KR102554819B1 - 고전압 퓨즈 장치 - Google Patents

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샤먼 세트 일렉트로닉스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

고전압 퓨즈 장치는 전류 퓨즈, 온도 퓨즈, 및 전류 전달 퓨즈를 포함한다. 상기 전류 퓨즈는 상기 온도 퓨즈와 직렬로 연결되고, 상기 전류 퓨즈와 상기 온도 퓨즈의 직렬 가지는 상기 전류 전달 퓨즈와 병렬 연결된다. 상기 전류 전달 퓨즈의 저항 값은 상기 전류 퓨즈의 저항 값보다 작고, 상기 전류 전달 퓨즈의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도보다 낮다. 본 발명의 고전압 퓨즈 장치는 고전압 회로를 신속하게 차단할 수 있고, 고전압 히팅 회로를 과열로부터 효과적으로 보호한다.

Description

고전압 퓨즈 장치
본 발명은 고전압 퓨즈 기술 분야에 관하며, 보다 구체적으로, 고전압 퓨즈 장치에 관한 것이다.
이 출원은 2019.01.16 중국 특허청(CNIPA: China National Intellectual Property Administration)에 고전압 퓨즈 장치(HIGH-VOLTAGE FUSING APPARATUS)라는 명칭으로 출원된, 중국 특허 출원 번호 제201920068663.5호에 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.
현재, 전기차는 대부분 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터를 사용하여 운전석과 차 안(passenger compartment)에 난방을 제공할 뿐만 아니라, 차량의 성에와 김서림을 제거한다.
도 1에 보여지듯이, 종래기술의 PTC 히팅 회로는 저전압 회로와 고전압 히팅 회로를 포함한다. 특히, 상기 저전압 회로는 온도 제어 스위치(1) 및 고전압 릴레이(2)의 코일을 포함하는데, 이들은 직렬로 연결된다. 상기 고전압 히팅 회로는 상기 고전압 릴레이와 상기 PTC 히터(3)의 접점을 포함한다. 종래기술의 PTC 히팅 회로의 과열 보호 프로세스는 다음과 같다. 상기 저전압 회로의 온도가 상기 온도 제어 스위치(1)의 미리 설정된 온도에 도달하면, 상기 온도 제어 스위치(1)의 정상적으로는 닫혀있는 접점의 연결이 끊기고, 상기 고전압 릴레이(2)의 상기 코일이 전력을 잃어서, 상기 저전압 회로가 상기 고전압 릴레이(2)의 접점의 연결이 끊기도록 제어하고, 상기 PTC 히터(3)는 히팅을 중단한다. 상기 고전압 릴레이의 접점은, 하지만, 달라붙기 쉽다. 그 결과, 온도가 지나치게 높으면 상기 고전압 히팅 회로는 차단되기 쉽고, 이는 상기 PTC 히터와 차량 부품들을 손상시킬 수 있고, 심지어는 차량의 갑작스런 연소를 야기할 수 있다.
전술한 문제점들을 고려하여, 본 발명의 고전압 퓨즈 장치는 고전압 회로를 신속하게 차단할 수 있고, 고전압 히팅 회로를 과열로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
삭제
이상의 기술적 문제들을 해결하기 위해, 본 발명은 전류 퓨즈, 온도 퓨즈, 및 전류 전달 퓨즈를 포함하는 고전압 퓨즈 장치를 제공한다.
삭제
상기 전류 퓨즈는 상기 온도 퓨즈와 직렬로 연결되고, 상기 전류 퓨즈와 상기 온도 퓨즈의 직렬 가지는 상기 전류 전달 퓨즈와 병렬 연결된다.
상기 전류 전달 퓨즈의 저항 값은 상기 전류 퓨즈의 저항 값보다 작고, 상기 전류 전달 퓨즈의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도보다 낮다.
바람직하게는, 상기 온도 퓨즈의 저항 값은 상기 전류 퓨즈의 저항 값보다 작다.
바람직하게는, 상기 고전압 퓨즈 장치는 절연 쉘 및 커버 플레이트를 추가로 포함한다. 상기 절연 쉘 및 상기 커버 플레이트는 상기 전류 퓨즈, 상기 온도 퓨즈 및 상기 전류 전달 퓨즈를 각각 포장하기 위해 서로 격리된 전류 퓨즈 캐배티, 온도 퓨즈 캐비티 및 전류 전달 퓨즈 캐비티를 포함한다. 상기 절연 쉘 및 상기 커버 플레이트는 실링 접착제에 의해 봉인된다.
