一种双路或多路电路分断的激励保护装置的制作方法

1.本发明涉及电力控制和电动汽车领域，具体地，涉及一种双路或多路电路分断的激励保护装置。

背景技术：

2.目前电路保护装置存在两种，热熔熔断和机械断开。传统的热熔断器，通过熔体熔断断开电路实现保护，其存在功耗高(发热量大)、体积重量较大、抗电流冲击能力有限、分断时间长、分断过程不受控等缺陷。
3.机械断开的保护装置，目前逐渐扩大应用范围。其普遍结构组成为：电子点火装置、活塞、导电母排(导电板)和外壳体，通过电子点火装置动作，释放高压气体驱动活塞位移，通过活塞断开导电母排(导电板)断开电路，实现电路保护。机械断开的保护装置，具有相应速度快，分断能力高等特点。
4.为了适应多种电路的需求，中国专利zl2021225928293公开的一种多激励源的保护装置，通过多组激励源(电子点火装置)、活塞和导电板，在一个器件中实现多路电路保护。虽然可以在一个器件中实现多路电路保护，但是其还存在一定的缺陷：因为多个激励源和与之对应的活塞影响时间总会有先后，无法保证同时断开多路电路；当需要依次断开时，需要配合多组外部触发信号电路来实现。
5.为了解决上述缺陷，中国专利zl2021225949001公开了一种多路气压分配的激励保护装置，通过一个激励源(电子点火装置)，多组活塞结构和导电板，通过不同的气路实现同时断开或先后断开的需求。虽然相对比较容易控制，但是在制作上难度比较高，因为气路的尺寸难以控制，同时无法保证进入每个气路的气体压力相同，其无法保证每个活塞都能以同样的速度运动，因此很难控制多组活塞同时断开与之对应的导电板，实现多组电路的同时断开。同理，当需要依次断开时，根据多路气压分配也很难控制和实现。
6.机械断开的保护装置，由于断口一般都是空气断口，分断能力比较差，因此，为了提高分断能力，一般在导电板上通过并联熔体提高分断能力。比如上述中国专利zl2021225949001中公开的多路气压分配的激励保护装置，通过并联熔体提高分断能力。该并联熔体也是通过机械断开实现保护。由于并联熔体的壳体供活塞穿过通道一般与活塞的切断端的尺寸相匹配，需要活塞的切断端进入通道断开并联熔体。但是由于制造及装配上的差异，很难保证活塞的切断端与并联熔体所在壳体的通道正对，且尺寸刚好满足，且很有可能导致动作失败。当并联熔体为多组时，更无法保证。

技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种双路或多路电路分断的激励保护装置，可以确保同时断开或按时序断开双路或多路电路，且各电路间互不干扰。同时通过改变并联熔断器的推板结构，解决了因制造及装配误差引起的动作失败的可能，确保了并联熔断器中熔体的断开，提高了激励保护装置的工作可靠性。
8.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种双路或多路电路分断的激励保护装置，包括激励源、活塞结构、导体，包括至少两个间隔设置的所述导体，各所述导体的至少一端不相互连接；所述活塞结构的冲击端具有对应各个所述导体的切断端，各所述导体及所述活塞结构的各切断端分别并排设置或错位设置；所述活塞结构的切断端对应的各所述导体间绝缘；当激励源接收触发信号动作，所述活塞结构可同时断开或按时序断开各所述导体。
9.优选地，至少两个所述导体的一端一体连接。
10.优选地，在各所述导体的连接端间设置有绝缘隔离板。
11.优选地，所述活塞结构的冲击端间隔设置有与各所述导体对应的缺口，所述缺口为所述切断端。
12.优选地，在各所述导体上设置有预断口,所述活塞结构的各切断端的缺口底部形状与各所述导体的预断口表面形状相匹配。
13.优选地，在所述导体上并联有熔断器，所述熔断器中穿设有与各所述导体一一对应的且与各所述导体并联的熔体组件；各所述熔体组件包括至少一个熔体，当各所述熔体组件包括两个以上熔体时，两个以上所述熔体相互并联；各熔体组件分别位于不同灭弧腔室，所述灭弧腔室填充灭弧介质。
