[发明专利]直流电力系统中的电弧防止

说明书

提供了一种直流电力系统中的电弧防止。一种电力系统包括：具有最大输出电压的直流电源；直流/交流逆变器，该直流/交流逆变器具有通过连接来耦接至直流电源的输入和用于将交流功率供应至负载的输出；以及用于控制直流/交流逆变器的控制电路。控制电路配置成保持直流/交流逆变器的输入处的直流电压高于阈值电压，以抑制由于直流电源与直流/交流逆变器之间的连接中的中断而产生电弧。阈值电压基本上等于直流电源的最大输出电压减去针对直流电源与直流/交流逆变器之间的连接的最小电弧电压。

技术领域

本公开内容涉及直流电力系统中的电弧防止。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的未必是现有技术的背景信息。

直流(DC)电力系统中的一个重大问题是在电流运载导体例如由于磨损、老化、绝缘线与尖锐物体之间的摩擦等而中断时会发生电弧。在交流(AC)电力系统中，由于电弧可以在电流的过零期间消灭自身，所以电弧故障会不太严重。然而，在直流电力系统中，电弧一旦被点燃就会无限期地持续。这会造成应用(仅举几个例子，诸如电动车辆、电信中央局环境、DC数据中心、飞行器和住宅用光伏发电)中的重大安全和火灾危险。

为了解决该问题，许多DC电力系统配置成检测电弧并响应于所检测到的电弧状况来切断电源或负载。

发明内容

本部分提供本公开内容的大体概要，并且并非是其全部范围或其全部特征的全面公开。

根据本公开内容的一个方面，一种电力系统包括：具有最大输出电压的直流电源；直流/交流逆变器，所述直流/交流逆变器具有通过连接来耦接至所述直流电源的输入和用于将交流功率供应至负载的输出；以及用于控制所述直流/交流逆变器的控制电路。所述控制电路配置成保持所述直流/交流逆变器的所述输入处的直流电压高于阈值电压，以抑制由于所述直流电源与所述直流/交流逆变器之间的所述连接中的中断而产生电弧。所述阈值电压基本上等于所述直流电源的最大输出电压减去针对所述直流电源与所述直流/交流逆变器之间的所述连接的最小电弧电压。

根据本公开内容的另一个方面，一种直流/交流逆变器包括：用于与具有最大输出电压的直流电源连接的输入；用于将交流功率提供至负载的输出；以及控制电路，所述控制电路配置成保持所述直流/交流逆变器的所述输入处的直流电压高于阈值电压，以抑制由于在所述直流/交流逆变器的所述输入与所述直流电源连接情况下的所述连接中的中断而产生电弧。所述阈值电压基本上等于所述直流电源的最大输出电压减去针对所述连接的最小电弧电压。

根据本公开内容的另一个方面，公开了一种操作电力系统中的直流/交流逆变器的方法，所述电力系统包括具有最大输出电压、通过连接来与所述直流/交流逆变器的输入耦接的直流电源。所述方法包括：保持所述直流/交流逆变器的所述输入处的直流电压高于阈值电压，以抑制由于所述直流电源与所述直流/交流逆变器之间的所述连接中的中断而产生电弧。所述阈值电压基本上等于所述直流电源的最大输出电压减去所述直流电源与所述直流/交流逆变器之间的所述连接的最小电弧电压。

根据本公开内容的另一个方面，一种电力系统包括：具有输出电压的直流电源；通过连接来耦接至所述直流电源的负载；耦接至所述负载以用于感测所述负载处的电压的传感器；以及用于直流电源的控制电路。所述控制电路耦接至所述传感器，并配置成保持所述直流电源的输出电压低于阈值电压、以抑制由于所述直流电源与所述负载之间的所述连接中的中断而产生电弧。所述阈值电压基本上等于感测的负载电压加上针对所述直流电源与所述负载之间的所述连接的最小电弧电压。

根据本公开内容的另一个方面，公开了一种操作通过连接来耦接至负载的直流电源的方法。所述方法包括：感测所述负载处的直流电压；以及保持所述直流电源的输出电压低于阈值电压，以抑制由于所述直流电源与所述负载之间的所述连接中的中断而产生电弧。所述阈值电压基本上等于感测的负载电压加上针对所述直流电源与所述负载之间的所述连接的最小电弧电压。