바람직하게는, 상기 고전압 퓨즈 장치는 좌측 전극부 및 우측 전극부를 추가로 포함한다. 상기 좌측 전극부는 상기 전류 퓨즈와 상기 전류 전달 퓨즈의 제1 단부에 각각 연결되고, 상기 우측 전극부는 상기 온도 퓨즈의 제2 단부 및 상기 전류 전달 퓨즈의 제2 단부에 각각 연결된다. 상기 좌측 전극부 및 상기 우측 전극부는 리드 단부로서 상기 절연 쉘 바깥으로 연장된다.
바람직하게는, 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티의 상부 벽에는 제1 U형 돌기가 제공되고, 상기 커버 플레이트의 윗면에는 제2 U형 돌기가 제공된다. 상기 제1 U형 돌기 및 상기 제2 U형 돌기는 서로 직접 대향하여 배치되고, 상기 제1 U형 돌기 및 상기 제2 U형 돌기의 결합면은 엇갈린다.
바람직하게는, 제1 L형 연결부는 상기 좌측 전극부의 제1 단부에 배열되고, 제2 L형 연결부는 상기 우측 전극부의 제1 단부에 배열된다.
상기 전류 전달 퓨즈는 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트를 포함한다. 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 일단은 상기 제1 L형 연결부에 연결되고, 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 타단은 상기 제2 L형 연결부에 연결된다.
상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 바깥 벽에는 용제가 제공된다.
바람직하게는, 제1 터미널은 상기 좌측 전극부의 상기 제1 단부에 배치되고, 제2 터미널은 상기 우측 전극부의 상기 제1 단부에 배치된다.
상기 전류 퓨즈는 제1 n형 퓨즈 몸체를 포함하고, 상기 온도 퓨즈는 제2 n형 퓨즈 몸체를 포함한다.
상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 제1 단부는 상기 제1 터미널에 연결되고, 상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 제2 단부는 다리부를 통해 상기 제2 n형 퓨즈 몸체에 연결된다.
상기 제2 n형 퓨즈 몸체의 제2 단부는 상기 제2 터미널에 연결된다.
바람직하게는, 제1 차단 절연 블록은 상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 병렬 세그먼트들 사이에 배치되고, 제2 차단 절연 블록은 상기 제2 n형 퓨즈 몸체의 병렬 세그먼트들 사이에 배치된다.
바람직하게는, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 전류 전달 퓨즈 및 상기 온도 퓨즈와 밀접하게 인접하여 배치되는 히터를 더 포함한다.
상기 히터는 회로 스위치를 통해 제어기에 연결된다.
상기 제어기는 상기 히터가 열을 생성하도록 하기 위해 온도 이상 정보에 따라 상기 회로 스위치가 닫히게 제어하도록 구성된다. 상기 온도 이상 정보는 상기 제어기에 의해 판독된다.
바람직하게는, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 히터에 직렬로 연결된 열 퓨즈를 더 포함하되, 상기 열 퓨즈의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도보다 높다.
바람직하게는, 상기 고전압 퓨즈 장치는 복수의 제1 연결 와이어들 및 복수의 제2 연결 와이어들을 더 포함하되, 절연층이 상기 제 연결 와이어들 및 상기 제2 연결 와이어들의 외벽상에 슬리브된다. 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 좌측 전극부의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 제2 단부들은 연결 리드 단부를 제공하기 위해 축방향 또는 방사상으로 뻗어나온다. 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 상기 제1 단부들 및 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉 접착제로 덮인다. 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 우측 전극부의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 제2 단부들은 연결 리드 단부를 제공하기 위해 축방향 또는 방사상으로 뻗어나온다. 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 상기 제1 단부들 및 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉 접착제로 덮인다.
본 발명의 고전압 퓨즈 장치에서, 상기 전류 퓨즈와 온도 퓨즈는 직렬로 연결되어 고전압 퓨즈를 형성한다. 상기 전류 전달 퓨즈의 저항 값은 상기 전류 퓨즈의 저항 값보다 작다. 따라서, 정상 상태 하에서, 상기 전류 전달 퓨즈가 열을 발생시킬 수 있도록 전류는 주로 전류 전달 퓨즈를 통해 흐른다. 비정상 상태 하에서, 상기 전류 전달 퓨즈를 통해 흐르는 전류가 증가해서, 상기 전류 전달 퓨즈에 더 많은 열을 발생시키고 온도가 상승하도록 한다. 상기 전류 전달 퓨즈의 온도가 그 용단 온도를 초과하면, 상기 전류 전달 퓨즈가 용단해서, 상기 전류 전달 퓨즈가 위치한 상기 병렬 가지의 연결이 끊기고, 전류는 상기 고전압 퓨즈가 위치한 가지로 전환된다. 이 경우, 만약 전류가 상기 전류 퓨즈의 초과전류보다 크다면, 상기 전류 퓨즈는 고전압 용단을 하게 되므로, 상기 고전압 퓨즈 장치는 회로 차단 기능을 완료하게 된다. 만약 전류가 상기 전류 퓨즈의 초과전류보다 작다면, 상기 고전압 퓨즈의 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도를 초과할때까지 계속해서 상승하게 된다. 이때, 상기 온도 퓨즈가 고전압 용단을 함으로써, 상기 고전압 퓨즈 장치는 회로 차단 기능을 완료하게 된다.
