本发明涉及集成熔断器的手动维修开关(msd),手动维修开关是用于电动汽车ev(electricvehicle)、油电混合动力汽车hev(hybridev)以及插电式混合动力汽车phev(pluginhev)的安全保护装置。
背景技术:
目前电动车电池包普遍使用手动维修开关(msd)作为主回路的手动切断器使用,其具有隔离功能,内部集成主回路熔断,有高压互锁检测回路,有一定的防护等级(一般为ip67),通过旋转把手手动打开,在不带负载的前提下切断电路。目前市场上的手动维修开关,参看图1,包括插头10和插座11,进行开关维修时,可提起插头使之脱离插座即可实现主电路断开。在插头内设置有传统的熔断器13,在插座上设置有与熔断器触刀对应的电接触结构14,电接触结构下端连接有与外部主回路连接的外部连接板15。插头插在插座上时,熔断器的触刀插入电接触结构中连通主回路。
现有的手动维修开关,存在的不足主要以下几点:使用传统熔断器,整体重量较重。传统熔断器内阻较大,正常工作时发热剧烈,功耗损失严重,难以实现长时间大电流通流。使用传统熔断器,内部温度高,熔断器降容严重,通常需要使用更大额定电流的熔断器。故障电流下动作较慢,难以快速分断小倍数的故障电流。耐电流冲击性较差,无法经受长时、多次的大电流冲击,容易被冲击电流熔断。传统熔断器依靠自身发热熔断,无法实现受控分断,在应用于大额定电流的情况,就需要使用更大体积的熔断器,维修开关的体积会随之增加。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种放置有激励熔断器的手动维修开关,可通过激励熔断器快速切断主回路,更适合车辆中使用。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案一种集成激励熔断器的手动维修开关,包括可拆卸式密封安装的插头和插座,其特征在于在所述插座上设置有固定和容置激励熔断器的中空部、弹片装置、位于中空部外周的安装面;在所述中空部相对两侧设置信号模组埋模插针,在所述插头上设置有容置激励熔断器的中空部,在所述中空部内相对信号模组埋模插针的位置处设置有信号模组弹片;在所述弹片装置中设置有与外部主回路导电连接的外部连接板,激励熔断器导电板插入弹片装置中并与连外部连接板导电连接;所述激励熔断器的激励装置的信号接收端与信号模组弹片、信号模组埋模插针依次连接或直接与设置在维修开关中的pcb控制板连接;所述信号模组埋模插针或pcb控制板可与车辆控制系统连接;当设置pcb控制板时,在维修开关中设置有监测通过激励熔断器导电板的电流大小的电流监测器,所述电流监测器与所述pcb控制板连接。
所述pcb控制板位于插头底部。
所述pcb控制板位于插座的底部或侧部。
在弹片装置中设置有导电的弹片,所述激励熔断器导电板位于弹片间;所述外部连接板一端位于所述弹片间并与之导电连接。
激励熔断器可拆卸式固定设置在插头的中空部中。
在所述插头中空部底部设置有螺孔座,激励熔断器的导电板、pcb控制板可拆卸式固定在螺孔座上;在所述pcb控制板上开设有通孔,激励熔断器连接器端和所述pcb控制板一起固定在插头的螺孔座中,与主电路的导电板相隔离。
所述弹片装置包括插座内盖,及设置在插座内盖中的导电弹片;激励熔断器导电板插入在所述导电弹片中;所述插头的中空部中设置有压紧激励熔断器的压紧结构。
本发明的有益效果:由于维修开关插头和插座壳体为注塑成型,体积小、重量轻。
维修开关中使用集成的激励熔断器,内阻更小,集成产品发热量小,功耗损失低。集成激励熔断器可迅速分断电路,即使小倍数故障电流下也能迅速分断,可靠性提高;集成激励熔断器,集成产品的抗电流冲击能力增强。集成激励熔断器后,集成产品的短路保护完全可由车辆系统控制,完全实现受控保护。集成激励熔断器后,可在较小的体积下实现大电流长时通流,产品性能提升。
附图说明
图1,现有手动维修开关的剖视结构示意图。
图2,本发明维修开关剖视结构示意图。
图3,安装有激励熔断器的插头结构示意图。
图4,插座结构示意图。
图5,为图3的插头和激励熔断器、pcb板结构分解示意图。
图6,另一种插头外壳结构示意图。
图7,与图6相配的插座结构示意图。
图8,固定安装有激励熔断器的图7中插座结构示意图。
图9,插上激励熔断器、放置pcb控制板的插座结构示意图。
具体实施方式
针对上述的技术方案,结合图示对本发明的维修开关结构进行具体说明。参看图2至图5,本发明的手动维修开关结构包括插头、插座。
插头2,包括插头外壳200,插头外壳为盖状结构,为一体注塑成型。插头外壳的开口端为向外延伸的平面结构。在平面结构上围绕插头外壳开口边缘设置有插头密封圈201,在插头密封圈外侧开设有供插头外壳锁紧在插座上的螺孔。
