栅片下部设有直板状的开断刀片，所述开断刀片底部设有尖刃，所述尖刃与所述沟槽槽底接触。
12.进一步地，所述开断刀片上部两侧设有弧形的过渡面，所述沟槽槽口的两侧均设
有倒角结构，所述开断刀片切断所述沟槽后运动至设定位置所述倒角结构抵持所述过渡面。
13.进一步地，所述开断栅片与所述气体发生装置之间还设有锥形传力活塞，所述传力活塞沿其轴线方向开设有传力孔，所述传力孔为阶梯孔，所述传力活塞置于所述开断栅片上部，所述气体发生装置输出端插入所述传力孔且与所述开断栅片上部抵接。
14.进一步地，所述电子测控单元包括用于检测电流大小的霍尔电流传感器、以及判断电流是否过载的处理器。
15.进一步地，所述灭弧室内设有灭弧材料。
16.本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种电控型熔断器，直接通过电子测控单元对直排导电体上通过电流进行检测，进而触发高速开断器执行分断，实现快速自行检测及快速分断，响应速度快，不需要依靠外部触发信号，独立完成完整的保护功能，解决了新能源汽车中熔断器bms的检测和信号输出的延迟较高导致保护不及时的问题，提高新能源汽车的安全性能。
附图说明
17.图1是本实用新型一种电控型熔断器的俯视图；
18.图2是图1中的a-a剖面示意图。
19.图中：1-直排导电体、2-电子测控单元、3-上外壳、4-下内壳、5-下外壳、6-开断栅片、7-气体发生装置、8-沟槽、9-扩大口、10-避让槽、11-灭弧室、12-开断刀片、13-内衬套、14-内倒齿、15-外倒齿、16-传力活塞、17-压盖。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
21.请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种电控型熔断器，主要应该于新能源汽车上，主要包括高速开断器和电子测控单元2。
22.请参考图2，具体的，所述高速开断器包括绝缘外壳及贯穿所述绝缘外壳的直排导电体1。所述绝缘外壳为绝缘材质，由所述直排导电体1之上的上外壳3、以及位于所述直排导电体1之下的下内壳4和下外壳5组成，所述上外壳3、所述下内壳4及所述下外壳5均为腔体结构。
23.所述直排导电体1为直板状铜排，整体电阻较小，流通能力强。所述直排导电体1支撑于所述下内壳4上部，且所述上外壳3下部与所述下内壳4上部固定连接从而将所述直排导电体1夹紧固定。所述直排导电体1的两端分别延伸出所述绝缘外壳，用以连接被保护的主电路。
24.所述直排导电体1的表面设有沟槽8，以使所述直排导电体1在所述沟槽8处形成薄弱易断处。这里所述沟槽8具体为沿着所述直排导电体1宽度方向的条形槽，所述沟槽8的截面形状可以为u形、v形或梯形等。所述直排导电体1为一体化加工成型，其中所述沟槽8为使用数控加工技术在所述直排导电体1表面加工一定深度的应力槽，使所述沟槽8更容易被切断。
25.优选的，所述沟槽8为设置于所述直排导电体1同一位置上下表面均凹陷的双面沟槽，即在所述直排导电体8中部的位置上下表面均加工应力槽，形成明显薄弱处。
26.所述绝缘外壳内位于所述沟槽8上方依次设有开断栅片6、及与开断栅片6连接的气体发生装置7，所述开断栅片6受所述气体发生装置7的驱动作用对所述沟槽8产生剪切作用。
27.具体而言，所述开断栅片6及所述气体发生装置7均设置于所述上外壳3内，其中所述开断栅片6位于所述沟槽8的正上方，具体容置于所述上外壳3内部的圆柱腔体内。本实施例中所述开断栅片6近似为t形，由上部的圆柱体主体和下部的片状开断刀片12组成，所述开断栅片6的上部被约束于圆柱形内腔内，仅能沿着竖直方向运动。
28.所述开断刀片12位于所述沟槽8的上方，二者位于同一竖直平面内，所述开断刀片12在竖直方向上对准所述沟槽8。这里所述开断刀片12的底部设有v形的尖刃，所述开断刀片12直接插入所述沟槽8之内，使所述尖刃与所述沟槽的上表面相抵，这样一方面可以使所述开断刀片12与所述沟槽8准确对齐，另一方面减少所述开断栅片12的运动距离，更快的切断所述沟槽8。