14.优选地，所述熔断器包括熔断器壳体、盖板及贯通所述熔断器壳体和所述盖板的数个通道，至少两组所述熔体组件穿设在所述熔断器壳体和所述盖板之间，每组所述熔体组件中的所述熔体至少穿过一个所述通道；在各所述通道中穿设有熔体切刀；所述熔体切刀与对应的所述导体之间设置有熔体切刀推动装置；所述活塞结构断开各所述导体后可推动所述熔体切刀推动装置及各所述熔体切刀断开与所述导体对应的所述熔体组件。
15.优选地，在所述导体与所述熔体切刀推动装置之间设置有与所述活塞结构的冲击端形状相匹配的空腔，所述熔体切刀推动装置通过所述空腔和所述熔体切刀定位。
16.优选地，所述熔体切刀推动装置朝向所述导体的一端设置于所述空腔内，位于所述空腔内的所述熔体切刀推动装置一端的端面设置有容置所述导体断开部分的容置凹槽。
17.优选地，所述熔体切刀包括推块和导引块，穿设在各所述通道中的熔体夹持在所述推块和所述导引块之间。
18.优选地，所述盖板呈凹形结构，所述熔体切刀推动装置位于所述盖板的凹形结构中。
19.优选地，在所述熔断器底部设置有缓冲装置。
20.本发明利用激励源推动带有两个切断端或多个切断端的活塞结构，同时切断两个或多个导体连接的电路支路，并在必要的情况下配合对应的两个或多个灭弧熔体支路，实现对多负载电路或多支路电路的迅速切断保护，在各个负载间或支路间形成物理断口，从而避免负载间或支路间继续出现反向电流或干扰电流，导致相互干扰或损坏。
21.本发明通过并联熔断器，在熔断器的熔体切刀与导体之间增加熔体切刀推动装置，在制造或装配误差存在时，也能够保证活塞结构驱动熔体切刀推动装置动作，确保并联熔体的断开，提高工作可靠性；同时通过熔体切刀推动装置，将活塞结构的冲击力均匀分散至熔体切刀推动装置上，使熔体切刀受力均匀。
22.本发明也提高的产品集成度，更加便于电气电路的布线，降低了客户的使用成本。
附图说明
23.图1是实施例1立体结构示意图。
24.图2是实施例1的剖视示意图。
25.图3是实施例1的双导体结构示意图。
26.图4是实施例1的熔断器结构示意图。
27.图5是实施例1的熔体组件结构示意图。
28.图6是实施例1的活塞结构示意图，其中a图和b图分别是活塞结构不同视角结构示意图。
29.图7是实施例1中动作过程示意图，图a是正常工作状态，图b是动作过程中，图c是动作结束。
30.图8是实施例2的导体及熔体组件、熔断器结构示意图，其中，图a是导体结构示意图，图b是熔体组件结构示意图；图c是熔断器结构示意图。
31.图9是实施例2的激励保护装置外形结构示意图。
32.图10是实施例3的外观结构示意图。
33.图11是实施例3的剖视结构示意图。
34.图12是实施例3的三个导体结构示意图。
35.图13是实施例3的活塞结构示意图。
具体实施方式
36.针对上述技术方案，现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。
37.以下各实施例中涉及的“前后左右上下、顶、底等”对位置关系进行描述的目的仅在于帮助理解位置关系，不构成对位置关系的限定。
38.实施例1
39.激励保护装置，参看图1至图6，包括对接的上壳体10和下壳体11。在上壳体10和下壳体11之间穿设有第一导体21和第二导体22。第一导体21和第二导体22间隔一定距离设置。位于上下壳体外部的第一导体和第二导体的两端分别为连接端，可与外部电路连接。在位于上下壳体外部的第一导体21和第二导体22的连接端之间设置有绝缘隔离板23。参看图3，第一导体21和第二导体22上分别开设有预断口(211、221)，预断口的两侧上下面均设置有为断开薄弱处，比如本实施例中的v型槽，也可以是u型槽或其他降低机械强度的结构。在机械力作用下，使导体容易从预断口处断开。
40.上壳体10和下壳体11分别开设有贯通的通孔,在下壳体11的通孔中自上而下依次设置有较小的空腔48和较大的空腔。上壳体10的通孔呈台阶状，在通孔上部的台阶处安装有激励源保护套12，激励源13安装在激励源保护套12中，并通过上保护盖14将激励源13固定在激励源保护套12上，同时将激励源保护套12安装在上壳体10上。激励源13为电子点火装置，其可根据接收的触发信号触发点火，释放高压气体作为驱动力。
41.活塞结构30，参看图2和图6，安装在上壳体10的通孔中，位于激励源13和第一导体21、第二导体22之间。活塞结构30的上端边缘设置有限位装置301，限位装置卡设在上壳体10的通孔斜面处，形成位置限定。活塞结构30与上壳体10的通孔接触面间设置有密封装置302。活塞结构30与上壳体10的通孔接触面间为密封接触，可以通过过盈结构实现，也可以
