專利名稱：一種電壓跌落抑制器及多支路直流供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電壓跌落抑制器及多支路直流供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在多支路的直流系統(tǒng)中，由于每條支路的負(fù)荷不同，因此當(dāng)某一條支路的負(fù)荷突變大時候，甚至短路時，此支路從母線抽取的電流隨著負(fù)荷增加而增加。受母線電流等級和回路阻抗等因素影響，嚴(yán)重時母線電壓會迅速跌落，造成其他支路供電電源短時中斷，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至可能造成設(shè)備誤動作或故障。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能保護(hù)負(fù)載設(shè)備免受母線電壓短時跌落影響的電壓跌落抑制器及多支路直流供電系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種電壓跌落抑制器，其中，包括輸入端、輸出端、開關(guān)器件及用于存儲電能的儲能元件；所述開關(guān)器件連接在所述輸入端與所述輸出端之間，所述輸出端經(jīng)保護(hù)開關(guān)與負(fù)載電連接；所述儲能元件連接在所述輸出端。本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述開關(guān)器件為二極管，所述二極管的正極連接所述輸入端，所述二極管的負(fù)極連接所述輸出端。本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述開關(guān)器件為三極管；所述三極管的集電極連接所述輸入端，所述三極管的發(fā)射極連接所述輸出端，所述三極管的基極連接有用于在所述負(fù)載負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制所述三極管導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路。本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述開關(guān)器件為場效應(yīng)管；所述場效應(yīng)管的源極連接所述輸入端，所述場效應(yīng)管的漏極連接所述輸出端，所述場效應(yīng)管的柵極連接有用于在所述負(fù)載負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制所述場效應(yīng)管導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路。本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述開關(guān)器件為可控的機(jī)械開關(guān)，所述機(jī)械開關(guān)包括繼電器。本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述儲能元件為電容或蓄電池。 本實用新型所述的電壓跌落抑制器，其中，所述保護(hù)開關(guān)為微斷開關(guān)或塑殼開關(guān)。本實用新型還提供了一種多支路直流供電系統(tǒng)，包括用于給負(fù)載供電的直流母線，其中，還包括如前述任一項所述的電壓跌落抑制器，所述電壓跌落抑制器的輸入端連接所述直流母線，所述電壓跌落抑制器的輸出端經(jīng)保護(hù)開關(guān)連接所述負(fù)載。本實用新型的有益效果在于:利用開關(guān)器件在多支路直流供電系統(tǒng)的直流母線電壓開始跌落時，快速將負(fù)荷變大的支路從直流母線隔離，利用儲能元件短時為該支路負(fù)載提供電源，并在直流母線電壓恢復(fù)后，自動恢復(fù)直流母線對該支路上負(fù)載的供電，從而保證負(fù)載供電的連續(xù)穩(wěn)定，避免直流母線電壓短時跌落對負(fù)載造成不良影響。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:圖1是本實用新型較佳實施例的電壓跌落抑制器原理示意圖；圖2是本實用新型較佳實施例的開關(guān)器件為二極管時電壓跌落抑制器原理示意圖；圖3是本實用新型較佳實施例的開關(guān)器件為三極管時電壓跌落抑制器原理示意圖；圖4是本實用新型較佳實施例的開關(guān)器件為場效應(yīng)管時電壓跌落抑制器原理示意圖；圖5是本實用新型較佳實施例的多支路直流供電系統(tǒng)原理示意圖。
具體實施方式
本實用新型較佳實施例的電壓跌落抑制器100原理示意圖如圖1所示，同時參閱圖5，電壓跌落抑制器100包括輸入端10、輸出端20、開關(guān)器件30及儲能元件40 ;開關(guān)器件30連接在輸入端10與輸出端20之間，輸出端20經(jīng)保護(hù)開關(guān)50與負(fù)載60電連接；用于存儲電能的儲能元件40連接在輸出端20。在多支路直流供電系統(tǒng)的直流母線80電壓開始跌落時，可控制開關(guān)器件30斷開，從而快速將負(fù)荷變大的支路從直流母線80隔離。由于在直流母線80正常給支路負(fù)載60供電的過程中，會同時給儲能元件40充滿電，因此當(dāng)開關(guān)器件30斷開時，可利用儲能元件40短時為該支路負(fù)載60提供電源，并在直流母線80電壓恢復(fù)后，自動恢復(fù)直流母線80對該支路上負(fù)載60的供電,從而保證負(fù)載60供電的連續(xù)穩(wěn)定，避免直流母線80電壓短時跌落對負(fù)載60造成不良影響。