一种用于直流供电网络的环网装置的制作方法

本发明涉及直流供电网络，尤其涉及一种用于直流供电网络的环网装置。

背景技术：

1、在直流供电网络中，可利用多路直流电源来提高供电的可靠性，如图1所示，只要电源a、直流电源b和直流电源c不同时出现供电故障，都可以保障直流供电网络的正常供电，然而，当出现线路或负载出现短路时，再多的直流电源接入，也不能保障直流供电网络正常供电。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种用于直流供电网络的环网装置，可以解决现有技术所存在的不能保障直流供电网络正常供电的缺陷。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种用于直流供电网络的环网装置，包括霍尔电流传感器组件、半导体开关组件、电感组件和控制组件，所述霍尔电流传感器组件用于检测与直流电源连接的电路的电流信号，并将电流信号传输给控制组件，所述半导体开关组件用于控制与直流电源连接的电路的通断，所述电感组件用于在发生短路时限制电流变化率，所述控制组件用于依据电流信号控制所述半导体开关组件的通断。

4、作为所述用于直流供电网络的环网装置的进一步可选方案，所述霍尔电流传感器组件包括第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器，所述半导体开关组件包括第一半导体开关和第二半导体开关，所述第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器、第一半导体开关和第二半导体开关相互交替电性连接形成环网连接，所述电感组件包括第一电感和第二电感，所述第一电感分别与直流电源和直流输出端电性连接，所述第二电感分别与直流电源和直流输出端电性连接。

5、作为所述用于直流供电网络的环网装置的进一步可选方案，所述环网装置还包括通信模块，所述控制组件与所述通信模块通信连接，定时向通信模块传输直流供电网络的状态信息。

6、作为所述用于直流供电网络的环网装置的进一步可选方案，所述第一半导体开关和第二半导体开关在正常情况下均导通，使得第一直流输出端和第二直流输出端均有输出，直流供电网络电源接入两路直流输出，以确保在任一输出短路时直流供电网络电源不会掉电。

7、作为所述用于直流供电网络的环网装置的进一步可选方案，当直流供电网络发生短路时，控制组件根据第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器的电流信号判断短路电流方向，并根据短路电流方向确定关断对应的第一半导体开关或第二半导体开关，从而保护直流供电网络电源和电路不受损害。

8、作为所述用于直流供电网络的环网装置的进一步可选方案，所述控制组件在检测到直流供电网络故障时，发出报警信号，并通过通信模块将故障信号上传至远程监控中心，在直流供电网络故障期间，控制组件会定时检测故障是否持续存在，若检测到故障已消失，则经过再次确认后，解除报警信号，并恢复环网装置的正常供电。

9、一种直流供电网络保护方法，所述方法基于上述任意一项用于直流供电网络的环网装置，具体包括：

10、依据霍尔电流传感器组件检测与直流电源连接的电路的电流信号，并将电流信号传输给控制组件；

11、控制组件依据接收到的电流信号判断是否发生短路，并根据短路电流方向关断对应的半导体开关组件，同时，控制电感组件限制电流变化率。

12、作为所述直流供电网络保护方法的进一步可选方案，所述方法还包括：

13、在检测到直流供电网络故障时，发出报警信号，并通过通信模块上传故障信号；

14、定时检测故障是否持续存在，并在故障消失后解除报警信号，恢复直流供电网络正常供电。

15、本发明的有益效果是：通过设置霍尔电流传感器组件实现精确的电流检测与监控，设置控制组件和半导体开关组件实现智能的通断控制，在直流供电网络出现线路或负载短路时，迅速隔离线路或负载短路点(故障点)，并能保障直流供电网络正常的供电，可以显著提高直流供电网络的供电可靠性，同时，即使在网络中出现故障或异常情况，本发明也能够迅速做出响应，将故障对直流供电网络的供电影响降到最低，当电流超过预设的安全阈值时，控制组件可以迅速切断电路，从而防止设备损坏或火灾等危险情况的发生，另外，通过设置电感组件在发生短路时限制电流变化率，这有助于减缓电流的突然变化，可以为控制组件提供更多时间来对电路进行安全处理，从而进一步提高直流供电网络的供电安全性。

技术特征：

1.一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，包括霍尔电流传感器组件、半导体开关组件、电感组件和控制组件，所述霍尔电流传感器组件用于检测与直流电源连接的电路的电流信号，并将电流信号传输给控制组件，所述半导体开关组件用于控制与直流电源连接的电路的通断，所述电感组件用于在发生短路时限制电流变化率，所述控制组件用于依据电流信号控制所述半导体开关组件的通断。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，所述霍尔电流传感器组件包括第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器，所述半导体开关组件包括第一半导体开关和第二半导体开关，所述第一霍尔电流传感器、第二霍尔电流传感器、第一半导体开关和第二半导体开关相互交替电性连接形成环网连接，所述电感组件包括第一电感和第二电感，所述第一电感分别与直流电源和直流输出端电性连接，所述第二电感分别与直流电源和直流输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，所述环网装置还包括通信模块，所述控制组件与所述通信模块通信连接，定时向通信模块传输直流供电网络的状态信息。

4.根据权利要求3所述的一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，所述第一半导体开关和第二半导体开关在正常情况下均导通，使得第一直流输出端和第二直流输出端均有输出，直流供电网络电源接入两路直流输出，以确保在任一输出短路时直流供电网络电源不会掉电。

5.根据权利要求4所述的一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，当直流供电网络发生短路时，控制组件根据第一霍尔电流传感器和第二霍尔电流传感器的电流信号判断短路电流方向，并根据短路电流方向确定关断对应的第一半导体开关或第二半导体开关，从而保护直流供电网络电源和电路不受损害。

6.根据权利要求5所述的一种用于直流供电网络的环网装置，其特征在于，所述控制组件在检测到直流供电网络故障时，发出报警信号，并通过通信模块将故障信号上传至远程监控中心，在直流供电网络故障期间，控制组件会定时检测故障是否持续存在，若检测到故障已消失，则经过再次确认后，解除报警信号，并恢复环网装置的正常供电。

7.一种直流供电网络保护方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-6中任意一项用于直流供电网络的环网装置，具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种直流供电网络保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结本发明公开了一种用于直流供电网络的环网装置，通过设置霍尔电流传感器组件实现精确的电流检测与监控，设置控制组件和半导体开关组件实现智能的通断控制，在直流供电网络出现线路或负载短路时，迅速隔离线路或负载短路点，并能保障直流供电网络正常的供电，可以显著提高直流供电网络的供电可靠性，同时，即使在网络中出现故障或异常情况，本发明也能够迅速做出响应，将故障对直流供电网络的供电影响降到最低，另外，通过设置电感组件在发生短路时限制电流变化率，这有助于减缓电流的突然变化，可以为控制组件提供更多时间来对电路进行安全处理，从而进一步提高直流供电网络的供电安全性。技术研发人员：吴翰文,尹鲁夫受保护的技术使用者：广州市鹏升电器设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29