[發明專利]用于從外部裝置得到電力并且使斷路器跳閘的系統和方法

有效

• 申請號: 201410050956.2
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103997015B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: C.B.威廉斯;T.R.杰克遜;G.L.瓊斯;R.波爾蒂洛;Z.H.卡爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02H1/06
• 分類號: H02H1/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 易皎鶴;劉春元

提供電子跳閘單元（ETU），其配置成使用來自外部裝置的電力來使斷路器跳閘。另外，提供用于使電子跳閘單元（ETU）能夠使用來自外部裝置的電力使斷路器跳閘的系統。此外，提供用于使電子跳閘單元（ETU）能夠使用來自外部裝置的電力使斷路器跳閘的方法。

技術領域

本發明的領域大體上涉及電子跳閘單元（ETU）并且更具體地涉及ETU內的電力管理。

背景技術

電子跳閘單元是保護電路和連接到該電路的設備的裝置。在工業設置中，例如，ETU起到防止損壞設備和機器的作用，其在許多情況下代表由企業并且企業依賴其運作的大量投資。ETU通過監測通過線路的電流來實施該功能，并且如果電流超出某一閾值將斷開線路中的開關，由此防止另外的電流到達將被過多電流損壞的裝置。開關可例如通過機電致動器而斷開和閉合。

鑒于ETU在保護連接到它的設備中所起的作用，通過診斷和維護來確保ETU處于正常工作秩序，這相應地是重要的。典型地需要ETU外部的專用測試裝備來確定ETU的狀態。該測試裝備設計并且配置成向ETU提供電力并且確定是否已經出現任何故障。例如，測試裝備對ETU提供電命令，連同足夠的電力，來致動斷路器。在沒有專用測試裝備的情況下，技術人員不能執行上面的診斷。

例如通用串行總線（USB）等一些數據通信連接將來自主機裝置的電力提供給連接到該主機的一個或多個裝置。大部分通用計算機裝置（例如膝上型計算機和個人計算機）配置成充當USB主機。此外，電池組、壁插座電力供應和具有USB主機電力能力的其他電力供應裝置是常見的。然而，使工業斷路器跳閘需要比USB連接所能夠直接提供的要多的電力。因此，USB主機裝置不能充當上文描述的專用測試裝備的替代品。

發明內容

在一個方面中，提供電子跳閘單元（ETU），其配置成使用來自外部裝置的電力來使斷路器跳閘。該ETU包括外圍端口、電力轉換器和能量存儲裝置。該外圍端口配置成耦合于外部裝置。電力轉換器耦合于外圍端口和能量存儲裝置。能量存儲裝置耦合于斷路器內的跳閘機構。跳閘機構配置成在接收到大于或等于閾值電壓的電壓時跳閘。ETU配置成從外圍端口接收具有第一電壓的電力輸入，其中該第一電壓小于閾值電壓并且使用電力轉換器和能量存儲裝置將電力輸入的至少一部分轉換成具有第二電壓的電力輸出。該第二電壓大于第一電壓。ETU進一步配置成在第二電壓大于或等于閾值電壓時將來自能量存儲裝置的電力輸出提供給跳閘機構。

在另一個方面中，提供一種系統。該系統包括斷路器，其包括跳閘機構、外部裝置和電子跳閘單元（ETU）。ETU包括外圍端口、電力轉換器和能量存儲裝置。該外圍端口耦合于外部裝置。電力轉換器耦合于外圍端口和能量存儲裝置。能量存儲裝置耦合于跳閘機構。跳閘機構配置成在接收到大于或等于閾值電壓的電壓時跳閘。ETU配置成從外圍端口接收具有第一電壓的電力輸入，其中該第一電壓小于閾值電壓并且使用電力轉換器和能量存儲裝置將電力輸入的至少一部分轉換成具有第二電壓的電力輸出。該第二電壓大于第一電壓。ETU進一步配置成在第二電壓大于或等于閾值電壓時將來自能量存儲裝置的電力輸出提供給跳閘機構。

在另一個方面中，提供用于使電子跳閘單元（ETU）能夠使用來自外部裝置的電力使斷路器跳閘的方法。ETU包括外圍端口、電力轉換器和能量存儲裝置。該外圍端口配置成耦合于外部裝置。電力轉換器耦合于外圍端口和能量存儲裝置。能量存儲裝置耦合于斷路器內的跳閘機構。跳閘機構配置成在接收到大于或等于閾值電壓的電壓時跳閘。該方法由ETU實現并且包括從外圍端口接收具有第一電壓的電力輸入，其中該第一電壓小于閾值電壓。該方法進一步包括使用電力轉換器和能量存儲裝置將電力輸入的至少一部分轉換成具有第二電壓的電力輸出。該第二電壓大于第一電壓。該方法進一步包括確定第二電壓何時大于或等于閾值電壓。

提供一種電子跳閘單元（ETU），其配置成使用來自外部裝置的電力來使斷路器跳閘，所述ETU包括：

外圍端口；

電力轉換器；和

能量存儲裝置，