進(jìn)一步地，如圖2所示，同時參閱圖5，上述實施例中的開關(guān)器件30為二極管31，二極管31的正極連接輸入端10，二極管31的負(fù)極連接輸出端20。在負(fù)載60負(fù)荷正常時，二極管31正負(fù)極之間的壓降正常，二極管31導(dǎo)通，即開關(guān)器件30閉合，因此由直流母線80給相應(yīng)的負(fù)載60供電，同時直流母線80給儲能元件40充電；在負(fù)載60負(fù)荷變大時，使得直流母線80電壓開始跌落，由于二極管31的單向?qū)ㄐ阅?，在二極管31的負(fù)極電壓大于正極電壓時，會自動截止，即開關(guān)器件30斷開，將負(fù)荷變大的將負(fù)荷變大的支路從直流母線80隔離，由儲能元件40短時給該支路負(fù)載60供電，直至負(fù)載60負(fù)荷正常，保護(hù)負(fù)載60設(shè)備免受母線電壓短時跌落的影響。進(jìn)一步地，如圖3所示，同時參閱圖5，上述實施例中的開關(guān)器件30為三極管32，三極管32的集電極連接輸入端10，三極管32的發(fā)射極連接輸出端20，三極管32的基極連接有用于在負(fù)載60負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制三極管32導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路70。控制電路70的詳細(xì)原理圖在此不贅述，只需能根據(jù)支路負(fù)載60負(fù)荷變化情況給三極管31基極提供相應(yīng)的高低電平控制電壓即可。在負(fù)載60負(fù)荷正常時，控制電路70給三極管32基極提供可使三極管32導(dǎo)通的基極電壓，三極管32集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，即開關(guān)器件30閉合，因此由直流母線80給相應(yīng)的負(fù)載60供電，同時直流母線80給儲能元件40充電；在負(fù)載60負(fù)荷變大時，使得直流母線80電壓開始跌落，再由控制電路70給三極管32基極提供可使三極管32截止的基極電壓，三極管32截止，即開關(guān)器件30斷開，將負(fù)荷變大的將負(fù)荷變大的支路從直流母線80隔離，由儲能元件40短時給該支路負(fù)載60供電，直至負(fù)載60負(fù)荷正常，保護(hù)負(fù)載60設(shè)備免受母線電壓短時跌落的影響。進(jìn)一步地，如圖4所示，同時參閱圖5，上述實施例中的開關(guān)器件30為場效應(yīng)管33，場效應(yīng)管33的源極連接輸入端10，場效應(yīng)管33的漏極連接輸出端20，場效應(yīng)管33的柵極連接有用于在負(fù)載60負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制場效應(yīng)管33導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路70。控制電路70的詳細(xì)原理圖在此不贅述，只需能根據(jù)支路負(fù)載60負(fù)荷變化情況給場效應(yīng)管33柵極提供相應(yīng)的高低電平控制電壓即可。在負(fù)載60負(fù)荷正常時，控制電路70給場效應(yīng)管33柵極提供可使場效應(yīng)管33導(dǎo)通的柵極電壓，場效應(yīng)管33源極與漏極導(dǎo)通，即開關(guān)器件30閉合，因此由直流母線80給相應(yīng)的負(fù)載60供電，同時直流母線80給儲能元件40充電；在負(fù)載60負(fù)荷變大時，使得直流母線80電壓開始跌落，再由控制電路70給場效應(yīng)管33柵極提供可使場效應(yīng)管33截止的柵極電壓，場效應(yīng)管33截止，即開關(guān)器件30斷開，將負(fù)荷變大的將負(fù)荷變大的支路從直流母線80隔離，由儲能元件40短時給該支路負(fù)載60供電，直至負(fù)載60負(fù)荷正常，保護(hù)負(fù)載60設(shè)備免受母線電壓短時跌落的影響。進(jìn)一步地，上述實施例中的開關(guān)器件30為可控的機(jī)械開關(guān)，其中包括繼電器?？筛鶕?jù)支路負(fù)載60負(fù)荷情況向機(jī)械開關(guān)發(fā)生控制指令，從而控制機(jī)械開關(guān)的開啟和關(guān)閉。在負(fù)載60負(fù)荷正常時，給機(jī)械開關(guān)發(fā)生閉合指令，由直流母線80給相應(yīng)的負(fù)載60供電，同時直流母線80給儲能元件40充電；在負(fù)載60負(fù)荷變大時，使得直流母線80電壓開始跌落，再給機(jī)械開關(guān)發(fā)送斷開指令，將負(fù)荷變大的將負(fù)荷變大的支路從直流母線80隔離，由儲能元件40短時給該支路負(fù)載60供電，直至負(fù)載60負(fù)荷正常。進(jìn)一步地，上述實施例中，儲能元件40為電容或蓄電池。其中，電容可以是電解電容、超級電容等。在開關(guān)器件30閉合時，由直流母線80給負(fù)載60供電，同時儲能元件40積蓄電能；在開關(guān)器件30斷開時，由儲能元件40短時給負(fù)載60供電。進(jìn)一步地，上述實施例中，保護(hù)開關(guān)50為微斷開關(guān)或塑殼開關(guān)。該保護(hù)開關(guān)50具有過流保護(hù)及短路保護(hù)功能，可在過流、短路等極限情況下將負(fù)載60與直流母線80斷開，起到保護(hù)作用。