[发明专利]用于保护固态功率控制器的系统和方法

说明书

一种配电系统可将电力从电源(12)分配到负载(60)，且可包括至少一个固态功率控制器(SSPC)，所述SSPC(20)具有耦合到所述电源(12)的输入(22)和耦合到所述负载(60)的输出(24)。所述SSPC具有将所述输入(22)连接到接地(18)的断开并联开关(50)。耦合到所述并联开关(50)的控制电路(16)被配置成检测所述SSPC中的故障。保险丝(30)连接于所述电源(12)与所述输入(22)之间。可在所述SSPC中检测到故障，且所述控制电路(16)可闭合所述并联开关(50)以导致短路，所述短路会烧断所述保险丝(300并使所述SSPC与所述电源(12)隔离。

技术领域

本申请涉及配电系统，尤其涉及用于保护固态功率控制器的系统和方法。

背景技术

配电系统可包括在整个空中或地面系统中部署以将电力从电源分配到数个负载的一个或多个配电单元。堆叠在每个配电单元内的一个或多个固态功率控制器(solidstate power controller，SSPC)可被配置成例如在负载电流超出SSPC的跳闸保护极限持续一定时间量时，断开到负载每个SSPC的负载接线的功率。例如当SSPC的固态开关在闭合位置中出故障时，SSPC中的故障可防止SSPC在过电流事件期间切断负载的电力，从而引起不合需要的结果。

以上缺点的一个有效方案可以是在SSPC的输出处添加二级开关以在检测到SSPC中的故障时或在负载经受过电流事件且SSPC尚未响应时切断负载的电力。然而，SSPC自身中的灾难性故障可导致SSPC内，确切地说固态开关中的失灵、过热或电弧而不论二级开关是否已经切断负载的电力，且这可导致其它SSPC或整个配电单元的损坏。

或者，SSPC中的固态开关可用机电开关替换以避免可发生在固态开关中的失灵、过热或电弧。但此方法会再次引入与领先于固态开关的机电技术相关联的可靠性问题和较高成本。

发明内容

在一个方面，公开一种固态配电系统，其可将电力从电源分配到负载，且可包括至少一个固态功率控制器(SSPC)，所述SSPC具有耦合到所述电源的输入和耦合到所述负载的输出。SSPC可包括将所述输入连接到接地的断开并联开关(open shunt switch)。控制电路可耦合到所述并联开关，且可被配置成检测所述SSPC中的故障。保险丝可连接于所述电源与所述输入之间。当在所述SSPC中检测到故障时，所述控制电路可闭合所述并联开关以导致短路，所述短路会烧断所述保险丝并使所述SSPC与所述电源隔离。

在另一方面，公开一种在发生故障的情况下使至少一个固态功率控制器(SSPC)的输入与电源电流隔离的方法。故障可发生在将电力从所述电源分配到所述SSPC的负载的固态配电系统中。所述方法可进一步包括在所述SSPC中提供将所述输入连接到接地的断开并联开关。所述方法可进一步包括针对故障持续检查所述SSPC。所述方法可进一步包括在检测到故障时闭合所述并联开关，从而导致短路并烧断将所述电源连接到所述输入的保险丝。

在又一方面，公开一种用于至少一个固态功率控制器(SSPC)的保护系统。所述SSPC可具有适于耦合到电源的输入，且可具有适于耦合到负载的输出。所述保护系统可包括可将所述输入连接到接地的断开并联开关和可在所述电源与所述输入之间连接的保险丝。控制电路可耦合到所述并联开关，且可被配置成检测所述SSPC中的故障。当在所述SSPC中检测到故障时，控制电路可闭合所述并联开关以导致短路，所述短路会烧断保险丝并使所述SSPC与所述电源隔离。

具体地，本申请的技术方案1涉及一种用于将电力从电源分配到负载的固态配电系统，所述系统包括：至少一个固态功率控制器(SSPC)，其具有耦合到所述电源的输入和耦合到所述负载的输出；所述SSPC中的断开并联开关，其将所述输入连接到接地；控制电路，其耦合到所述并联开关，且被配置成检测所述SSPC中的故障；以及保险丝，其连接于所述电源与所述输入之间；其中在所述SSPC中检测到故障后，所述控制电路闭合所述并联开关以导致短路，所述短路会烧断所述保险丝并使所述SSPC与所述电源隔离。