[發明專利]高壓直流系統中控制直流電弧的高壓電子開關及其操作方法

有效

• 申請號: 201510386022.0
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN104979812B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: R·W·小約翰遜
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 魏子翔;楊曉光

1.一種高壓直流系統，包括：

至少一個插座；以及

與所述至少一個插座關聯的電子限流器電路，該電子限流器電路配置成：

在與所述至少一個插座關聯的直流總線被通電的情況下，當連接器被插入和/或拔離所述至少一個插座時，限制電流涌入以便不損壞連接器；和/或

隔離連接到所述至少一個插座的負載中的直流故障和/或過度電流汲取，從而保護該系統不關閉，

其中所述電子限流器電路包括開關裝置；

其中所述開關裝置在直流源和所述負載之間與電感器串聯；以及

其中所述開關裝置配置為被周期性地監測以確定所述開關裝置是否故障；

其中，響應于檢測到直流故障，所述開關裝置配置成被關斷并且所述電感器配置成被短路。

2.權利要求1的高壓直流系統，還包括配電單元，該配電單元包括所述至少一個插座。

3.權利要求2的高壓直流系統，其中所述至少一個插座包括兩個或更多個插座，每個插座具有關聯的電子限流器電路。

4.權利要求1的高壓直流系統，其中所述開關裝置包括在所述直流源和所述負載之間與所述電感器串聯的金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。

5.權利要求4的高壓直流系統，其中，響應于直流故障已被消除的指示，MOSFET配置成被接通并且使電感器不短路。

6.權利要求4的高壓直流系統，其中MOSFET配置成是接通的，直至故障被檢測到，并且其中MOSFET配置成通過將連接器拔離以及將連接器重新插入所述至少一個插座而被復位。

7.權利要求4的高壓直流系統，其中MOSFET配置成在第一電流量閾值被關斷，以及在低于第一電流量閾值的第二電流量閾值被通電，以便將峰值電流限制為容許直流。

8.權利要求7的高壓直流系統，其中MOSFET配置成針對去飽和被監測，以及在故障被用信號發出之前轉變到切換模式持續預定時間段。

9.權利要求5的高壓直流系統，其中MOSFET配置成周期性地被關斷以迫使電流為零。

10.權利要求9的高壓直流系統，其中MOSFET配置成每隔0.1s被關斷10.0μs。

11.權利要求5的高壓直流系統，其中MOSFET配置成保持關斷，直至在所述至少一個插座中檢測到連接器。

12.權利要求4的高壓直流系統，其中MOSFET配置成每隔10.0秒至每隔1.0分鐘被周期性地監測。

13.權利要求12的高壓直流系統，還包括直流額定繼電器，其中當MOSFET的故障被檢測到時，利用直流額定繼電器將負載斷電。

14.權利要求13的高壓直流系統，還包括至少一個直流額定熔斷器，所述至少一個直流額定熔斷器與MOSFET串聯布置。

15.權利要求14的高壓直流系統，其中所述至少一個直流額定熔斷器包括與每個所述至少一個插座/電子限流器電路對關聯的一對直流額定熔斷器。

16.權利要求14的高壓直流系統，其中MOSFET配置成將電流保持在所述至少一個直流額定熔斷器的曲線內，從而防止在MOSFET操作時直流熔斷器斷路。