一种控制电路由常开切换常闭的激励保护装置的制作方法

本发明涉及电力控制和电动汽车领域，尤其是指电动车电池包与负载回路切断后，使负载回路储能元器件的电能释放的保护性器件。

背景技术：

随着电动汽车的发展，电动汽车电池包与负载回路中一般使用传统的热熔熔断器进行电路保护。但是由于电动汽车的瞬时加速特性、容易发生碰撞等意外事故的交通特性，传统的热熔熔断器在电动汽车中实现的保护作用具有速度慢或无法实现的局限性。其原因在于，当电动汽车发生碰撞等重大事故时，电动汽车中的故障电流没有产生或故障电流非常小，传统的熔断器则无法熔断使电路得到保护。为此，专门针对电动汽车的特殊性，跳出传统热熔熔断器断开电路的原理，研发出了通过外部的激励信号，激励源动作释放高压气体驱动冲击装置断开电路的电路保护装置。激励信号的发送通过电动汽车控制系统控制。比如当汽车发生碰撞时，检测碰撞的传感器将感应信号反馈给电动汽车控制系统，当电动汽车控制系统判断感应信号的检测值等于或大于阈值时，电动汽车控制系统向电路保护装置的激励源发送激励信号使激励源动作驱动冲击装置断开电路，实现电路保护。

电动车电池包与负载回路中连接着诸多元器件，包括电池包、电感、电容、电动机等，电池包与负载回路出现故障电流时，依靠激励保护器件可切断回路，将电池包与负载的回路断开。但负载回路中的电感、电容、电动机等元器件在电路断开后依然储存一定的电能还未释放，对人员后续的操作修理带来安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种激励保护装置，在电池包与负载回路断开后，可以及时根据接收的激励信号动作，导通负载与释能电路，将负载中储能元器件残留电能释放，保证维修人员的操作安全。储能元器件的释能电路，一般采用将本发明的激励保护装置一端接电池包与负载回路、另一端接地，初始状态下本发明的激励保护装置为常开状态。在由常开切换至常闭状态后，负载与释能电路接通，负载中的储能元器件进行电能释放。

为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案是一种控制电路由常开切换常闭的激励保护装置，包括壳体，在所述壳体中穿设有相互绝缘设置的第一导电件和第二导电件，所述第一导电件与第二导电件可与外部电路连接的一端位于所述壳体外部；在位于所述壳体内的所述第一导电件一侧依次设置有冲击装置和激励驱动装置；所述激励驱动装置可接收外部激励信号后驱动所述冲击装置冲击所述第一导电件，所述第一导电件被冲击后可与所述第二导电件导电连接。

优选地，所述第一导电件上设置有旋转部，当所述第一导电件受到所述冲击装置冲击后，被冲击的部分可沿所述旋转部旋转折弯后与所述第二导电件导电接触。

优选地，所述壳体内的所述第一导电件可被冲击装置冲击部位的一侧或两侧、及所述第二导电件与所述第一导电件接触部位的一侧或两侧与所述壳体间设置有保持初始位置的限位结构。

优选地，所述第一导电件和所述第二导电件穿设在所述壳体中，所述第一导电件和第二导电件位于所述壳体外部的一端位于所述壳体的两侧或同一侧，另一端位于所述壳体内；所述旋转部设置在位于所述壳体内的所述第一导电件上；所述第一导电件位于壳体内的一端通过所述限位结构限位；所述冲击装置可克服所述限位结构冲击所述第一导电件位于壳体内的一端使其沿着所述旋转部与所述第二导电件导电连接。

优选地，当所述第一导电件和所述第二导电件设置在所述壳体相对两侧时，所述第二导电件可与第一导电件接触的一面设置为斜面；所述第一导电件在所述冲击装置作用下可与第二导电件斜面接触。

优选地，所述第一导电件位于壳体内部的端部设置有增大第一导电件与所述第二导电件接触面积及可靠性的齿状结构。

优选地，所述第一导电件穿设过所述壳体，其一端伸出壳体外侧，另一端支撑位于所述壳体壁中；在位于所述壳体内的对应所述冲击装置的所述第一导电件上设置有至少一个断开薄弱处，所述旋转部设置在所述断开薄弱处一侧。

