[發明專利]用于保護固態功率控制器的系統和方法

有效

• 申請號: 201711146027.1
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108075449B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: P.J.漢迪;M.格倫尼
• 申請（專利權）人: 通用電氣航空系統有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉林華

一種配電系統可將電力從電源(12)分配到負載(60)，且可包括至少一個固態功率控制器(SSPC)，所述SSPC(20)具有耦合到所述電源(12)的輸入(22)和耦合到所述負載(60)的輸出(24)。所述SSPC具有將所述輸入(22)連接到接地(18)的斷開并聯開關(50)。耦合到所述并聯開關(50)的控制電路(16)被配置成檢測所述SSPC中的故障。保險絲(30)連接于所述電源(12)與所述輸入(22)之間。可在所述SSPC中檢測到故障，且所述控制電路(16)可閉合所述并聯開關(50)以導致短路，所述短路會燒斷所述保險絲(300并使所述SSPC與所述電源(12)隔離。

技術領域

本申請涉及配電系統，尤其涉及用于保護固態功率控制器的系統和方法。

背景技術

配電系統可包括在整個空中或地面系統中部署以將電力從電源分配到數個負載的一個或多個配電單元。堆疊在每個配電單元內的一個或多個固態功率控制器(solidstate power controller，SSPC)可被配置成例如在負載電流超出SSPC的跳閘保護極限持續一定時間量時，斷開到負載每個SSPC的負載接線的功率。例如當SSPC的固態開關在閉合位置中出故障時，SSPC中的故障可防止SSPC在過電流事件期間切斷負載的電力，從而引起不合需要的結果。

以上缺點的一個有效方案可以是在SSPC的輸出處添加二級開關以在檢測到SSPC中的故障時或在負載經受過電流事件且SSPC尚未響應時切斷負載的電力。然而，SSPC自身中的災難性故障可導致SSPC內，確切地說固態開關中的失靈、過熱或電弧而不論二級開關是否已經切斷負載的電力，且這可導致其它SSPC或整個配電單元的損壞。

或者，SSPC中的固態開關可用機電開關替換以避免可發生在固態開關中的失靈、過熱或電弧。但此方法會再次引入與領先于固態開關的機電技術相關聯的可靠性問題和較高成本。

發明內容

在一個方面，公開一種固態配電系統，其可將電力從電源分配到負載，且可包括至少一個固態功率控制器(SSPC)，所述SSPC具有耦合到所述電源的輸入和耦合到所述負載的輸出。SSPC可包括將所述輸入連接到接地的斷開并聯開關(open shunt switch)。控制電路可耦合到所述并聯開關，且可被配置成檢測所述SSPC中的故障。保險絲可連接于所述電源與所述輸入之間。當在所述SSPC中檢測到故障時，所述控制電路可閉合所述并聯開關以導致短路，所述短路會燒斷所述保險絲并使所述SSPC與所述電源隔離。

在另一方面，公開一種在發生故障的情況下使至少一個固態功率控制器(SSPC)的輸入與電源電流隔離的方法。故障可發生在將電力從所述電源分配到所述SSPC的負載的固態配電系統中。所述方法可進一步包括在所述SSPC中提供將所述輸入連接到接地的斷開并聯開關。所述方法可進一步包括針對故障持續檢查所述SSPC。所述方法可進一步包括在檢測到故障時閉合所述并聯開關，從而導致短路并燒斷將所述電源連接到所述輸入的保險絲。

在又一方面，公開一種用于至少一個固態功率控制器(SSPC)的保護系統。所述SSPC可具有適于耦合到電源的輸入，且可具有適于耦合到負載的輸出。所述保護系統可包括可將所述輸入連接到接地的斷開并聯開關和可在所述電源與所述輸入之間連接的保險絲。控制電路可耦合到所述并聯開關，且可被配置成檢測所述SSPC中的故障。當在所述SSPC中檢測到故障時，控制電路可閉合所述并聯開關以導致短路，所述短路會燒斷保險絲并使所述SSPC與所述電源隔離。

具體地，本申請的技術方案1涉及一種用于將電力從電源分配到負載的固態配電系統，所述系統包括：至少一個固態功率控制器(SSPC)，其具有耦合到所述電源的輸入和耦合到所述負載的輸出；所述SSPC中的斷開并聯開關，其將所述輸入連接到接地；控制電路，其耦合到所述并聯開關，且被配置成檢測所述SSPC中的故障；以及保險絲，其連接于所述電源與所述輸入之間；其中在所述SSPC中檢測到故障后，所述控制電路閉合所述并聯開關以導致短路，所述短路會燒斷所述保險絲并使所述SSPC與所述電源隔離。