[发明专利]一种船舶直流电网短路保护装置

权利要求书

1.一种船舶直流电网短路保护装置，其特征在于，所述装置包括结构相同且对称设置的第一短路保护模块和第二短路保护模块，所述第一短路保护模块包括并联的第一导电通道和第二导电通道，其中，所述第一导电通道导通时的阻抗值大于所述第二导电通道导通时的阻抗值；

所述第二导电通道包括：

第一直流电容，其用于连接在所述第一短路保护模块的第一正极端口与第一负极端口之间；

第一开关管，其第一端口形成所述第一短路保护模块的第一正极端口，以用于与对应直流组网电推装置的正极连接，第二端口形成所述第一短路保护模块的第二正极端口，以用于与所述第二短路保护模块的第二正极端口连接；

第二开关管，其集电极作为第一端口形成所述第一短路保护模块的第一负极端口，以用于与对应直流组网电推装置的负极连接，其发射极作为第二端口形成所述第一短路保护模块的第二负极端口，以用于与所述第二短路保护模块的第二负极端口连接，船舶电网适宜采用正负极母线同时关断这种冗余性较高的保护模式，引入了设置在直流母线负极的所述第二开关管，能够在不影响能量调配、限流/功率控制的条件下增强故障关断的冗余性；

第一二极管，其正极与所述第二开关管的第二端口连接，负极与所述第一开关管的第二端口连接；

所述装置采用了开关管对称续流方式续流抬升固态断路器关断瞬间开关桥之间的电压，其替代了旁路RLC电路和MOV电路来消除固态开关关断瞬间开关两侧的过电压，省去RLC和MOV电路减少器件数量，有助于降低整个装置的成本并减小其体积。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一导电通道包括串联的第一可控开关和第一保护电阻，所述第一可控开关与所述第一保护电阻串联形成的电路连接在所述第一短路保护模块的第一正极端口与第二正极端口之间。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一导电通道还包括串联的第二可控开关和第二保护电阻，其中，所述第二可控开关与所述第二保护电阻串联形成的电路连接在所述第一短路保护模块的第一负极端口与第二负极端口之间。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一短路保护模块还包括：

第一电感，其连接一端与所述第一开关管的第二端口连接，另一端形成所述第一短路保护模块的第二正极端口。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一短路保护模块还包括：

第二电感，其连接一端与所述第二开关管的第二端口连接，另一端形成所述第一短路保护模块的第二负极端口。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一电感和第二电感的电感值为微亨级。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一短路保护模块还包括：

斩波电路，其连接在所述第一短路保护模块的第一正极端口与第一负极端口之间。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述斩波电路包括：

第三开关管，其第一端口与所述第一短路保护模块的第一正极端口连接；

斩波电阻，其一端与所述第三开关管的第二端口连接，另一端与所述第一短路保护模块的第一负极端口连接。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述斩波电路还包括：

第四开关管，其第一端口与所述第三开关管的第二端口连接，第二端口与所述第一短路保护模块的第一负极端口连接。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述斩波电路还包括：

钳位二极管，其正极与所述第一短路保护模块的第一负极端口连接，负极与所述第三开关管的第二端口连接。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一直流电容集成在所述斩波电路中。

12.如权利要求1～11中任一项所述的装置，其特征在于，各个开关管包含开关部和与所述开关部反相并联的续流二极管。