优选地，在所述第二导电件可与所述第一导电件接触部分的下方或下面壳体上设置有缓冲装置。

优选地，所述缓冲装置为设置在所述壳体上的吸能筋。

优选地，所述旋转部为开设在所述第一导电件上可降低强度的旋转薄弱处。

优选地，所述旋转薄弱处为开设在所述第一导电件上的凹槽。

优选地，位于所述壳体内的所述第一导电件包括由所述旋转部导电铰接连接的两部分。

优选地，在所述壳体上开设有空腔，所述冲击装置将所述空腔分为密封的两部分；所述第一导电件和所述第二导电件分别位于所述冲击装置位移方向一侧的空腔中。

优选地，在所述空腔中设置有限位滑槽，所述冲击装置上设置有嵌入所述限位滑槽中的限位滑块。

本发明的常开至常闭的激励保护装置，通过接收外部激励信号动作，从常开状态至常闭状态，根据外部的激励信号接通储能元器件的释能电路，实现释能电路从常开到常闭导通状态。当本发明的激励保护装置结合应用在电池包与负载回路中的激励切断保护器件时，可以实现在切断回路后，第一时间将负载中的储能元器件中的电能释放，以保证后续维修人员的作业安全。激励保护装置也可以应用在正常状态需要电路断开，故障时或依据外部条件需接通电路的场合。

当本发明的激励保护装置从常开切换到常闭电路状态下，允许高达8ka的电流在该激励保护装置中持续流通至少100ms的时间。本发明的激励保护装置具有动作迅速、切换到常闭状态时可流通较大的电流等优点，在一定程度上完善了电池包回路的保护，避免了安全隐患，弥补了市场空白。

附图说明

图1，为本发明第一导电件和第二导电件设置在壳体相对两侧的处于常开状态的结构示意图。

图2，为图1从常开状态至常闭状态转换后的结构示意图。

图3，为本发明第一导电件和第二导电件设置在壳体相对两侧的处于常开状态的另一种结构示意图。

图4，为图3从常开状态至常闭状态转换后的结构示意图。

图5，为图1中第一导电件结构示意图。

图6，为本发明第一导电件和第二导电件设置在壳体同侧的处于常开状态的另一种结构示意图。

图7，为图6中从常开至常闭转换后的结构示意图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现结合图示进行具体说明。

激励保护装置，参看图1至图5，包括壳体，壳体包括上壳体102和下壳体106。在上壳体和下壳体之间的相对两侧分别穿设有第一导电件104和第二导电件105。第一导电件和第二导电件也可以穿设在下壳体上，并通过螺钉固定。上壳体和下壳体间接触面间为密封接触，上壳体和下壳体通过螺钉固定，将第一导电件和第二导电件固定在上壳体和下壳体间。壳体可以由上下壳体组成，也可以由左右壳体组成，或根据需要由几部分组成。在上壳体和下壳体中分别开设有空腔。第一导电件和第二导电件的一端分别位于下壳体的空腔中。在下壳体的空腔中设置有支撑台阶106a。第一导电件和第二导电件沿着下壳体的空腔内壁向下折弯后于支撑台阶处再折弯，通过支撑台阶对第一导电件和第二导电件分别进行支撑。

第二导电件105位于壳体内部分在支撑台阶边缘处向下折弯，使位于支撑台阶下方的第二导电件部分倾斜设置，使其与第一导电件可接触一面形成斜面。在下壳体内位于第二导电件可与第一导电件接触一端下方的空腔底部设置有缓冲装置107。在本实施例中，缓冲装置107为设置的数道吸能筋，缓冲装置设置的目的是在第二导电件与第一导电件接触形变后与缓冲装置接触，通过缓冲装置吸收冲击能量，减少对壳体的冲击，避免壳体破裂。

