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公开(公告)号：CN116865737B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311127749.8
申请日：2023-09-04
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H03K17/687 , H03K17/08
Abstract: 本发明属于电子电路领域，具体涉及了一种基于全控型器件的直流固态断路器电路拓扑及控制方法，旨在解决现有的电压驱动型直流固态断路器在多端口配置时拓扑成本和体积过高，电压利用率不高的问题。本发明包括：直流系统、辅助开关、共用吸能支路；直流系统的第一端与辅助开关的第二端相连，辅助开关的第一端与共用吸能支路的第二端相连，共用吸能支路的第一端与直流系统的第二端通过节点H相连，节点H接地。直流系统包括i个并联的直流子系统；每个直流子系统包括一个主通流支路、一个二极管和一个端口；本发明减少了直流固态断路器电路拓扑在多端口配置时电力电子器件的数量，避雷器的数量，降低了成本和体积。
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公开(公告)号：CN114156846B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202111460731.0
申请日：2021-12-02
Applicant: 中国科学院电工研究所
Abstract: 本发明属于多端直流断路器领域，具体涉及了一种低损耗多端直流断路器及其控制方法，旨在解决现有桥式多端直流断路器损耗大、成本高的问题。本发明包括：主断路器、谐振电路以及机械开关组，主断路器正极端连接至直流母线，并与机械开关组的正端连接，主断路器负极端连接至谐振电路的正极端，机械开关组的负极端连接至谐振电路的负极端，机械开关组的输出端作为低损耗多端直流断路器的输出端，用于为相应的直流线路正极供电。本发明机械开关相互备份，并利用谐振电感、谐振电容、开关、二极管构成的可多路复用的谐振电路产生高频谐振电流，引导机械开关电流过零灭弧，开断可靠性高，体积小、损耗低、成本低。
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公开(公告)号：CN116865738B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311127748.3
申请日：2023-09-04
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H03K17/74 , H03K17/041 , H03K17/081
Abstract: 本发明属于电子电路领域，具体涉及了一种基于半控型器件的直流固态断路器电路拓扑及控制方法，旨在解决基于晶闸管的直流固态断路器在实现双向关断及多端口时成本体积比较高的问题。本发明包括：直流系统的第一端、避雷器的第二端、第一辅助开关的第二端和第二辅助开关的第二端连接至第一节点G1；第二辅助开关的第一端、避雷器的第一端和电容C1的第二端连接至第二节点G2；电容C1的第一端、第一辅助开关的第一端和辅助支路的第二端连接至第三节点G3；辅助支路的第一端通过第四节点G4接地；本发明解决了基于晶闸管的直流固态断路器在实现双向关断及多端口应用问题，降低了成本体积，实现了软重合闸的功能。
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公开(公告)号：CN116865738A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202311127748.3
申请日：2023-09-04
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H03K17/74 , H03K17/041 , H03K17/081
Abstract: 本发明属于电子电路领域，具体涉及了一种基于半控型器件的直流固态断路器电路拓扑及控制方法，旨在解决基于晶闸管的直流固态断路器在实现双向关断及多端口时成本体积比较高的问题。本发明包括：直流系统的第一端、避雷器的第二端、第一辅助开关的第二端和第二辅助开关的第二端连接至第一节点G1；第二辅助开关的第一端、避雷器的第一端和电容C1的第二端连接至第二节点G2；电容C1的第一端、第一辅助开关的第一端和辅助支路的第二端连接至第三节点G3；辅助支路的第一端通过第四节点G4接地；本发明解决了基于晶闸管的直流固态断路器在实现双向关断及多端口应用问题，降低了成本体积，实现了软重合闸的功能。
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公开(公告)号：CN116865737A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202311127749.8
申请日：2023-09-04
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H03K17/687 , H03K17/08
Abstract: 本发明属于电子电路领域，具体涉及了一种基于全控型器件的直流固态断路器电路拓扑及控制方法，旨在解决现有的电压驱动型直流固态断路器在多端口配置时拓扑成本和体积过高，电压利用率不高的问题。本发明包括：直流系统、辅助开关、共用吸能支路；直流系统的第一端与辅助开关的第二端相连，辅助开关的第一端与共用吸能支路的第二端相连，共用吸能支路的第一端与直流系统的第二端通过节点H相连，节点H接地。直流系统包括i个并联的直流子系统；每个直流子系统包括一个主通流支路、一个二极管和一个端口；本发明减少了直流固态断路器电路拓扑在多端口配置时电力电子器件的数量，避雷器的数量，降低了成本和体积。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116131637B