이상의 설명은 단지 본 발명의 기술적 해결책의 요약일 뿐이다. 본 발명의 기술적 수단이 보다 명확하게 이해되고 명세서의 내용에 따라 구현되기 위해, 그리고 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점 중 하나를보다 보다 명확하고 이해하기 쉽게 하기 위해, 본 발명의 실시예들이 아래에 설명된다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 상기 고전압 퓨즈 장치는 다음의 이점을 가진다. 상기 전류 전달 퓨즈는 상기 고전압 퓨즈와 병렬로 연결되어 있기 때문에, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 전류 전달 퓨즈가 용단할 때 아크를 생성하지 않는다. 전류가 고전압 퓨즈로 전환될 때, 상기 전류 퓨즈 또는 상기 온도 퓨즈는 고전압 차단을 빠르게 수행할 수 있고, 이는 상기 고전압 히팅 회로를 과열로부터 효과적으로 보호한다.
본 발명의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 해결책을 보다 명확히 설명하기 위해, 실시예 또는 종래 기술을 설명하기 위해 필요한 도면들이 아래에서 간단히 설명된다. 명백히, 다음 설명의 도면들은 본 발명의 일부 실시예를 보여주고, 이 기술 분야의 통상의 기술자는 창의적인 노력 없이 이들 도면들로부터 다른 도면들을 도출할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 PTC 히팅 회로의 구조의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 고전압 퓨즈 장치의 구조의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 고전압 퓨즈 장치의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전류 전달 퓨즈 캐비티(cavity)의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 전류 퓨즈 캐비티 및 온도 퓨즈 캐비티의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 고전압 퓨즈 장치의 구조의 구조도이다.
본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확히 하기 위해, 본 발명의 실시예의 기술적 해결책은 본 발명의 실시예 내의 도면을 참조하여 아래에 명확하고 완전히 설명될 것이다. 명백히, 설명된 실시예들은 전체 실시예들이라기 보다는 본 발명의 실시예들의 일부이다. 본 발명의 실시예에 기반하여 통상의 기술자가 창의적인 노력 없이 얻은 모든 다른 실시예들은 본 발명의 보호 범위 내에 속할 것이다.
다음은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항을 설명한다. 하지만, 본 발명은 여기에 설명된 것 이외의 많은 방법으로 구현될 수 있고, 통상의 기술잔는 본 발명의 발명 개념을 벗어나지 않고 비슷한 확장을 만들어낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 아래에 개시된 특정 실시예들로 제한되지 않는다.
본 발명의 기술적 해결책은 특정 실시예와 도면을 참조하여 아래에 명확하고 완전히 설명된다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 고전압 퓨즈 장치의 구조의 구조도이다.
도 2에 보여지듯이, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 전류 퓨즈(102), 상기 온도 퓨즈(103), 및 전류 전달 퓨즈(101)를 포함한다. 상기 전류 퓨즈(102)는 상기 온도 퓨즈(103)와 직렬로 연결되고, 상기 전류 퓨즈(102)와 상기 온도 퓨즈(103)의 직렬 가지는 상기 전류 전달 퓨즈(101)와 병렬로 연결된다. 상기 전류 전달 퓨즈(101)의 저항 값은 상기 전류 퓨즈(102)의 저항 값보다 작고 상기 전류 전달 퓨즈(101)의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈(103)의 용단 온도보다 낮다.
본 발명의 고전압 퓨즈 장치에서, 상기 전류 퓨즈(102)와 온도 퓨즈(103)는 직렬로 연결되어 고전압 퓨즈(110)를 형성한다. 상기 전류 전달 퓨즈(101)의 저항 값은 상기 전류 퓨즈(102)의 저항 값보다 작다. 따라서, 정상 상태 하에서, 상기 전류 전달 퓨즈(101)가 열을 발생시킬 수 있도록 전류는 주로 전류 전달 퓨즈(101)를 통해 흐른다. 비정상 상태 하에서, 상기 전류 전달 퓨즈(101)를 통해 흐르는 전류가 증가해서, 상기 전류 전달 퓨즈(101)에 더 많은 열을 발생시키고 온도가 상승하도록 한다. 상기 전류 전달 퓨즈(101)의 온도가 그 용단 온도를 초과하면, 상기 전류 전달 퓨즈(101)가 용단해서, 상기 전류 전달 퓨즈(101)가 위치한 상기 병렬 가지의 연결이 끊기고, 전류는 상기 고전압 퓨즈(110)가 위치한 가지로 전환된다. 이 경우, 만약 전류가 상기 전류 퓨즈(102)의 초과전류보다 크다면, 상기 전류 퓨즈(102)는 고전압 용단을 하게 되므로, 상기 고전압 퓨즈 장치는 회로 차단 기능을 완료하게 된다. 만약 전류가 상기 전류 퓨즈(102)의 초과전류보다 작다면, 상기 고전압 퓨즈(110)의 온도는 상기 온도 퓨즈(103)의 용단 온도를 초과할때까지 계속해서 상승하게 된다. 이때, 상기 온도 퓨즈(103)가 고전압 용단을 함으로써, 상기 고전압 퓨즈 장치는 회로 차단 기능을 완료하게 된다.