通过本实施例的密封装置来实现。
42.活塞结构30的冲击端具有两个间隔设置的缺口，形成两个切断端303，两个切断端303间保留有足够绝缘距离。下壳体11中的较小的空腔48的形状与活塞结构30的两个切断端形成的外形形状相匹配。一个切断端对应一个导体，即，第一导体21的预断口对应活塞结构的一个切断端，第二导体22的预断口对应活塞结构的另一个切断端。每个切断端303的缺口底部呈凹槽形状，与导体的预断口上表面形状相匹配。当活塞结构30的两个切断端303位于两个导体预断口处时，通过间隔设置的两个缺口将两个导体的预断口处绝缘隔离。导体切断后，活塞结构的冲击端的两个切断端分别会带着两个导体的预断口进入下壳体的空腔48中。
43.在第一导体21和第二导体22的下面并联连接有熔断器40，参看图4，熔断器40位于下壳体11的通孔较大的空腔中，在熔断器40的底部设置有缓冲装置50，底保护盖15封闭下壳体11的底部。熔断器40，包括熔断器壳体41、盖板42和两组熔体组件(43、44)。盖板42呈凹形结构，封闭熔断器壳体41。熔体组件(43、44)分别穿设在熔断器壳体41与盖板42之中，位于不同的灭弧腔室中，在灭弧腔室中填充有灭弧介质49。熔体组件43位置对应第一导体21的位置，熔体组件44位置对应第二导体22的位置。熔体组件(43、44)的两端分别位于熔断器壳体41外部，以方便与第一导体和第二导体并联连接。熔体组件(43、44)的电阻远高于第一导体和第二导体的电阻，以保证在正常工作状态下，电流经第一导体和第二导体流过，仅在第一导体和第二导体断开后，电流才会经与之并联的熔体组件(43、44)上流过。
44.熔体组件43和熔体组件44的结构可以相同，也可以不同。参看图5，熔体组件43和熔体组件44结构相同，分别并联有两个熔体，两个熔体的两端均为一体连接。在熔体组件的熔体上分别设置有预断口(431、441)。在熔体组件(43、44)上的预断口所在位置处的熔断器壳体41和盖板42上开设有贯通熔断器壳体41和盖板42上下两端的通道45。熔体组件43和熔体组件44也可以根据实际需要，并联熔体的根数不同。
45.每个熔体组件的每个预断口处对应设置一组熔体切刀46，即熔体切刀46一端穿设在通道45中，一端位于盖板42上方。在熔体切刀46的上方设置有熔体切刀推动装置47，用于推动熔体切刀46断开熔体组件。熔体切刀推动装置47位于熔断器盖板42上方的凹形结构中。熔体切刀推动装置47上端与下壳体11的较小的空腔48下端接触。下壳体11的空腔48位于导体一侧一端卡设在导体预断口两端断开薄弱处，熔体切刀推动装置47上端位于空腔48的下端内，熔体切刀推动装置47上端端面形成容置凹槽，容置凹槽形状与导体预断口下表面结构相同。
46.熔体切刀46包括设置在熔体预断口处的推块和导引块，推块一端位于盖板42的上方，推块和导引块相互配合将熔体预断口夹持在中间，并通过导引块上的设置的限位块在熔断器壳体和盖板接触面间形成限位。熔体切刀推动装置47位于推块的上面。
47.上述各部件中，上下壳体、活塞结构、熔体切刀推动装置、熔体切刀均为电绝缘材质。
48.本实施例1动作原理，参看图7：
49.当任何一路电路出现故障电流时，激励源13接收触发信号触发点火，释放高压气体，驱动活塞结构30克服限位后位移，活塞结构的两个切断端分别切断与之对应的导体上的预断口后进入空腔48中继续位移挤压产生的电弧，由于导体断口处的活塞切断端直接进
入空腔48中，第一导体和第二导体断口处之间实际形成绝缘互不干涉状态。当第一导体和第二导体断开后，流经第一导体和第二导体的电流则大部分经与其并联的熔体组件流过，第一导体和第二导体断开处产生的电弧则比较小并迅速熄灭。
50.活塞切断端与空腔48为密封接触或小间隙接触，在小空腔48内对电弧形成挤压，通过挤压拉长电弧灭弧。随着活塞结构继续位移，活塞结构切断端带着导体断开部分与熔体切刀推动装置47接触，形成对导体断开部分的包裹，活塞结构继续推动熔体切刀推动装置47和熔体切刀46一起位移断开熔体组件中的所有熔体。熔体组件断开后，熔体组件断开后产生的电弧通过灭弧介质灭弧。