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202211440363.8
申请日：2022-11-17
Applicant: 中国科学院电工研究所
Abstract: 本发明属于涉及开关电源领域，具体涉及了一种低成本高效率交流到直流转换拓扑及转换方法，旨在解决提高交流到直流的转化效率的问题。本发明包括：交流电源模块、采样及信号控制模块、负载输出模块、主开关模块和两个二极管；所述交流电源模块，提供初始交流电；采样及信号控制模块，基于初始交流电生成控制信号；主开关模块，根据所述控制信号进行导通或关断，并基于初始交流电生成功率调节信号；第一二极管和第二二极管，用于使电流定向导通确保采样及信号控制模块和主开关模块正常工作；负载输出模块，对功率调节信号滤波，生成直流电压，并根据功率调节信号生成最终直流电压。本发明可以有效提高交流到直流转化效率，并且具体可集成化的条件。
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公开(公告)号：CN114172129B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202111463902.5
申请日：2021-12-02
Applicant: 中国科学院电工研究所
Abstract: 本发明属于固态断路器领域，具体涉及了一种可双向开断和软起动的混合器件固态断路器及控制方法，旨在解决现有固态断路器无法在实现快速反应的同时实现高可靠性双向开断以及功能集成的问题。本发明包括：主通流支路半控器件组和全控器件均导通，系统稳态通流；发生故障时关闭相应全控器件，达到避雷器动作电压后将避雷器接入系统，导通换流支路，故障电流转至换流支路，半控器件组关断，再关断换流支路，故障电流转至吸能支路进行吸能，直至固态断路器安全断开；接入容性负载时，在半控器件组关断后，高频通断换流支路的相应开关，涌流在换流支路和吸能支路之间切换直至软起动成功。本发明低损耗、快速开断，结构简单，集成功能多、安全性高。
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公开(公告)号：CN113852050A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111069643.8
申请日：2021-09-13
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H02H7/26
Abstract: 本发明属于直流固态断路器领域，具体涉及了一种基于电容换流的可主动关断型直流固态断路器及方法，旨在解决在中低压开断场合如何降低直流固态断路器的损耗并实现可靠的主动关断的问题。本发明包括：电流检测及生成相应的开关通断驱动信号的控制器；驱动主通流支路开关Sm、吸收电容开关S1、吸收电容开关S2、放电支路开关S3和放电支路开关S4的导通或断开，实现系统稳态、故障断开暂态、主动关断隔离暂态的驱动器；提供放电电流的预充电电容C1和C2；充电过程结束后进行电流缓冲和吸收的第一缓冲吸收支路和第二缓冲吸收支路。本发明实现了中低压开断场合中直流固态断路器的耗损降低以及可靠的故障断开和主动关断隔离。
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公开(公告)号：CN116131637A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211440363.8
申请日：2022-11-17
Applicant: 中国科学院电工研究所
Abstract: 本发明属于涉及开关电源领域，具体涉及了一种低成本高效率交流到直流转换拓扑及转换方法，旨在解决提高交流到直流的转化效率的问题。本发明包括：交流电源模块、采样及信号控制模块、负载输出模块、主开关模块和两个二极管；所述交流电源模块，提供初始交流电；采样及信号控制模块，基于初始交流电生成控制信号；主开关模块，根据所述控制信号进行导通或关断，并基于初始交流电生成功率调节信号；第一二极管和第二二极管，用于使电流定向导通确保采样及信号控制模块和主开关模块正常工作；负载输出模块，对功率调节信号滤波，生成直流电压，并根据功率调节信号生成最终直流电压。本发明可以有效提高交流到直流转化效率，并且具体可集成化的条件。
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公开(公告)号：CN112952783B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202110154555.1
申请日：2021-02-04
Applicant: 中国科学院电工研究所
IPC: H02H9/02
Abstract: 本发明涉及一种交流短路故障限流器，包括：快速开关、分裂电抗器、电抗器和电容器。其中，分裂电抗器包括磁通反向的第一绕组和第二绕组。电抗器和电容器组成的串联谐振电路，谐振于工频。电网稳态时，第一绕组和第二绕组所在支路电流相等，磁通抵消，限流器表现为小阻抗或无阻抗。故障发生后，短路电流含有多次谐波分量，电抗器和电容器组成的串联谐振电路呈现阻抗，导致第一绕组和第二绕组所在支路的电流不相等，使得分裂电抗器限流阻抗增大，实现了快速自动限流。随后，快速开关分断和灭弧，实现了限流器对短路电流的进一步限制。本发明的限流器能够有效限制交流电网短路电流，提高电网运行可靠性。
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