[发明专利]隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法

说明书

本发明公开了隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法，网侧正极直流开关、网侧中线直流开关、网侧负极直流开关、负载侧正极直流开关、负载侧负极直流开关、负载侧整流二极管、网侧正极开关管、网侧负极开关管及三绕组变压器。本发明实现低压直流双极供电系统为高可靠负载供电；当低压双极供电系统中正极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换负极供电；当低压双极供电系统中负极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换正极供电。

技术领域

本发明属于的是直流开关领域，具体涉及隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法。

背景技术

随着分布式新能源大规模的接入，传统配电系统的特性被逐步改变，分布式电源需要经过AC/DC变换接入交流配电网，极大的影响了分布式能源在传统交流配电网的本地综合消纳效率，使用直流配电系统不但可以解决分布式能源的高效率接入，而且可以提升直流负荷的用电效率，进一步地提升配电系统的综合效率。

对于低压双极直流供电系统为重要负荷供电场景中，正极和负极两个独立的供电通路互为备用，在一个供电通路发生故障的时候需要快速切换到另一个通路，因此需要一个快速换路装置实现正极供电通路和负极供电通路间的快速切换。

发明内容

本发明旨在解决低压双极供电系统为重要负载高可靠供电中正极和负极供电通路间快速换路，提供隔离低压直流切换电路、换路装置及控制方法， 实现双极供电系统为单极供电负荷高可靠供电。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案。

第一方面，本发明提供隔离低压直流切换电路，包括三绕组直流变压器，所述三绕组直流变压器的原边包括网侧正极绕组、网侧负极绕组，其副边包括负载侧绕组，网侧正极和网侧中线能够通过相互连接的第一H桥变流器电路和网侧正极绕组接入所述切换电路，网侧中线和网侧负极能够通过相互连接的第二H桥变流器电路和网侧负极绕组接入所述切换电路；所述负载侧绕组连接H桥整流电路，负载侧绕组能够通过H桥整流电路向负载提供电源。

进一步地，还包括网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104和负载侧负极直流开关105，负载侧H桥整流电路包括负载侧整流二极管201、负载侧整流二极管202、负载侧整流二极管202和负载侧整流二极管204，所述第一H桥变流器电路包括网侧正极开关管301、网侧正极开关管302、网侧正极开关管303和网侧正极开关管304，所述第二H桥变流器电路包括网侧负极开关管305、网侧负极开关管306和网侧负极开关管307和网侧负极开关管308；所述网侧正极直流开关101的一端能够被配置为连接双极供电系统的正极，另一端连接网侧正极开关管301的漏极和网侧正极开关管303的漏极，网侧正极开关管301的源极、网侧正极绕组的一端以及网侧正极开关管303的漏极相连，网侧正极开关管302的源极、网侧正极绕组的另一端以及网侧正极开关管304的漏极相连，网侧中线直流开关的一端能够被配置为连接双极供电系统的中线，另一端连接网侧正极开关管303的源极、网侧正极开关管304的源极、网侧负极开关管305的漏极以及网侧负极开关管306的漏极相连，网侧负极开关管305的源极连接网侧负极绕组的一端和网侧负极开关管307的漏极，所述网侧负极绕组的一端的另一端连接网侧负极开关管306的源极以及网侧负极开关管308的漏极，所述网侧负极直流开关103的一端能够被配置为连接双极供电系统的负极，另一端连接网侧负极开关管307的源极和网侧负极开关管308的源极；

所述负载侧正极直流开关104的一端能够被配置为连接负载的正极，另一端与负载侧整流二极管201的负极和负载侧整流二极管202的负极相连；负载侧整流二极管的正极201与负载侧整流二极管203的负极都与负载侧绕组的一端相连，负载侧整流二极管202的正极与负载侧整流二极管204的负极都与负载侧绕组的另一端相连，负载侧负极直流开关105的一端能够被配置未连接负载的负极，另一端与负载侧整流二极管203的正极和负载侧整流二极管204的正极相连。