本發(fā)明涉及電路保護和電動汽車領域,尤其涉及一種電氣回路的保護裝置。
背景技術:
1、目前電動汽車主回路和充電回路的保護主要依賴熔斷器,當回路出現(xiàn)短路等過載故障時熔斷器動作,斷開電氣回路進行保護。為了加快保護響應速度,目前在電動汽車上主要應用激勵熔斷器進行保護。激勵熔斷器,主要包括激勵源、活塞、具有兩個連接端的導電板,導電板可以串聯(lián)方式接入電氣回路中。激勵源為氣體發(fā)生裝置,根據(jù)接收到的觸發(fā)信號動作,激勵源點火釋放高壓氣體作為驅動力,驅動活塞位移切斷導電板,實現(xiàn)電氣回路的斷開從而進行保護。觸發(fā)信號可以通過外部觸發(fā)電路發(fā)送觸發(fā)信號或通過內部集成的觸發(fā)檢測模塊發(fā)送觸發(fā)信號。比如中國專利2019222547413公開的一種集成滅弧熔體的激勵熔斷器中的激勵熔斷器結構。
2、在電氣回路過載故障時的保護已經很成熟,但是因熔斷器動作后無法恢復,電氣回路在斷開后就失效,即使回路經檢測后具備重置條件,主回路或充電回路也無法立即恢復,影響正常工作,必須檢修,查找到動作的熔斷器、重新更換熔斷器后才可以再次恢復。而且,部分電動汽車直流充電回路同主回路串聯(lián),由于充電電流大,當充電回路因外部因素(如充電樁故障)發(fā)生短路或大的過載時會導致主回路熔斷器動作,使得充電回路無法再次進行充電,造成用戶體驗差、車廠維護成本高。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電氣回路保護裝置,其在短路過載等故障發(fā)生時,可以第一時間斷開電氣回路,當電氣回路滿足重置條件時,可以自行恢復導通電氣回路,不需要檢查電氣回路中哪個熔斷器斷開,然后進行維修更換。通過自動恢復電氣回路的導通,避免了查找斷開點、維修更換的時間,只需電氣回路滿足重置條件,即可自動恢復,提高了用戶體驗及經濟效益。
2、為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種電氣回路保護裝置,包括:第一激勵熔斷器、第一機械開關,所述第一激勵熔斷器可以串聯(lián)方式接入電氣回路中,所述第一機械開關與所述第一激勵熔斷器并聯(lián)連接形成第一重置支路;在工作初始狀態(tài)下,所述第一激勵熔斷器呈導通狀態(tài),所述第一機械開關呈常開狀態(tài);當所述電氣回路第一次出現(xiàn)故障電流或電流超過閾值時,所述第一激勵熔斷器根據(jù)接收到的觸發(fā)信號動作,第一次斷開所述電氣回路,當所述電氣回路達到重置條件時,所述第一機械開關根據(jù)接收到的閉合指令閉合,使得所述第一重置支路導通地接入所述電氣回路,第一次重新導通所述電氣回路。
3、優(yōu)選地,所述第一重置支路中還包括第一電路保護裝置,所述第一電路保護裝置與所述第一機械開關串聯(lián)連接;在工作初始狀態(tài)下,所述第一電路保護裝置呈導通狀態(tài);當所述電氣回路第二次出現(xiàn)故障電流或電流超過閾值時,所述第一電氣保護裝置動作,使得所述第一重置支路斷開,第二次斷開所述電氣回路。
