一种熔断器及其过流保护和复位方法与流程

本发明涉及电池包电路保护装置，尤其涉及一种熔断器及其过流保护和复位方法。

背景技术：

1、现有电池包为了在电路发生故障或者异常进行应急处理，通常在回路中设置熔断器。熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，得以断开电路的一种电器。当电路发生故障或者异常时，伴随着电流不断升高，在回路中设置的熔断器可以断开电路，起到保护电路的作用。现有熔断器一般是一次性的，当电路发生故障或者异常时，熔断器的熔体会被熔化，如果要恢复电路导通，需要更换熔断器，更换熔断器比较耗时耗力，且成本较高。

2、针对上述问题，现有技术中公开号为cn109524279b的中国发明专利公开了一种节能熔断器，电流的大小与磁场大小成正比，从而当电路出现过载问题的时候，磁力相应的也会变大，利用磁吸引力克服弹簧弹力，在联动结构的配合下，使得电路自动断开，断开后联动机构在弹簧弹力下复位使电路导通，可以重复使用，但是该方案中，不仅需要电磁铁和线圈，还需要设置弹簧，结构复杂，占用空间大。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种熔断器，通过所述壳体能够沿第一方向伸长或收缩，以使得所述第一熔体与所述第二熔体相互远离实现断触或者相互靠近实现抵触连接，实现电路的断开与导通，第一熔体和第二熔体无需更换，熔断器可以反复使用，结构简单小巧，占用空间少。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种熔断器，用于电池包，其特征在于，包括壳体、第一熔体和第二熔体，其中：

4、所述第一熔体与所述第二熔体分别从所述壳体第一方向的两侧插入所述壳体中；

5、所述壳体设有预先填充保护气体的密封腔，所述壳体能够沿第一方向伸长或收缩；

6、第一状态下，所述第一熔体与所述第二熔体抵触连接；

7、第二状态下，所述第一熔体与所述第二熔体断触；

8、所述保护气体受热膨胀，所述壳体沿第一方向伸长，从第一状态切换至第二状态；

9、所述保护气体冷却后收缩，所述壳体沿第一方向收缩，恢复第一状态。

10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述壳体沿第一方向的侧面设置有伸缩部，所述伸缩部的外表面呈波浪形状。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括支撑骨架，所述支撑骨架设置于所述密封腔中，所述支撑骨架包括骨架本体，所述骨架本体设置有第一导向部和第二导向部，所述第一熔体搭接于所述第一导向部，所述第二熔体搭接于所述第二导向部。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑骨架还包括定位柱，所述定位柱凸出所述骨架本体设置，所述定位柱分别与所述第一熔体和所述第二熔体连接。

13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述定位柱包括第一圆柱和第二圆柱，所述第一圆柱位于所述第二圆柱与所述骨架本体之间，所述第一圆柱的直径大于所述第二圆柱的直径；所述第一熔体靠近所述第二熔体的一端设置有第一腰形孔，所述第一腰形孔的长度方向平行于所述壳体的第一方向，所述第一圆柱穿过所述第一腰形孔；所述第二熔体靠近所述第一熔体的一端设置有第二腰形孔，所述第二腰形孔的长度方向平行于所述壳体的第一方向，所述第二圆柱穿过所述第二腰形孔。

14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述骨架本体的纵截面为六边形，所述第一导向部和所述第二导向部为所述骨架本体对称的两个面。

15、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一熔体设置有第一折弯部，所述第一折弯部与所述第一导向部搭接的位置与所述第一导向部形状相适配；所述第二熔体设置有第二折弯部，所述第二折弯部与所述第二导向部搭接的位置与所述第二导向部形状相适配。

16、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第二熔体上设置有连接片，所述连接片与所述第一熔体相互远离实现断触或者相互靠近实现抵触连接。

17、在以上技术方案的基础上，优选的，所述壳体设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一熔体的一端穿过所述第一安装孔插入所述密封腔中，所述第一熔体与所述第一安装孔之间的缝隙通过涂胶密封；所述第二熔体的一端穿过所述第二安装孔插入所述密封腔中，所述第二熔体与所述第二安装孔之间的缝隙通过涂胶密封。

18、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括正极触刀和负极触刀，所述正极触刀和所述负极触刀分别位于所述壳体第一方向的两侧，所述正极触刀与所述第一熔体的另一端连接，所述负极触刀与所述第二熔体的另一端连接。

19、第二方面，本发明提出了一种所述的熔断器的过流保护和复位方法，包括：

20、步骤s101：所述第一熔体与所述第二熔体通过的电流超过预设阈值，所述第一熔体与所述第二熔体产生大量热量；

21、步骤s102：所述密封腔内的保护气体受热膨胀，推动所述壳体沿第一方向伸长，所述第一熔体与所述第二熔体断触；

22、步骤s103：所述保护气体冷却后收缩，所述壳体沿第一方向收缩，所述第一熔体与所述第二熔体抵触连接。

23、本发明的熔断器相对于现有技术具有以下有益效果：

24、(1)通过设置密封腔内充有保护气体，第二状态下，第一熔体和第二熔体通过的电流超过预设阈值，产生的大量热量使保护气体受热膨胀，所述壳体沿第一方向伸长，带动第一熔体与所述第二熔体相互远离实现断触，使电路断开，电路断开后，第一熔体和第二熔体无电流通过，不再产生热量，保护气体逐渐冷却收缩，所述壳体沿第一方向收缩，带动第一熔体与所述第二熔体相互靠近实现抵触连接，使电路导通，第一熔体和第二熔体无需更换，熔断器可以反复使用，且电路的断开与导通通过保护气体和壳体的热胀冷缩实现，无需增加其他装置，结构简单小巧，占用空间少；