29.另外，所述开断栅片12上部外壁设有外倒齿15，所述绝缘外壳内部设有内衬套13，所述内衬套13设置于所述上外壳3内的圆柱腔体内，所述内衬套13环绕所述开断栅片6下部且内壁设有内倒齿14，所述开断栅片6下移时上部会进入所述内衬套13，所述外倒齿15卡入所述内倒齿14，所述内倒齿14与所述外倒齿15相互卡合，防止开断栅片6回弹，保证可靠的分断效果。
30.所述气体发生装置7设置于所述上外壳3的顶部，位于所述开断栅片6的上方，这里所述气体发生装置7为火工品。所述上外壳3顶部设有压盖17，所述气体发生装置7下端为输出端且输出端与所述开断栅片6上部相抵接，所述气体发生装置7上端被所述压盖17压紧固定。触发后的所述气体发生装置7可推动所述开断栅片6下移，进而推动所述开断刀片12向下运动剪切所述沟槽8。
31.此外，所述开断栅片6与所述气体发生装置7之间还设有锥形传力活塞16，所述传力活塞16沿其轴线方向开设有传力孔，所述传力孔为阶梯孔，所述传力活塞置16于所述开断栅片6上部，所述气体发生装置7输出端插入所述传力孔且与所述开断栅片6上部抵接。所述传力活塞16分散所述气体发生装置7输出端的驱动力，使驱动力均匀传递至所述开断栅片6上部，以使所述开断栅片6稳定下移。
32.为了限制所述开断栅片6在剪切所述沟槽8时的下移距离，所述开断刀片12上部两侧设有弧形的过渡面，所述沟槽8槽口的两侧均设有倒角结构，所述开断刀片12在切断所述沟槽8后会继续下移直至所述倒角结构抵住所述过渡面，阻挡所述开断栅片6继续下移，这样所述开断刀片12切断所述沟槽8后运动至设定位置所述倒角结构抵持所述过渡面。
33.所述绝缘外壳内位于所述沟槽8下方设有避让槽10、及与所述避让槽10连通的灭弧室11。所述避让槽10设置于所述下内壳4内，位于所述沟槽8的正下方。所述开断刀片12切断所述沟槽8后进入所述避让槽10，所述避让槽10提供容置空间。优选的，所述避让槽10上部设有阶梯状的扩大口9，所述开断刀片12切断所述沟槽8时使所述沟槽8断口处的边缘部分弯折偏向所述扩大口9内。这样可以避免所述沟槽8被切断后其断口出的边缘部分与所述开断刀片12产生挤压作用，影响所述开断栅片6下移。
34.所述灭弧室11设置于所述下外壳5内，所述下外壳5上部与所述下内壳4下部固定连接。所述灭弧室11位于所述避让槽10下方，所述避让槽10上下贯穿所述下内壳4，下端直接与所述灭弧室11上部连通。所述灭弧室11内设有灭弧材料，灭弧材料可以选择石英砂等吸能材料。所述灭弧室11起到灭弧作用，切断所述沟槽8产生的电弧受所述开断刀片12的挤压作用沿着所述避让槽10进入所述灭弧室11中，通过灭弧材料进行灭弧吸能，直至电流完全过零，完成彻底分断。
35.所述电子测控单元2设置于所述绝缘外壳外部，位于所述直排导电体1的中分线上且与所述直排导电体1接触，所述电子测控单元2还连接气体发生装置7。一般所述电子测控单元2可以选择由霍尔电流传感器和处理器构成的电路板，霍尔电流传感器用于检测所述直排导电体1上通过的电流大小，所述处理器判断电流是否过载，在过载时向所述气体发生装置7发送触发信号。
36.上述电控型熔断器，直接通过电子测控单元2对直排导电体1上通过电流进行检测，在电流过载时触发所述气体发生装置7，进而驱动所述开断栅片6下移切断所述沟槽8，并通过所述灭弧室11进行灭弧，实现快速自行检测及快速分断，响应速度快，不需要依靠外部触发信号，独立完成完整的保护功能，安全可靠。
37.在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
38.在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。