종래 기술과 비교하면, 본 발명의 상기 고전압 퓨즈 장치는 다음의 이점을 가진다. 상기 전류 전달 퓨즈는 상기 고전압 퓨즈와 병렬로 연결되어 있기 때문에, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 전류 전달 퓨즈가 용단할 때 아크를 생성하지 않는다. 전류가 고전압 퓨즈로 전환될 때, 상기 전류 퓨즈 또는 상기 온도 퓨즈는 고전압 차단을 빠르게 수행할 수 있고, 이는 상기 고전압 히팅 회로를 과열로부터 효과적으로 보호한다.
바람직하게는, 도 2에 보여지듯이, 상기 고전압 퓨즈 장치에서, 상기 온도 퓨즈(103)의 상기 저항 값은 상기 전류 퓨즈(102)의 상기 저항 값보다 작아서, 동일한 값의 전류가 상기 고전압 퓨즈(110)를 통과하면 상기 전류 퓨즈(102)에서 발생하는 열이 상기 온도 퓨즈(103)에서 발생하는 열보다 더 커진다. 따라서, 상기 고전압 퓨즈(110)로 전환된 상기 전류가 상기 전류 퓨즈(102)의 과전류보다 작다면, 상기 전류 퓨즈(102)에 의해 생성된 상기 열은 상기 온도 퓨즈(103)가 용단되도록 하는 데 쓰일 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 고전압 퓨즈 장치의 분해도이다.
도 3 내지 5에 보여지듯이, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 절연 쉘 및 상기 커버 플레이트를 추가로 포함한다. 상기 절연 쉘(201), 상기 커버 플레이트(202) 및 상기 에폭시 수지(211)는 상기 전류 퓨즈, 상기 온도 퓨즈 및 상기 전류 전달 퓨즈를 각각 포장하기 위해 서로 격리된 상기 전류 퓨즈 캐비티(214), 상기 온도 퓨즈 캐비티(215) 및 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213)를 형성한다. 상기 절연 쉘(201) 및 상기 커버 플레이트(202)는 실링 접착제에 의해 봉인된다.
바람직하게는, 도 3에 보여지듯이, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 좌측 전극부(203) 및 상기 우측 전극부(204)을 추가로 포함한다. 상기 좌측 전극부(203)은 상기 전류 퓨즈와 상기 전류 전달 퓨즈의 제1 단부에 각각 연결되고, 상기 우측 전극부(204)은 상기 온도 퓨즈의 제2 단부 및 상기 전류 전달 퓨즈의 제2 단부에 각각 연결된다. 상기 좌측 전극부(203) 및 상기 우측 전극부(204)은 거울 이미지 관계로, 면대면(face-to-face)으로 배열되고, 간격을두고, 리드 단부로서 상기 절연 쉘(201) 바깥으로 연장된다.
도 3 및 4에서 보여지듯이, 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213) 내에, 상기 제1 L형 연결부(203a)는 상기 좌측 전극부(203)의 제1 단부에 배열되고, 상기 제2 L형 연결부(204b)는 상기 우측 전극부(204)의 제1 단부에 배열된다. 상기 전류 전달 퓨즈는 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트를 포함한다. 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 일단은 상기 제1 L형 연결부(203a)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 타단은 상기 제2 L형 연결부(204b)에 연결된다. 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 바깥 벽에는 상기 제1 용제(206)가 제공된다.
바람직하게는, 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)는 1 : 3보다 큰 직경 대 길이의 비로, 유동 용량 및 차단 용량에 따른 상이한 직경, 길이 또는 양으로 배열 될 수있다. 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)는 녹는점이 300°C보다 낮은 금속과 Bi, Sn, In 및 다른 낮은 녹는점의 금속 구성요소로 구성된 합금과 같은 그 합금을 포함한다.