在本實用新型的另一實施例中，還提供了一種多支路直流供電系統(tǒng)，如圖5所示，同時參閱圖1，包括用于給負(fù)載60供電的直流母線80，還包括如前述任一實施例中所述的電壓跌落抑制器100，電壓跌落抑制器100的輸入端10連接直流母線80，電壓跌落抑制器100的輸出端20經(jīng)保護(hù)開關(guān)50連接負(fù)載60。電壓跌落抑制器100的工作原理參見前述各實施例，在此不再贅述。當(dāng)多支路直流供電系統(tǒng)中某個支路負(fù)荷發(fā)生突變或短路造成直流母線80電壓跌落時，該電壓跌落抑制器100可快速將設(shè)備所接負(fù)載60從直流母線80隔離，利用儲能元件40存儲的能量短時為負(fù)載60提供電源，直流母線80電壓恢復(fù)后自動恢復(fù)直流母線80對負(fù)載60的供電，從而保證負(fù)載60供電的連續(xù)穩(wěn)定，避免直流母線80電壓短時跌落對負(fù)載60造成不良影響。在某一電壓跌落抑制器100后連接的負(fù)載60出現(xiàn)突變或短路時，該電壓跌落抑制器100內(nèi)部儲能元件40提供突變能量，降低負(fù)載60突變對直流母線80的影響，在突變情況嚴(yán)重甚至負(fù)載60短路時，儲能元件40提供瞬時大電流輸出使連接在本電壓跌落抑制器100與負(fù)載60中間的保護(hù)開關(guān)50迅速斷開，保護(hù)系統(tǒng)中其它設(shè)備不受影響，大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電壓跌落抑制器，其特征在于，包括輸入端(10)、輸出端(20)、開關(guān)器件(30)及用于存儲電能的儲能元件(40);所述開關(guān)器件(30)連接在所述輸入端(10)與所述輸出端(20)之間，所述輸出端(20)經(jīng)保護(hù)開關(guān)(50)與負(fù)載(60)電連接；所述儲能元件(40)連接在所述輸出端(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述開關(guān)器件(30)為二極管(31)，所述二極管(31)的正極連接所述輸入端(10)，所述二極管(31)的負(fù)極連接所述輸出端(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述開關(guān)器件(30)為三極管(32);所述三極管(32)的集電極連接所述輸入端(10)，所述三極管(32)的發(fā)射極連接所述輸出端(20)，所述三極管(32)的基極連接有用于在所述負(fù)載負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制所述三極管(32)導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路(70)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述開關(guān)器件(30)為場效應(yīng)管(33);所述場效應(yīng)管(33)的源極連接所述輸入端(10)，所述場效應(yīng)管(33)的漏極連接所述輸出端(20)，所述場效應(yīng)管(33)的柵極連接有用于在所述負(fù)載負(fù)荷突變時、產(chǎn)生控制所述場效應(yīng)管(33 )導(dǎo)通或截止的控制信號的控制電路(70 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述開關(guān)器件(30)為可控的機(jī)械開關(guān)，所述機(jī)械開關(guān)包括繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述儲能元件(40)為電容或蓄電池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓跌落抑制器，其特征在于，所述保護(hù)開關(guān)(50)為微斷開關(guān)或塑殼開關(guān)。
8.一種多支路直流供電系統(tǒng)，包括用于給負(fù)載(60)供電的直流母線(80)，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1 7中任一項所述的電壓跌落抑制器(100)，所述電壓跌落抑制器(100)的輸入端(10)連接所述直流母線(80)，所述電壓跌落抑制器(100)的輸出端(20)經(jīng)保護(hù)開關(guān)(50)連接所述負(fù)載(60)。
專利摘要本實用新型涉及一種電壓跌落抑制器及多支路直流供電系統(tǒng)，電壓跌落抑制器包括輸入端、輸出端、開關(guān)器件及用于存儲電能的儲能元件；開關(guān)器件連接在輸入端與輸出端之間，輸出端經(jīng)保護(hù)開關(guān)與負(fù)載電連接；儲能元件連接在輸出端。本實用新型利用開關(guān)器件在多支路直流供電系統(tǒng)的直流母線電壓開始跌落時，快速將負(fù)荷變大的支路從直流母線隔離，利用儲能元件短時為該支路負(fù)載提供電源，并在直流母線電壓恢復(fù)后，自動恢復(fù)直流母線對該支路上負(fù)載的供電，從而保證負(fù)載供電的連續(xù)穩(wěn)定，避免直流母線電壓短時跌落對負(fù)載造成不良影響。
文檔編號H02J1/10GK202978241SQ20122056775
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者謝永剛, 劉平, 楊思安 申請人:深圳市泰昂能源科技股份有限公司