[实用新型]用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路、模块及系统

说明书

本实用新型涉及IPM保护电路技术领域，具体涉及一种用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路、模块及系统。其中，IPM短路保护系统适用于1500V的地铁轨道以及200KW的飞轮储能装置。IPM短路保护系统包括：IPM短路保护模块、信号发生模块、IPM模块和线路驱动模块，IPM短路保护模块分别与IPM模块、信号发生模块、线路驱动模块连接，线路驱动模块分别与IPM模块、信号发生模块连接，IPM短路保护模块采集信号发生模块输出的脉冲信号以及IPM模块中IGBT组件的门级电压信号并输出短路保护信号，线路驱动模块根据短路保护信号控制脉冲信号是否传递到IPM模块。通过上述方式，同时对IGBT组件和脉冲信号进行短路检测，与采用MCU控制器相比，简化装置结构，提高了系统的安全性和准确性。

技术领域

本实用新型涉及IPM保护电路技术领域，具体涉及一种用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路、模块及系统。

背景技术

IPM(智能功率模块)是一种先进的新型功率开关器件，它具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用方便，适用范围广，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应当今功率器件的发展方向，如模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到了越来越广泛的关注。

IPM作为控制系统的重要组成部分，在使用过程中要尤其注意对IPM工作状态异常的处理及保护，但目前的保护电路通常只对IGBT组件的短路进行检测，无法在有错误脉冲信号输入的情况下，做到阻断脉冲信号继续传递，同时需要配备主控制器MCU，对采样数据进行对比和分析，进而判断电路是否出现短路，如果出现短路情况，主控制器MCU发出封锁信号。该方法需要软硬件结合，增加了开发的难度与工作量，并且MCU的价格相对其他电子元器件的价格较高，增加了成本。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路、模块及系统成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路、模块及系统。

本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现：

本实用新型的实施例提供了一种用于飞轮储能装置的IPM短路保护电路，该IPM短路保护电路分别与IPM模块、信号发生模块连接，所述IPM模块中设有第一IGBT组件和第二IGBT组件，所述信号发生模块用于产生并输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，该IPM短路保护电路包括：依次连接的信号输入电路模块、信号比较电路模块和信号输出电路模块；

所述信号输入电路模块分别与所述IPM模块、所述信号发生模块连接，所述信号输入电路模块采集所述第一IGBT组件的门级电压信号、第二IGBT组件的门级电压信号、所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号并传输给所述信号比较电路模块；

所述信号比较电路模块包括第一与门逻辑门芯片、第二与门逻辑门芯片、第三与门逻辑门芯片和或门逻辑门芯片，所述或门逻辑门芯片的输入端分别与所述第一与门逻辑门芯片输出端、第二与门逻辑门芯片输出端、第三与门逻辑门芯片输出端连接，所述或门逻辑门芯片的输出端与所述信号输出电路模块连接，所述第一与门逻辑门芯片根据所述第一脉冲信号和第二脉冲信号输出第一电平信号，所述第二与门逻辑门芯片根据第一IGBT组件的门级电压信号输出第二电平信号，所述第三与门逻辑门芯片根据第二IGBT组件的门级电压信号输出第三电平信号，所述或门逻辑门芯片接收所述第一电平信号、所述第二电平信号以及所述第三电平信号并输出第四电平信号给所述信号输出电路模块；

所述信号输出电路模块根据所述第三电平信号输出短路保护信号。