4、優(yōu)選地,在所述第一激勵熔斷器的兩端或所述第一電路保護裝置的兩端上并聯(lián)有第二機械開關形成第二重置支路;當?shù)诙C械開關并聯(lián)在所述第一電路保護裝置兩端上時,所述第二機械開關與所述第一機械開關之間呈串聯(lián)方式連接;在工作初始狀態(tài)下,所述第二機械開關呈常開狀態(tài);當?shù)诙螖嚅_的所述電氣回路達到重置條件時,所述第二機械開關根據(jù)接收到的閉合指令閉合,使得所述第二重置支路導通地接入所述電氣回路,第二次重新導通所述電氣回路。
5、優(yōu)選地,所述第二重置支路中還包括第二電路保護裝置,所述第二電路保護裝置與所述第二機械開關串聯(lián)連接,其中,所述第二電路保護裝置一端與所述第一電路保護裝置一端連接,所述第二電路保護裝置的另一端與所述第二機械開關連接;在工作初始狀態(tài)下,所述第二電路保護裝置呈導通狀態(tài);當所述電氣回路第三次出現(xiàn)故障電流或電流超過閾值時,所述第二電氣保護裝置動作,使得所述第二重置支路斷開,第三次斷開所述電氣回路。
6、優(yōu)選地,還包括第三重置支路,所述第三重置支路為在所述第一激勵熔斷器兩端,或者,在所述第二重置支路兩端,或者,在所述第二電路保護裝置兩端上并聯(lián)有第三機械開關;當所述第二重置支路并聯(lián)在所述第一電路保護裝置上,所述第三機械開關并聯(lián)在所述第二重置支路兩端上時,所述第三機械開關與所述第一機械開關以串聯(lián)方式連接;當所述第三機械開關并聯(lián)在所述第二電路保護裝置上時,所述第三機械開關與所述第二機械開關以串聯(lián)方式連接;在工作初始狀態(tài)下,所述第三機械開關呈常開狀態(tài);當?shù)谌螖嚅_的所述電氣回路達到重置條件時,所述第三機械開關根據(jù)接收到的閉合指令閉合,使得所述第三重置支路導通地接入所述電氣回路,第三次重新導通所述電氣回路。
7、優(yōu)選地,所述第三重置支路中還包括第三電路保護裝置,所述第三電路保護裝置與所述第三機械開關串聯(lián)連接,其中,所述第三電路保護裝置的一端與所述第二電路保護裝置一端連接,所述第三電路保護裝置的另一端與所述第三機械開關連接;在工作初始狀態(tài)下,所述第三電路保護裝置呈導通狀態(tài);當所述電氣回路第四次出現(xiàn)故障電流或電流超過閾值時,所述第三電氣保護裝置動作,使得所述第三重置支路斷開,第四次斷開所述電氣回路。
8、優(yōu)選地,第一機械開關、第二機械開關及第三機械開關均分別包括驅動機構和機械觸頭系統(tǒng);所述機械觸頭系統(tǒng)包括靜觸頭和動觸頭;在工作初始狀態(tài)時,所述動觸頭與所述靜觸頭間絕緣;所述驅動機構根據(jù)接收到所述的閉合指令動作,驅動所述動觸頭與所述靜觸頭導電接觸。
9、優(yōu)選地,所述靜觸頭為軟連接式靜觸頭。
10、優(yōu)選地,所述驅動機構為永磁機構、電磁機構或激勵閉合機構;當為永磁機構或電磁機構時,通過永磁機構或電磁機構的動鐵芯驅動所述動觸頭與所述靜觸頭導電接觸;當為激勵閉合機構時,所述激勵閉合機構包括激勵源、活塞,所述激勵源根據(jù)接收的閉合指令動作,釋放驅動力,所述驅動力驅動所述活塞,所述活塞驅動所述動觸頭與所述靜觸頭導電接觸。
11、優(yōu)選地,當所述驅動機構為永磁機構或電磁機構時,所述驅動機構與所述動觸頭之間設置有絕緣隔板。