51.由于在熔断器底部设置有缓冲装置，可以缓冲熔体切刀断开熔体后的冲击力。由于熔体切刀推动装置47面积大，即便制造及装配有误差，活塞结构的切断端也会接触到熔体切刀推动装置；同时，熔体切刀推动装置覆盖了熔体切刀所在区域面积，也可以保证熔体切刀推动装置推动熔体切刀。因此，通过增加熔体切刀推动装置，避免了因为制造及装配误差可能带来的动作失败，提高了工作可靠性；同时使活塞结构的撞击力均匀分散在熔体切刀推动装置上，保证熔体切刀承受均匀的垂直下压力，在切断多路灭弧熔体结构时，平稳运动更为可靠。
52.同时由于只有一个激励源、一个活塞结构，活塞结构的各个切断端可以保证同时动作，避免了因为多个激励源或多个活塞时响应速度不一致的可能。
53.在本实施例中，第一导体和第二导体同一水平设置，活塞结构的两个切断端平齐设置，第一导体和第二导体同时分断。
54.在实际应用中，可以第一导体和第二导体同一水平设置，活塞结构的两个切断端高低设置，通过活塞两个切断端距离导体的距离不同，按照时序断开第一导体和第二导体。
55.也可以第一导体和第二导体错位设置，活塞结构的两个切断端平齐设置，通过活塞两个切断端距离导体的距离不同，按照时序断开第一导体和第二导体。
56.也可以第一导体和第二导体错位设置，活塞结构的两个切断端高低设置，同时分断或按时序断开第一导体和第二导体。
57.熔体组件的所有熔体可以同时断开，也可以分时序断开。当需要分时序断开时，可以通过下列方式实现：每个熔体组件中并联的熔体预断口可以位于同一水平面，也可以高低设置；熔体切刀长度可以不同，仅需满足熔体切刀推动装置位移过程中，能够驱动熔体切刀即可。
58.与现有技术相比较，本实施例的优点在于：
59.在双路供电的系统中，由一个激励源推动活塞结构同时切断两个导体，并继续配合两个独立的灭弧组件完成分断，降低了双路电路系统的控制难度，简化了系统布线，降低了成本。
60.在相互关联同步协同工作的双路电路中，实现了电路的瞬间同时切断，避免电路间或负载间的相互干扰，防止产生不必要的财产损伤。
61.当需要按照时序分别先后切断两组电路时，可通过物理结构实现切断，保护更加可靠。
62.本实施例中的激励保护装置，可以用于两路电路保护。当需要三路电路、四路电路等同时需要保护时，根据需要可以增加导体的数量，比如三个导体、四个导体等，与之对应
的活塞的切断端也相应为三个、四个等，必须时，可相应增加三个熔体组件、四个熔体组件等。
63.实施例2
64.在实施例1的基础上改进。实施例2应用于复杂动力电路的电路节点处，并在该节点处提供分断保护。参看图8，导体60有三个连接端，其较大的一端为公共端61，另外两个较小的连接端(62、63)为两个支路端。导体60下方并联的灭弧熔断器40a的熔体组件70结构与之对应。熔体组件70的公共端71与导体的公共端61连接，熔体组件的两个支路端(72、73)分别与对应的导体的支路端(62、63)连接。熔体组件70的两个支路分别放置在不同的灭弧腔室。
65.具有三个连接端的激励保护装置的外形结构，参看图9，在位于壳体外两个连接端(62、63)之间设置绝缘隔离板23。其他结构及原理同实施例1。本实施例中，导体的两个支路需要同时断开。
66.实施例2的优势在于：可应用于复杂动力电路的关键节点处，对节点进行快速断开保护，并在各个节点间形成绝缘保护。可应用于同一电源的多个并联负载的同时保护，当其中一路发生故障时，可迅速切断全部电路，避免扩大损失。降低了并联电路的保护的接线成本，提高了产品的集成度。
67.实施例3
68.在实施例1的基础上，增加导体数量。将两个独立导体增加到三个，参看图10至图13，第一导体21、第二导体22、第三导体24。为了减少激励保护装置体积，三个导体空间错位布置，比如品字形、倒三角或其他形式放置。在本实例中，为品字形布置。相应的，活塞结构30a切断端也做出相应改变，具有三个绝缘间隔的三个切断端，中间居高设置的第二导体22对应的切断端高位设置，第二导体22两侧错位低位设置的第一导体21和第三导体24对应的活塞结构的切断端低位设置。在激励保护装置壳体外部，相邻两导体连接端之间分别设置绝缘隔离板23。
