[发明专利]一种船舶直流电网短路保护装置

说明书

一种船舶直流电网短路保护装置，其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，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，第一导电通道导通时的阻抗值大于第二导电通道导通时的阻抗值。如果该装置的一侧有电而另一侧无电，那么有电侧的短路保护模块在收到合闸指令后可跳过第一导通通道而直接通过第二导通通道进行电能的传输，而位于无电侧的短路保护模块在收到合闸指令后，则会控制首先通过其第二导通通道进行电能传输，待右侧电压上升至设定值时再切换为通过其第一导通通道来进行电能传输，这样能够避免短路故障导致整个系统在合闸过程中遭受冲击。

技术领域

本发明涉及船舶电力推进技术领域，具体地说，涉及一种船舶直流电网短路保护装置。

背景技术

电力推进的良好机动性使得其在船舶动力领域得到应用，随着电力电子技术的发展，交流变频电力推进装置在船舶上开始广泛应用。近年来电力电子技术的发展和直流应用概念的拓展，直流电网的电力推进系统开始出现了市场应用，以满足船东、社会对水路交通节能、环保的综合需求。

相比于交流电网电力推进系统，直流组网电力推进系统在分布电源接入、能量存储释放、负荷扰动抑制、节能减排降噪方面均具有突出的技术优势，以变速发电、大容量能量存储和变频驱动技术形成的直流混合动力推进可有效解决交流组网电力推进系统在稳定性、可靠性和经济性不足的技术难题。

因此，基于经济型驱动和节省空间的优势，目前中小型船舶电力推进在往直流组网方面发展。图1示出了现有的交流组网和直流组网电力推进系统拓扑示意图。直流组网与交流组网的区别在于，对单台柴油机直接整流并入直流电网，直流组网不再牵涉到发电机并车和交流配电盘的问题，同时电力推进省去了前端的配电盘、变压器。直流电网没有了相位的要求使得柴油机组可以根据当前负荷变化实现变速发电以提高整个电力推进系统的效率，提高推进系统的燃油经济性。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种船舶直流电网短路保护装置，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。

根据本发明的一个实施例，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。

根据本发明的一个实施例，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。

根据本发明的一个实施例，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；

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。

根据本发明的一个实施例，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。

根据本发明的一个实施例，所述第一短路保护模块还包括：