25、(2)通过所述壳体沿第一方向的侧面设置有伸缩部，实现壳体的定向伸长或收缩，实现第一熔体和第二熔体的断触或抵触；

26、(3)通过设置所述第一熔体搭接于所述第一导向部，所述第二熔体搭接于所述第二导向部，对第一熔体和第二熔体的运动进行导向，确保第一熔体与第二熔体在运动过程中能够实现抵触或断触，提高装置的稳定性；

27、(4)通过设置定位柱包括第一圆柱和第二圆柱，所述第一圆柱穿过所述第一腰形孔，第二圆柱穿过第二腰形孔，对第一熔体和第二熔体的运动方向和幅度进行限位，精准控制移动幅度，避免移动距离过大无法复原，确保第一熔体与第二熔体在运动过程中能够实现抵触或断触，提高装置的稳定性。

技术特征：

1.一种熔断器，用于电池包，其特征在于，包括壳体(1)、第一熔体(2)和第二熔体(3)，其中：

2.如权利要求1所述的熔断器，其特征在于，所述壳体(1)沿第一方向的侧面设置有伸缩部(11)，所述伸缩部(11)的外表面呈波浪形状。

3.如权利要求2所述的熔断器，其特征在于，还包括支撑骨架(4)，所述支撑骨架(4)设置于所述密封腔(100)中，所述支撑骨架(4)包括骨架本体(41)，所述骨架本体(41)设置有第一导向部(411)和第二导向部(412)，所述第一熔体(2)搭接于所述第一导向部(411)，所述第二熔体(3)搭接于所述第二导向部(412)。

4.如权利要求3所述的熔断器，其特征在于，所述支撑骨架(4)还包括定位柱(42)，所述定位柱(42)凸出所述骨架本体(41)设置，所述定位柱(42)分别与所述第一熔体(2)和所述第二熔体(3)连接。

5.如权利要求4所述的熔断器，其特征在于，所述定位柱(42)包括第一圆柱(421)和第二圆柱(422)，所述第一圆柱(421)位于所述第二圆柱(422)与所述骨架本体(41)之间，所述第一圆柱(421)的直径大于所述第二圆柱(422)的直径；所述第一熔体(2)靠近所述第二熔体(3)的一端设置有第一腰形孔(21)，所述第一腰形孔(21)的长度方向平行于所述壳体(1)的第一方向，所述第一圆柱(421)穿过所述第一腰形孔(21)；所述第二熔体(3)靠近所述第一熔体(2)的一端设置有第二腰形孔(31)，所述第二腰形孔(31)的长度方向平行于所述壳体(1)的第一方向，所述第二圆柱(422)穿过所述第二腰形孔(31)。

6.如权利要求3所述的熔断器，其特征在于，所述骨架本体(41)的纵截面为六边形，所述第一导向部(411)和所述第二导向部(412)为所述骨架本体(41)对称的两个面；所述第一熔体(2)设置有第一折弯部(22)，所述第一折弯部(22)与所述第一导向部(411)搭接的位置与所述第一导向部(411)形状相适配；所述第二熔体(3)设置有第二折弯部(32)，所述第二折弯部(32)与所述第二导向部(412)搭接的位置与所述第二导向部(412)形状相适配。

7.如权利要求1-6任一项所述的熔断器，其特征在于，所述第二熔体(3)上设置有连接片(33)，所述连接片(33)与所述第一熔体(2)相互远离实现断触或者相互靠近实现抵触连接。

8.如权利要求7所述的熔断器，其特征在于，所述壳体(1)设置有第一安装孔(12)和第二安装孔(13)，所述第一熔体(2)的一端穿过所述第一安装孔(12)插入所述密封腔(100)中，所述第一熔体(2)与所述第一安装孔(12)之间的缝隙通过涂胶密封；所述第二熔体(3)的一端穿过所述第二安装孔(13)插入所述密封腔(100)中，所述第二熔体(3)与所述第二安装孔(13)之间的缝隙通过涂胶密封。

9.如权利要求8所述的熔断器，其特征在于，还包括正极触刀(5)和负极触刀(6)，所述正极触刀(5)和所述负极触刀(6)分别位于所述壳体(1)第一方向的两侧，所述正极触刀(5)与所述第一熔体(2)的一端连接，所述负极触刀(6)与所述第二熔体(3)的一端连接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的熔断器的过流保护和复位方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提出了一种熔断器及其过流保护和复位方法，该熔断器包括壳体、第一熔体和第二熔体，所述第一熔体与所述第二熔体分别从所述壳体第一方向的两侧插入所述壳体中；所述壳体设有预先填充保护气体的密封腔，所述壳体能够沿第一方向伸长或收缩；第一状态下，所述第一熔体与所述第二熔体抵触连接；第二状态下，所述第一熔体与所述第二熔体断触；所述保护气体受热膨胀，所述壳体沿第一方向伸长，从第一状态切换至第二状态；保护气体冷却后收缩，壳体沿第一方向收缩，恢复第一状态，不需要更换第一熔体和第二熔体，熔断器可以反复使用，且电路的断开与导通通过保护气体和壳体的热胀冷缩实现，无需增加其他装置，结构简单小巧，占用空间少。

技术研发人员：孙海明,蒋远富,孙小婷,雷宜美
受保护的技术使用者：楚能新能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13