69.其工作原理：
70.当其中一路电路出现故障电流时，激励源接收触发信号动作，驱动活塞结构克服限位结构位移，同时断开或按照活塞结构的切断端距离导体的距离远近，按时序断开第一导体、第二导体和第三导体后，再断开与之并联的熔体组件。
71.本实施例可应用于三相供电或三相电机等系统，同时对三条供电线路进行快速断开，形成绝缘，进行保护。可应用于三个相互关联线路，利用切刀高度差实现按照一定时序进行分断保护。可继续扩展至多路供电系统，多路电路提供同时切断保护。
72.上述实施例中，导体是两个或三个，根据实际需要，导体可以设置多个，对应的，活塞结构的切断端也需相应设置多个。当导体设置为多个时，根据实际电路需要，可以其中两个导体的一端一体连接，其他导体独立并联设置；也可以分组式的，一组导体或多组导体一端一体连接，其他导体独立并联设置。相应地，对应并联的熔体组件可根据导体形状进行变化。

技术特征：

1.一种双路或多路电路分断的激励保护装置，包括激励源、活塞结构、导体，其特征在于，包括至少两个间隔设置的所述导体，各所述导体的至少一端不相互连接；所述活塞结构的冲击端具有对应各个所述导体的切断端，各所述导体及所述活塞结构的各切断端分别并排设置或错位设置；所述活塞结构的切断端对应的各所述导体间绝缘；当激励源接收触发信号动作，所述活塞结构可同时断开或按时序断开各所述导体。2.根据权利要求1所述的激励保护装置，其特征在于，至少两个所述导体的一端一体连接。3.根据权利要求1所述的激励保护装置，其特征在于，在各所述导体的连接端间设置有绝缘隔离板。4.根据权利要求1所述的激励保护装置，其特征在于，所述活塞结构的冲击端间隔设置有与各所述导体对应的缺口，所述缺口为所述切断端。5.根据权利要求4所述的激励保护装置，其特征在于，在各所述导体上设置有预断口,所述活塞结构的各切断端的缺口底部形状与各所述导体的预断口表面形状相匹配。6.根据权利要求1至5任一所述的激励保护装置，其特征在于，在所述导体上并联有熔断器，所述熔断器中穿设有与各所述导体一一对应的且与各所述导体并联的熔体组件；各所述熔体组件包括至少一个熔体，当各所述熔体组件包括两个以上熔体时，两个以上所述熔体相互并联；各熔体组件分别位于不同灭弧腔室，所述灭弧腔室填充灭弧介质。7.根据权利要求6所述的激励保护装置，其特征在于，所述熔断器包括熔断器壳体、盖板及贯通所述熔断器壳体和所述盖板的数个通道，至少两组所述熔体组件穿设在所述熔断器壳体和所述盖板之间，每组所述熔体组件中的所述熔体至少穿过一个所述通道；在各所述通道中穿设有熔体切刀；所述熔体切刀与对应的所述导体之间设置有熔体切刀推动装置；所述活塞结构断开各所述导体后可推动所述熔体切刀推动装置及各所述熔体切刀断开与所述导体对应的所述熔体组件。8.根据权利要求7所述的激励保护装置，其特征在于，在所述导体与所述熔体切刀推动装置之间设置有与所述活塞结构的冲击端形状相匹配的空腔，所述熔体切刀推动装置通过所述空腔和所述熔体切刀定位。9.根据权利要求8所述的激励保护装置，其特征在于，所述熔体切刀推动装置朝向所述导体的一端设置于所述空腔内，位于所述空腔内的所述熔体切刀推动装置一端的端面设置有容置所述导体断开部分的容置凹槽。10.根据权利要求7所述的激励保护装置，其特征在于，所述熔体切刀包括推块和导引块，穿设在各所述通道中的熔体夹持在所述推块和所述导引块之间。11.根据权利要求7所述的激励保护装置，其特征在于，所述盖板呈凹形结构，所述熔体切刀推动装置位于所述盖板的凹形结构中。12.根据权利要求7所述的激励保护装置，其特征在于，在所述熔断器底部设置有缓冲装置。

技术总结

本发明涉及电力及新能源汽车领域，具体地，提供了一种双路或多路电路分断的激励保护装置，包括激励源、活塞结构、至少两个间隔设置的导体，各导体的至少一端不相互连接；活塞结构的冲击端具有对应各个导体的切断端，各导体及活塞结构的各切断端分别并排设置或错位设置；当激励源接收触发信号动作，活塞结构可同时断开或按时序断开各导体。本发明实现对多负载电路或多支路电路的迅速切断保护，在各个负载间或支路间形成物理断口，从而避免负载间或支路间继续出现反向电流或干扰电流，导致相互干扰或损坏。干扰或损坏。干扰或损坏。