바람직하게는, 도 4에 보여지듯이, 상기 전류 전달 퓨즈의 상기 제1 용제(206)는 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 바깥 표면을 덮기 위해 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213)내에 채워진다. 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 온도가 그 녹는 온도에 도달했을 때, 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)는 상기 제1 용제(206)의 장력의 작용하에서 수축 및 파손되어, 상기 전류 전달 퓨즈가 위치한 상기 병렬 가지의 연결을 끊는다.
바람직하게는, 도 4에 보여지듯이, 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213)의 상부 벽에는 상기 제1 U형 돌기(201a)가 제공되고, 상기 커버 플레이트(202)의 윗면에는 상기 제2 U형 돌기(202a)가 제공된다. 상기 제1 U형 돌기(201a) 및 상기 제2 U형 돌기(202a)는 서로 직접 대향하여 배치되고, 상기 제1 U형 돌기(201a) 및 상기 제2 U형 돌기(202a)의 결합면은 상기 좌측 전극부(203)과 상기 우측 전극부(204) 사이의 연면거리를 증가시키기 위한 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213)의 격리 돌기들을 형성하기 위해 엇갈리고, 그에 따라 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)가 용단한 다음 상기 고전압 퓨즈 장치의 안전 성능을 향상시킨다.
바람직하게는, 도 3 및 5에 보여지듯이, 상기 제1 터미널(203b), 상기 다리부(209)의 제1 단부, 및 상기 전류 퓨즈는 전류 퓨즈 캐비티(214) 내에 패키징된다. 상기 제1 터미널(203b)는 상기 좌측 전극부(203)의 상기 제1 단부에 배열된다. 상기 전류 퓨즈는 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)를 포함하고, 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)는 상기 제1 터미널(203b) 및 상기 다리부(209)의 상기 제1 단부 사이에 연결된다. 상기 전류 퓨즈 캐비티(214)는 상기 아크 소멸 그리스(208)로 채워진다.
바람직하게는, 도 3 및 5에 보여지듯이, 상기 제1 차단 절연 블록(202b)은 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)의 연결이 끊어진 다음에 상기 좌측 전극부(203) 및 상기 다리부(209) 사이의 전기적 간격 및 연면거리를 증가시키기 위해 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)의 병렬 세그먼트들 사이에 배치된다.
바람직하게는, 도 3 및 5에 보여지듯이, 상기 제2 터미널(204b), 상기 다리부(209)의 제2 단부, 및 상기 온도 퓨즈는 온도 퓨즈 캐비티(215) 내에 패키징된다. 상기 제2 터미널(204b)는 상기 우측 전극부(204)의 상기 제1 단부에 배열된다. 상기 온도 퓨즈는 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)를 포함하고, 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)는 상기 제2 터미널(204b) 및 상기 다리부(209)의 상기 제2 단부 사이에 연결된다. 상기 온도 퓨즈 캐비티(215)는 상기 제2 용제(212)로 채워진다.
바람직하게는, 도 3 및 5에 보여지듯이, 상기 제2 차단 절연 블록(202c)은 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)의 연결이 끊어진 다음에 상기 우측 전극부(204) 및 상기 다리부(209) 사이의 전기적 간격 및 연면거리를 증가시키기 위해 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)의 병렬 세그먼트들 사이에 배치된다.
특정 구현 프로세스에서, 실시예 2의 상기 고전압 퓨즈 장치는 전기차의 PTC 히팅 회로 내의 고전압 히팅 회로 내에 직렬로 연결되고, 동작 프로세스는 다음과 같다.
도 3 내지 5에 보여지듯이, 정상 상태 하에서, 상기 전류 전달 퓨즈는 주요 전류 전달 기능을 담당한다. 상기 고전압 히팅 회로 내의 고전압 릴레이가 파손되면, 상기 PTC 히터는 계속해서 동작하고 온도는 비정상적으로 상승한다. 상기 온도가 상기 전류 전달 퓨즈 캐비티(213)내의 제1 용제(206)의 연화 온도(softening temperature)를 초과하면, 상기 제1 용제(206)가 고체 상태에서 액체 상태로 변화하여 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 산화층 표면을 활성화한다. 상기 온도가 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)의 용단 온도를 초과하면, 상기 가용성 합금 연결 세그먼트(205)는 상기 제1 용제(206)의 장력 작용 하에 수축하고 상기 제1 L형 연결부(203a) 및 상기 제2 L형 연결부(204b)를 향해 이동해서, 상기 가용성 합금 연결 세그먼트가 용단한다.
