[發(fā)明專利]一種船舶直流電網(wǎng)短路保護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911088723.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN112787314B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧建華;李雄;潘高峰;錢正彥;張定華;付如愿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海中車漢格船舶與海洋工程有限公司;株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;H02H9/04
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;張文娟

一種船舶直流電網(wǎng)短路保護(hù)裝置，其包括結(jié)構(gòu)相同的第一短路保護(hù)模塊和第二短路保護(hù)模塊，第一短路保護(hù)模塊包括：第一直流電容，其用于連接在第一短路保護(hù)模塊的第一正極端口與第一負(fù)極端口之間；第一開關(guān)管，其第一端口用于與對(duì)應(yīng)直流組網(wǎng)電推裝置的正極連接，第二端口用于與第二短路保護(hù)模塊的第二正極端口連接；第二開關(guān)管，其用于與對(duì)應(yīng)直流組網(wǎng)電推裝置的負(fù)極連接，其第二端口用于與第二短路保護(hù)模塊的第二負(fù)極端口連接；第一二極管，其正極與第二開關(guān)管的第二端口連接，負(fù)極與第一開關(guān)管的第二端口連接。本裝置在具備冗余關(guān)斷保護(hù)能力的同時(shí)具備直流母線間能量調(diào)配、電壓控制、電流/功率限制等功能，其能夠?qū)崿F(xiàn)直流電網(wǎng)的主動(dòng)可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶電力推進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種船舶直流電網(wǎng)短路保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

電力推進(jìn)的良好機(jī)動(dòng)性使得其在船舶動(dòng)力領(lǐng)域得到應(yīng)用，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻電力推進(jìn)裝置在船舶上開始廣泛應(yīng)用。近年來電力電子技術(shù)的發(fā)展和直流應(yīng)用概念的拓展，直流電網(wǎng)的電力推進(jìn)系統(tǒng)開始出現(xiàn)了市場(chǎng)應(yīng)用，以滿足船東、社會(huì)對(duì)水路交通節(jié)能、環(huán)保的綜合需求。

相比于交流電網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)，直流組網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)在分布電源接入、能量存儲(chǔ)釋放、負(fù)荷擾動(dòng)抑制、節(jié)能減排降噪方面均具有突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以變速發(fā)電、大容量能量存儲(chǔ)和變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)形成的直流混合動(dòng)力推進(jìn)可有效解決交流組網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)在穩(wěn)定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性不足的技術(shù)難題。

因此，基于經(jīng)濟(jì)型驅(qū)動(dòng)和節(jié)省空間的優(yōu)勢(shì)，目前中小型船舶電力推進(jìn)在往直流組網(wǎng)方面發(fā)展。圖1示出了現(xiàn)有的交流組網(wǎng)和直流組網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)拓?fù)涫疽鈭D。直流組網(wǎng)與交流組網(wǎng)的區(qū)別在于，對(duì)單臺(tái)柴油機(jī)直接整流并入直流電網(wǎng)，直流組網(wǎng)不再牽涉到發(fā)電機(jī)并車和交流配電盤的問題，同時(shí)電力推進(jìn)省去了前端的配電盤、變壓器。直流電網(wǎng)沒有了相位的要求使得柴油機(jī)組可以根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)變速發(fā)電以提高整個(gè)電力推進(jìn)系統(tǒng)的效率，提高推進(jìn)系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種船舶直流電網(wǎng)短路保護(hù)裝置，所述裝置包括結(jié)構(gòu)相同的第一短路保護(hù)模塊和第二短路保護(hù)模塊，所述第一短路保護(hù)模塊包括：

第一直流電容，其用于連接在所述第一短路保護(hù)模塊的第一正極端口與第一負(fù)極端口之間；

第一開關(guān)管，其第一端口形成所述第一短路保護(hù)模塊的第一正極端口，以用于與對(duì)應(yīng)直流組網(wǎng)電推裝置的正極連接，第二端口形成所述第一短路保護(hù)模塊的第二正極端口，以用于與所述第二短路保護(hù)模塊的第二正極端口連接；

第二開關(guān)管，其第一端口形成所述第一短路保護(hù)模塊的第一負(fù)極端口，以用于與對(duì)應(yīng)直流組網(wǎng)電推裝置的負(fù)極連接，其第二端口形成所述第一短路保護(hù)模塊的第二負(fù)極端口，以用于與所述第二短路保護(hù)模塊的第二負(fù)極端口連接；

第一二極管，其正極與所述第二開關(guān)管的第二端口連接，負(fù)極與所述第一開關(guān)管的第二端口連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一短路保護(hù)模塊還包括：

第一電感，其連接一端與所述第一開關(guān)管的第二端口連接，另一端形成所述第一短路保護(hù)模塊的第二正極端口。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一短路保護(hù)模塊還包括：

第二電感，其連接一端與所述第二開關(guān)管的第二端口連接，另一端形成所述第一短路保護(hù)模塊的第二負(fù)極端口。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一電感和第二電感的電感值為微亨級(jí)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一短路保護(hù)模塊還包括：

斬波電路，其連接在所述第一短路保護(hù)模塊的第一正極端口與第一負(fù)極端口之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述斬波電路包括：

第三開關(guān)管，其第一端口與所述第一短路保護(hù)模塊的第一正極端口連接；