第一导电件104在支撑台阶106a向上折弯，使第一导电件向上折弯部形成倾斜面。在第一导电件104向上折弯的折弯处设置有旋转部104a。在本实施例中，旋转部104a为设置在第一导电件上的旋转薄弱处，通过旋转薄弱处降低第一导电件的结构强度，使第一导电件在受到冲击装置冲击后，受冲击部可沿着旋转薄弱处旋转与第二导电件接触，且旋转薄弱处不会断裂。旋转薄弱处为凹槽，该凹槽形状可以是u型槽、v型槽、波浪形或结合形成。旋转薄弱处可设置在第一导电件一面或两面上。旋转部也可以为类似合页结构，其具体结构为：第一导电件由两部分组成，一部分穿设在壳体中，并折弯于支撑台阶处支撑，一部分设置成倾斜结构，两部分通过合页铰接连接，在合页处设置有定位弹簧，使第一导电件的向上倾斜部分保持倾斜角度。为了使第一导电件在受到冲击装置推动前，保持初始位置，在第一导电件位于壳体内的端部一侧或两侧上设置有限位结构（未图示）。该限位结构可以是在第一导电件侧面设置凹槽，在壳体上设置有对应的凸块，将壳体上的凸块卡设在导电件上的凹槽中实现第一导电件的位置限定。第二导电件与第一导电件接触部位的一侧或两侧与壳体间也设置有限位结构，为第二导电件初始位置进行限定。在冲击装置冲击第一导电件时，可克服限位结构，驱动第一导电件与第二导电件接触，同时克服第二导电件的限位结构后与壳体上的缓冲装置接触泄能。

在第一导电件104位于壳体内的一端端面上设置有齿状结构104b，当第一导电件位于壳体内的端部与第二导电件接触时，其上的齿状结构可以增大接触面摩擦力，形成多个齿尖点受力变形，增大接触面积，提高电连接的可靠性。

在位于第一导电件和第二导电件一侧的上壳体的空腔中依次设置有冲击装置103和激励驱动装置101。冲击装置103与上壳体的空腔密封接触，在上壳体的空腔中还设置有限位滑槽，在冲击装置上设置有相应的滑块，冲击装置上的限位滑块设置在限位滑槽中，冲击装置可沿限位滑槽位移以驱动第一导电件位于壳体内的端部向下折弯与第二导电件导电接触。在冲击装置与上壳体空腔间设置有限位结构，用于限定冲击装置的初始位置。限位结构可以是凸块凹槽结构，也可以是其他卡接限位结构。在本实施例中，冲击装置为活塞，其具有冲击端，用于驱动第一导电件沿着旋转部折弯向第二导电件位移至与其接触。活塞与激励驱动装置相邻一端端面设置为凹面。

激励驱动装置位于冲击装置一侧的空腔中，其可通过压紧装置（未图示）将其固定在上壳体的空腔中。激励驱动装置也可以通过埋模注塑在壳体中固定。激励驱动装置为电子点火装置，其可与外部控制系统连接，接收外部的激励信号，在激励信号作用下点火释放高压气体驱动冲击装置克服限位结构后位移，参看图2，驱使冲击装置推动第一导电件位于壳体内的向上倾斜的部分沿着旋转部向下折弯后与第二导电件导电接触。

工作原理：参看图1和图4，当激励驱动装置接收到激励信号，开始点火释放高压气体，冲击装置在高压气体作用下，克服限位结构、沿着限位凹槽向第一导电件方向位移并推动第一导电件位于壳体中向上倾斜的部分沿着旋转部向第二导电件方向折弯，并与第二导电件向下倾斜的一面接触，连通第一导电件和第二导电件间的电路。随着冲击装置运行至死点位置处，第一导电件与第二导电件保持导电接触常闭状态。第二导电件受到第一导电件和冲击装置的冲击后与缓冲装置接触，由缓冲装置泄去大部分冲击力，以保证壳体底部的完整。

图1至图4为第一导电件和第二导电件分别穿设在壳体的相对两侧。参看图6和图7，也可以将第一导电件201和第二导电件202穿设在壳体的同一侧，第一导电件201和第二导电件202均为平板结构。第一导电件201穿设在壳体一侧，其位于壳体内的一端固定在壳体内壁处，位于壳体外的一端可与外部电路连接。在位于壳体内部的第一导电件上设置有旋转部201a和断开薄弱处201b。第二导电件202位于壳体内的一端固定设置在下壳体空腔底部。当冲击装置在激励驱动装置驱动下，冲击装置断开第一导电件上的断开薄弱处，使第一导电件断开处沿着旋转部201a折弯后与第二导电件导电接触，实现激励保护装置从常开至常闭状态的转换。

不论图1至图7中第一导电件和第二导电件设置在壳体的相对两侧还是一侧，是折弯还是平板结构，在第一导电件的旋转部支撑处均设置有折弯定位斜面，当第一导电件在冲击装置驱动下沿旋转部折弯后，折弯部可通过折弯定位斜面进行折弯后定位，以避免第一导电件过渡折弯，造成接触不良或对第二导电件及壳体造成损伤。