전류가 상기 고전압 퓨즈로 전환되고 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)의 전류 전달 용량을 초과하면, 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)에 의해 생성된 열이 그 용단 온도를 초과할때까지 증가하고, 그러면 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)가 용단한다. 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)의 용단 및 차단 프로세스에서, 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)가 용단하고 병렬 세그먼트를 가지기 때문에, 고밀도 전기장이 용단된 병렬 세그먼트들 사이에 형성되고, 아크는 자유 전자와 양이온의 재결합 및 확산을 가속하기 위해 전자들 사이의 상호 반발을 사용하여 연장될 수 있고, 그에 의해 아크 소화 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 게다가, 상기 전류 퓨즈 캐비티(214)는 상기 아크 소화 그리스(208)로 채워지고, 상기 아크 소화 그리스(208)는 아크 충격을 흡수할 수 있고, 상기 제1 차단 절연 블록(202b)의 분할로 아크를 차단할 수 있기 때문에, 아크는 상기 고전압 히팅 회로의 안전을 보장하기 위해 신속하게 차단될 수 있다.
전류가 상기 고전압 퓨즈로 전환되고 상기 제1 n형 퓨즈 몸체(207)의 전류 전달 용량보다 작으면, 상기 PTC 히터는 계속해서 동작하고, 온도는 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)의 용단 온도까지 서서히 증가한다. 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)는 상기 제2 용제(212)의 장력 작용 하에 수축하고 상기 다리부(209)의 제2 단부 및 제2 터미널(204b)를 향해 이동해서, 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)가 용단한다. 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)의 용단 및 차단 프로세스에서, 상기 제2 n형 퓨즈 몸체(210)가 용단하고 병렬 세그먼트를 가지기 때문에, 고밀도 전기장이 용단된 병렬 세그먼트들 사이에 형성되고, 아크는 자유 전자와 양이온의 재결합 및 확산을 가속하기 위해 전자들 사이의 상호 반발을 사용하여 연장될 수 있고, 그에 의해 아크 소화 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 게다가, 아크는 상기 제2 차단 절연 블록(202c)의 분할 하에 차단되고, 따라서 아크는 상기 차량 전체의 안전을 보장하기 위해 신속하게 차단될 수 있다.
실시예 3
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 고전압 퓨즈 장치의 구조의 구조도이다.
도 6에 보여지듯이, 실시예 1 또는 실시예 2 내의 모든 구성요소들에 더하여, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 히터(104)를 더 포함하고, 이는 상기 전류 전달 퓨즈(101) 및 상기 온도 퓨즈(103)와 바짝 인접하여 배치된다. 상기 히터(104)는 회로 스위치(미도시)를 통해 제어기에 연결된다. 상기 제어기는 상기 히터(104)가 열을 생성하도록 하기 위해 온도 이상 정보에 따라 상기 회로 스위치가 닫히게 제어하도록 구성된다. 상기 온도 이상 정보는 상기 제어기에 의해 판독된다.
이 실시예에서, 상기 제어기는 상기 히터(104)가 열을 생성할 수 있도록 온도 이상 정보에 따라 상기 회로 스위치가 닫히게 제어하도록 구성됨으로써, 상기 히터(104)는 상기 전류 전달 퓨즈(101) 또는 상기 온도 퓨즈(103)의 용단을 가속하기 위해 상기 전류 전달 퓨즈(101)와 상기 온도 퓨즈(103)에 열을 공급한다.
바람직하게는, 도 6에 보여지듯이, 상기 고전압 퓨즈 장치는 상기 히터(104)와 직렬로 연결된 상기 열 퓨즈(105)를 더 포함한다. 상기 열 퓨즈(105)의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈(103)의 용단 온도보다 높다. 상기 열 퓨즈(105)는 상기 히터(104)를 과열로부터 보호하도록 구성되는데, 즉, 상기 히터(104)의 온도가 상기 열 퓨즈(105)의 녹는점을 초과하면, 상기 열 퓨즈(105)는 연결이 끊겨서 상기 히터(104)의 동작 회로를 차단하고, 따라서 상기 히터(104)는 발열을 멈춘다.
바람직하게는, 앞선 실시예들에서, 상기 고전압 퓨즈 장치는 복수의 제1 연결 와이어들 및 복수의 제2 연결 와이어들을 더 포함한다. 절연층은 상기 제1 연결 와이어들 및 제2 연결 와이어들의 외벽상에 슬리브(sleeved)된다. 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 좌측 전극부(203)의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 제1 연결 와이어들의 제2 단부들은 연결 리드 단부를 제공하기 위해 축방향 또는 방사상으로 뻗어나온다. 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 상기 제1 단부들 및 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉을 위해 밀봉 접착제로 덮인다. 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 우측 전극부(204)의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 제2 연결 와이어들의 제2 단부들은 연결 리드 단부를 제공하기 위해 축방향 또는 방사상으로 뻗어나온다. 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 상기 제1 단부들 및 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉을 위해 밀봉 접착제로 덮인다.