在插头外壳底部一体成型有螺孔座202,在螺孔座202上放置有pcb控制板203,在pcb控制板203上放置有激励熔断器a,激励熔断器a的上盖向外延伸形成安装固定部a04,螺栓穿过激励熔断器的安装固定部a04、激励熔断器导电板a03、pcb控制板203将激励熔断器和pcb控制板固定在螺孔座上。
为了减小维修开关体积,在pcb控制板上开设有供激励熔断器穿过的孔,激励熔断器上一端穿过pcb控制板位于螺孔座间。在插头外壳底部相对两侧设置有信号模组弹片204,信号模组弹片呈夹子状设置,通过埋模处理,信号模组弹片在注塑成型时,将信号模组弹片设置在信号模组弹片模座上。激励熔断器的激励装置包括气体发生器a01,在气体发生器上连接设置有气体发生器驱动器a02,气体发生器驱动器与pcb控制板连接。接收来自pcb控制板上的控制信号,控制气体发生器的启动。
插座4,包括供激励熔断器容置的中空部5、供激励熔断器导电板插入的弹片装置6、及供插头安装在基座上用于固定插头的基座安装面7。在安装面上设置有基座密封圈401。在基座密封圈401外侧的安装面上开设有与插头对应的螺孔,在基座密封圈401内侧、中空部外侧的安装面上开设有固定安装板9的螺孔402。
弹片装置6,包括一体成型的插座内盖601、导电弹片602、转接铜排603、外部连接板604和螺栓等。在本实施例中,导电弹片602安装在插座内盖601内部,与转接铜排603一端通过螺栓一起固定在插座4上,转接铜排603另一端与伸出插座壳体的外部连接板604连接,外部连接板604可以与外部的主回路连接。转接铜排与外部连接板可设置为一体统一作为外部连接板。
当在维修开关中设置pcb控制板时,在插座内盖上还设置有电流监测器,用于监测通过激励熔断器导电板的上通过的电流。电流监测器与pcb控制板连接。当电流监测器监测到激励熔断器上的电流超过设定电流限时,pcb控制板则向气体发生器驱动器发出启动信号,启动气体发生器动作,断开激励熔断器导电板。
在插座中空部5相对两侧边处,相对应插头上的信号模组弹片位置处预埋设置有信号线模组埋模插针501,信号线模组埋模插针501一端连接设置有信号模组接口502,通过信号模组接口502与车辆控制系统连接。当插头插入插座时,插座信号模组插针与插头信号模组弹片接触,信号线导通,与车辆系统通讯,主回路接通电流。插头拔下时,插头信号模组弹片与插座信号模组插针分离,信号线断开,主回路断开。
在插头和插座之间还设置有供安装板9安装的位置,安装板9为车辆上供维修开关安装的固定端,维修开关组装时,可先将插座安装固定在安装板上,再将插头插入插座用螺栓锁紧,维修开关整体便固定在车辆上。
pcb控制板可设置在插头底部,也可以设置在插座的底部或侧部。在激励熔断器触发后,可快速更换激励本体,简化更换过程,方便操作;且安装后pcb位于箱体内侧,可减少外部因素(如电磁干扰等)及更换操作对pcb影响。参看图6至图9,弹片装置6位于插座800中空部内,激励熔断器a导电板插设在中空部内的弹片装置6上。在插头外壳801中设置有压紧激励熔断器的压块802,插头外壳盖在插座上时,插头外壳上的压块压紧激励熔断器外壳,然后通过螺栓将插头外壳固定在插座上。pcb控制板203位于插座底部,在插座上设置有信号模组接口803。
还可以不用pcb控制板。当不用pcb控制板时,激励熔断器的气体发生器驱动器可通过与插头信号模组弹片、插座信号模组埋模插针依次连接进而实现与车辆控制系统通讯,由车辆控制系统控制激励熔断器动作。
当在正常情况下时,插头盖在插座上时,信号模组埋模插针插在信号模组弹片中,使信号接通,车辆控制系统接通主回路;当需要进行维修时,拔下插头,使信号模组弹片从信号模组埋模插针上脱开,车辆控制系统则根据信号模组断开信号,断开主回路,方便维修。
正常通流状态:当车辆处于正常状态,车辆的正常工作电流依次通过外部连接板、激励熔断器导电板接通主回路,产品可视为一个低电阻导体。此时激励熔断器的气体发生器驱动器未接受到指令信号,处于待命状态。
电路断开操作:当车辆处于异常状态,有故障电流出现时,当没使用pcb控制板时,车辆控制系统向气体发生器驱动器发出指令断开信号,气体发生器驱动器接收到断开信号,启动气体发生器在短时间内产生高压气体,高压气体推动活塞向下运动,断开激励熔断器导电板切断主回路。至此,故障电流被切断,完成对系统电路的保护。
当使用pcb控制板时,pcb控制板根据监测到的通过激励熔断器导电板的电流大小,当电流异常时,pcb控制板向气体发生器驱动器发出断开信号,气体发生器驱动器启动气体发生器,使其在短时间内释放高压气体,断开激励熔断器导电板,断开主回路,完成对系统电路的保护。
在本发明中,插头和插座外壳主体材料为尼龙等塑胶材料,为一体注塑成型,使手工维修开关重量更轻。