12、優(yōu)選地,還包括檢測控制模塊,所述檢測控制模塊的檢測輸出端與所述第一激勵熔斷器信號接收端連接;所述檢測控制模塊通過電磁感應方式檢測所述電氣回路的電流信號;當所述電氣回路出現(xiàn)故障電流或電流超過閾值時,所述檢測控制模塊的檢測輸出端發(fā)送觸發(fā)信號,根據(jù)所述檢測控制模塊的檢測輸出端發(fā)送觸發(fā)信號的次序,所述電氣回路保護裝置進行如下動作中的一個:所述第一激勵熔斷器根據(jù)接收到的觸發(fā)信號第一次斷開所述電氣回路;或者,第一電路保護裝置根據(jù)接收到的觸發(fā)信號第二次斷開所述電氣回路;或者,第二電路保護裝置根據(jù)接收到的觸發(fā)信號第三次斷開所述電氣回路,或者,第三電路保護裝置根據(jù)接收到的觸發(fā)信號第四次斷開所述電氣回路。
13、優(yōu)選地,第一電路保護裝置、第二電路保護裝置及第三電路保護裝置分別為熔體、熱熔熔斷器、激勵熔斷器中的至少一個。
14、優(yōu)選地,當?shù)谝浑娐繁Wo裝置、第二電路保護裝置及第三電路保護裝置中的至少一個為熔體時,與所述熔體串聯(lián)連接的機械開關的靜觸頭的靜觸點設置在所述熔體上。
15、優(yōu)選地,當?shù)谝浑娐繁Wo裝置、第二電路保護裝置及第三電路保護裝置中至少一個為激勵熔斷器時,設置為激勵熔斷器的電路保護裝置的觸發(fā)信號與所述第一激勵熔斷器的共用觸發(fā)信號,所述觸發(fā)信號的輸出端與所述第一激勵熔斷器的信號接收端導電連接。
16、本發(fā)明的電氣回路保護裝置,通過激勵熔斷器與機械開關的并聯(lián)設置,實現(xiàn)電氣回路的斷開保護,及斷開后的自動恢復,避免了查找熔斷器斷開位置,進行熔斷器維修更換的步驟,縮短電氣回路首次斷開的維修時間,提高了電氣回路的工作效率及經濟效益。
17、通過驅動機構的設置,可在完成可靠閉合的基礎上實現(xiàn)裝置的小型化設計,尤其在裝置的高度方向。
18、機械開關靜觸頭端使用激勵熔斷器一端的連接端,考慮動作過程的沖擊,在靜觸頭一端可以使用柔性連接方式,比如軟連接式靜觸頭,可以采用銅箔或銅編織帶實現(xiàn),即在激勵熔斷器的連接端處通過銅箔或銅編制帶設置成柔性的靜觸頭,減少動靜觸頭接觸時的沖擊,對激勵熔斷器的連接端予以保護,提高保護裝置的穩(wěn)定性。動觸頭和靜觸頭可以使用銀合金觸點,優(yōu)選銀氧化錫,增強接觸效果、減小接觸電阻。
19、該保護裝置可以通過安裝在驅動機構和動觸頭之間的絕緣隔板,設置獨立的二次回路隔室,同電氣主回路實現(xiàn)物理方式絕緣,提高絕緣耐壓水平,減小裝置的體積,實現(xiàn)小型化,提高產品可靠性。
20、本發(fā)明提供的電氣回路保護裝置,考慮在電動汽車的電氣回路中設置時,當出現(xiàn)短路等過流故障時能夠切斷電氣回路保護裝置所在的回路,并在設備自檢具備重置條件后重新恢復導通電氣回路。
21、本技術提供的電氣回路保護裝置,在作為主回路的保護裝置時,可避免偶發(fā)故障造成的線路切斷而無法再次工作的情況,為回路提供功能檢測后的至少一次恢復的能力。
22、在作為充電回路的保護裝置時,用戶更換無故障的充電樁后能夠正常充電;同時為了應對再次遇到相同故障,該電氣回路保護裝置還可以設置為允許進行兩次以上的切斷后再重置導通,且最后一次的切斷可在充電回路上,不影響主回路熔斷器,在維修時僅需對充電回路保護裝置進行模塊更換,無需進行高壓箱的維修或更換。