이상은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명할 뿐이고, 본 발명을 어떤 형태로 제한하고자 함이 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 해결책의 내용에서 벗어나지 않고 본 발명의 기술적 본질에 따라 만들어진 상기 실시예들의 어떠한 단순한 부가 또는 동등한 교체 및 변경은 본 발명의 기술적 해결책의 보호범위 내에 속할 것이다.
위에서 설명된 장치 실시예는 단지 개략적일 뿐이고, 분리된 구성요소로 설명된 유닛들은 물리적으로 분리 또는 분리되지 않을 수 있다. 유닛으로 표시된 구성요소들은 물리적 유닛일수도 아닐수도 있는데, 즉, 구성요소들은 한곳에 위치할 수 있고, 또는 복수의 네트워크 유닛에 분산될 수 있다. 일부 또는 전체 모듈들이 실시예의 해결책의 목적들 중 하나를 달성하기 위해 실제 필요에 따라 선택될 수 있다. 이 기술 분야의 통상의 기술자는 창의적인 노력 없이도 실시예를 이해하고 구현할 수 있다.
"한/하나의 실시예", "실시예" 또는 "하나 이상의 실시예들"로 명세서에서 언급된 단어는 실시예와 결합하여 설명된 특정 특징, 구조, 또는 속성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 또한, 여기서 "한/하나의 실시예'라는 예시 문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아님을 유의해야 한다.
여기 제공된 명세서에서, 많은 특정 세부사항이 설명되었다. 하지만, 본 발명의 실시예들은 특정 세부사항 없이도 실시될 수 있음이 이해되어야 한다. 일부 실시예에서, 잘 알려진 방법들, 구조들 및 기술들은 본 명세서의 이해를 방해하는 것을 피하기 위해 자세히 보여지지 않았다.
청구항에서, 괄호 안의 참조 부호는 청구항의 한정으로 구성되어서는 안된다. "포함(include)/포함(comprise)"이라는 단어는 청구항에 나열되지 않은 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 구성요소 앞의 "하나" 또는 "한"이라는 단어는 그러한 구성요소의 복수의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 다른 구성요소들을 포함하는 하드웨어의 도움 및 적절히 프로그램된 컴퓨터의 도움으로 구현될 수 있다. 여러 장치들이 나열된 유닛 청구항에서, 여러 장치들은 동일한 하드웨어 항목으로 구현될 수 있다. 제1, 제2, 및 제3과 같은 단어의 사용은 어떠한 순서를 지시하지 않는다. 이러한 단어들은 명칭으로 해석될 수 있다.
마지막으로, 앞선 실시예들은 단지 본 발명의 기술적 해결책들을 설명하기 위해 사용되었을 뿐이고, 본 발명의 기술적 해결책들을 제한하려는 것이 아니다. 본 발명은 앞선 실시예들을 참조하여 상세히 설명되었지만, 이 기술 분야의 통상의 기술자는 여전히 앞선 실시예들에 설명된 기술적 해결책들을 변형하거나, 그 일부 기술적 특징들의 동등한 대체를 만들어낼 수 있음을 이해해야 하는 반면, 이러한 변형 또는 대체는 대응하는 기술적 해결책들의 본질이 본 발명의 실시예의 기술적 해결책들의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않는다.
1: 온도 제어 스위치
2: 고전압 릴레이
3: PTC 히터
101: 전류 전달 퓨즈
102: 전류 퓨즈
103: 온도 퓨즈
104: 히터
105: 열 퓨즈
110: 고전압 퓨즈
201: 절연 쉘(shell)
201a: 제1 U형 돌기
202: 커버 플레이트
202a: 제2 U형 돌기
202b: 제1 차단 절연 블록
202c: 제2 차단 절연 블록
203: 좌측 전극부
203a: 제1 L형 연결 부분
203b: 제1 터미널
204: 우측 전극부
204b: 제2 L형 연결 부분
204b: 제2 터미널
205: 가용성 합금 연결 세그먼트
206: 제1 용제
207: 제1 n형 퓨즈 몸체
208: 아크 소화 그리스
209: 다리부(bridging piece)
210: 제2 n형 퓨즈 몸체
211: 에폭시 수지
212: 제2 용제
213: 전류 전달 퓨즈 캐비티
214: 전류 퓨즈 캐비티
215: 온도 퓨즈 캐비티

Claims (10)

  1. 전류 퓨즈;
    온도 퓨즈;
    전류 전달(current-carrying) 퓨즈;
    절연 쉘;
    커버 플레이트;
    좌측 전극부; 및
    우측 전극부;
    를 포함하되,
    상기 전류 퓨즈는 상기 온도 퓨즈와 직렬로 연결되고, 상기 전류 퓨즈 및 상기 온도 퓨즈의 직렬 가지(branch)는 상기 전류 전달 퓨즈와 병렬로 연결되고, 상기 전류 퓨즈의 저항 값은 상기 온도 퓨즈의 저항 값보다 크며,
    상기 전류 전달 퓨즈의 저항 값은 상기 전류 퓨즈의 상기 저항 값보다 작고, 상기 전류 전달 퓨즈의 용단(fusing) 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도보다 낮고,
    상기 절연 쉘 및 상기 커버 플레이트는 상기 전류 퓨즈, 상기 온도 퓨즈 및 상기 전류 전달 퓨즈를 각각 포장하기 위해 각각이 서로 격리된 전류 퓨즈 캐비티, 온도 퓨즈 캐비티 및 전류 전달 퓨즈 캐비티를 형성하고,
    상기 절연 쉘 및 상기 커버 플레이트는 밀봉 접착제로 밀봉되고,
    상기 좌측 전극부는 상기 전류 퓨즈 및 상기 전류 전달 퓨즈의 제1 단부에 각각 연결되고,
    상기 우측 전극부는 상기 온도 퓨즈의 제2 단부 및 상기 전류 전달 퓨즈의 제2 단부에 각각 연결되고,
    상기 좌측 전극부 및 상기 우측 전극부는 리드 단부들로서 상기 절연 쉘 바깥으로 연장되고.
    제1 터미널은 상기 좌측 전극부의 제1 단부에 배치되고,
    제2 터미널은 상기 우측 전극부의 제1 단부에 배치되고,
    상기 전류 퓨즈는 제1 n형 퓨즈 몸체를 포함하고,
    상기 온도 퓨즈는 제2 n형 퓨즈 몸체를 포함하고,
    상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 제1 단부는 상기 제1 터미널에 연결되고, 상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 제2 단부는 다리부를 통해 상기 제2 n형 퓨즈 몸체에 연결되고,
    상기 제2 n형 퓨즈 몸체의 제2 단부는 상기 제2 터미널에 연결되는,
    고전압 퓨즈 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전류 전달 퓨즈 캐비티의 상부 벽에는 제1 U형 돌기(boss)가 제공되고,
    상기 커버 플레이트의 윗면에는 제2 U형 돌기가 제공되고,
    상기 제1 U형 돌기 및 상기 제2 U형 돌기는 서로 직접 대향하도록 배치되고, 상기 제1 U형 돌기 및 상기 제2 U형 돌기의 결합면은 엇갈리는,
    고전압 퓨즈 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 L형 연결부는 상기 좌측 전극부의 제1 단부에 배치되고,
    제2 L형 연결부는 상기 우측 전극부의 제1 단부에 배치되고,
    상기 전류 전달 퓨즈는 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 일단이 상기 제1 L형 연결부에 연결되고, 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 타단이 상기 제2 L형 연결부에 연결되고, 상기 적어도 하나의 가용성 합금 연결 세그먼트의 바깥 벽에는 용제가 제공되는,
    고전압 퓨즈 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 차단 절연 블록은 상기 제1 n형 퓨즈 몸체의 병렬 세그먼트들 사이에 배치되고,
    제2 차단 절연 블록은 상기 제2 n형 퓨즈 몸체의 병렬 세그먼트들 사이에 배치되는,
    고전압 퓨즈 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전류 전달 퓨즈 및 상기 온도 퓨즈에 밀접하게 인접하여 배치된 히터를 더 포함하되,
    상기 히터는 회로 스위치를 통해 제어기에 연결되고,
    상기 제어기는 상기 히터가 열을 생성하도록 하기 위해 온도 이상 정보에 따라 상기 회로 스위치가 닫히게 제어하도록 구성되고,
    상기 온도 이상 정보는 상기 제어기에 의해 판독되는,
    고전압 퓨즈 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히터에 직렬로 연결된 열 퓨즈를 더 포함하되,
    상기 열 퓨즈의 용단 온도는 상기 온도 퓨즈의 용단 온도보다 높은,
    고전압 퓨즈 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 제1 연결 와이어들 및 복수의 제2 연결 와이어들을 더 포함하되,
    절연층이 상기 제1 연결 와이어들 및 상기 제2 연결 와이어들의 외벽상에 슬리브(sleeved)되고,
    상기 복수의 제1 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 좌측 전극부의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 제2 단부들은 축방향 또는 방사상으로 뻗어나오고, 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 상기 제1 단부들과 상기 복수의 제1 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉 접착제로 덮이고,
    상기 복수의 제2 연결 와이어들의 제1 단부들은 상기 우측 전극부의 상기 제1 단부에 납땜되고, 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 제2 단부들은 축방향 또는 방사상으로 뻗어나오고, 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 상기 제1 단부들과 상기 복수의 제2 연결 와이어들의 납땜 결합부는 밀봉 접착제로 덮이는,
    고전압 퓨즈 장치.
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