一種選擇性保護(hù)電路、方法及供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種選擇性保護(hù)電路、方法及供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著通信設(shè)備功率的不斷增大，以及通信行業(yè)內(nèi)對高效節(jié)能的要求，數(shù)據(jù)中心及通信機房逐漸采用高壓直流(High Voltage Direct Current，HVDC)電源進(jìn)行供電，因此，HVDC技術(shù)在通信領(lǐng)域發(fā)展迅速。
[0003]然而，隨著數(shù)據(jù)中心及通信機房供電電壓的增大，通過供電鏈路連接的負(fù)載支路發(fā)生短路時，負(fù)載支路及供電鏈路中的短路電流也在不斷增大，短路電流過大可能會導(dǎo)致一些重要的通信設(shè)備斷電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種選擇性保護(hù)電路、方法及供電系統(tǒng)，用于解決由于短路電流過大可能會導(dǎo)致一些重要的通信設(shè)備斷電的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]第一方面，提供一種選擇性保護(hù)電路，應(yīng)用于采用高壓直流HVDC電源供電的場景中，所述HVDC電源向相互并聯(lián)的至少兩條負(fù)載支路供電，每條負(fù)載支路包括一個預(yù)穩(wěn)壓電路；所述選擇性保護(hù)電路包括:限流模塊和控制模塊；其中，所述限流模塊包括開關(guān)單元，所述開關(guān)單元包括第一端、第二端和控制端；
[0007]所述第一端與所述HVDC電源的母線電壓的正極連接，所述第二端與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源正極連接；或，所述第一端與所述HVDC電源的母線電壓的負(fù)極連接，所述第二端與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源負(fù)極連接；
[0008]所述控制端與所述控制模塊連接；
[0009]所述控制模塊用于在流過所述開關(guān)單元的總電流的值大于或等于預(yù)設(shè)閾值時，向所述控制端輸出一控制信號，以使所述開關(guān)單元關(guān)斷；其中，所述預(yù)設(shè)閾值大于流過所述開關(guān)單元的最大正常工作電流值。
[0010]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述限流模塊位于所述至少兩條負(fù)載支路中的第一負(fù)載支路，所述限流模塊連接的負(fù)載支路為所述第一負(fù)載支路；
[0011]或，所述至少兩條負(fù)載支路通過至少兩個電源分配單元PDU與所述HVDC電源連接，所述限流模塊位于所述至少兩個rou中的第一 rou，所述限流模塊連接的負(fù)載支路為與所述第一 PDU連接的負(fù)載支路。
[0012]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述限流模塊還包括:單向?qū)▎卧碗姼?；所述單向?qū)▎卧獙?dǎo)通時，流過所述單向?qū)▎卧碾娏鞯姆较驗?從所述單向?qū)▎卧恼龢O到所述單向?qū)▎卧呢?fù)極的方向；
[0013]所述單向?qū)▎卧恼龢O與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源負(fù)極連接；
[0014]所述單向?qū)▎卧呢?fù)極與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源正極連接；
[0015]所述電感的一端與所述單向?qū)▎卧呢?fù)極連接，另一端與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源正極連接。
[0016]結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述限流模塊位于所述至少兩條負(fù)載支路中的第一負(fù)載支路，在所述預(yù)穩(wěn)壓電路為升壓boost電路的情況下，所述電感與所述預(yù)穩(wěn)壓電路中的電感集成在一起。
[0017]結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式或第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制模塊還用于:在所述開關(guān)單元關(guān)斷之后的第一預(yù)設(shè)時間段之后，向所述控制端輸出另一控制信號，以使所述開關(guān)單元進(jìn)入打嗝限流狀態(tài)；其中，所述第一預(yù)設(shè)時間段小于或等于所述開關(guān)單元關(guān)斷時所述電感利用自身儲存的電能對與所述限流模塊連接的負(fù)載支路中的負(fù)載進(jìn)行供電的時間段。
[0018]結(jié)合第一方面，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制模塊的供電電源由所述HVDC電源的母線提供。
[0019]結(jié)合第一方面，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，所述開關(guān)單元為場效應(yīng)管或功率晶體管。
[0020]第二方面，提供一種選擇性保護(hù)方法，應(yīng)用于采用高壓直流HVDC電源供電的場景中，所述HVDC電源向相互并聯(lián)的至少兩條負(fù)載支路供電，每條負(fù)載支路包括一個預(yù)穩(wěn)壓電路；所述方法包括:
[0021]檢測流過目標(biāo)通路的總電流的值；其中，所述目標(biāo)通路是指HVDC電源的母線電壓的正極與所述至少兩個負(fù)載支路中的一條負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源正極之間的通路；或，HVDC電源的母線電壓的負(fù)極與所述至少兩個負(fù)載支路中的一條負(fù)載支路中的預(yù)穩(wěn)壓電路的電源負(fù)極之間的通路；
[0022]當(dāng)所述總電流的值大于或等于預(yù)設(shè)閾值時，控制所述目標(biāo)通路關(guān)斷；其中，所述預(yù)設(shè)閾值大于流過所述目標(biāo)通路的最大正常工作電流值。
[0023]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，在所述控制所述目標(biāo)通路關(guān)斷之后，所述方法還包括:
[0024]在第一預(yù)設(shè)時間段之后，控制所述目標(biāo)通路周期性的導(dǎo)通-關(guān)斷；其中，所述第一預(yù)設(shè)時間段和所述目標(biāo)通路周期性的導(dǎo)通-關(guān)斷中的所述目標(biāo)通路關(guān)斷的時間段，小于或等于所述目標(biāo)通路關(guān)斷時通過所述目標(biāo)通路連接的負(fù)載支路中的負(fù)載不斷電的時間段。
[0025]結(jié)合第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，在所述控制所述目標(biāo)通路周期性的導(dǎo)通-關(guān)斷之后，所述方法還包括:
[0026]在第二預(yù)設(shè)時間段之后，當(dāng)所述總電流的值仍大于或等于所述預(yù)設(shè)閾值時，控制所述目標(biāo)通路關(guān)斷；或，
[0027]在第二預(yù)設(shè)時間段之后，當(dāng)所述總電流的值小于所述預(yù)設(shè)閾值時，控制所述目標(biāo)通路導(dǎo)通；
[0028]其中，所述第二預(yù)設(shè)時間段大于或等于所述目標(biāo)通路上電階段的持續(xù)時間。
[0029]結(jié)合第二方面，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制所述目標(biāo)通路關(guān)斷，包括:
[0030]在第三預(yù)設(shè)時間段之后，若所述總電流的值仍大于或等于所述預(yù)設(shè)閾值，則控制所述目標(biāo)通路關(guān)斷；其中，所述第三預(yù)設(shè)時間段大于或等于所述目標(biāo)通路中的雷電流的持續(xù)時間。
[0031]第三方面，提供一種供電系統(tǒng)，包括高壓直流HVDC電源，所述HVDC電源向相互并聯(lián)的至少兩條負(fù)載支路供電，每條負(fù)載支路包括一個預(yù)穩(wěn)壓電路；所述供電系統(tǒng)還包括如第一方面提供的任一種選擇性保護(hù)電路。
[0032]本發(fā)明實施例提供的選擇性保護(hù)電路、方法及供電系統(tǒng)，當(dāng)選擇性保護(hù)電路中的限流模塊連接的負(fù)載支路發(fā)生短路，且流過限流模塊中的開關(guān)單元的短路電流大于或等于預(yù)設(shè)閾值時，選擇性保護(hù)電路中的控制模塊可以控制開關(guān)單元關(guān)斷，從而快速切斷電路，防止出現(xiàn)由于流過開關(guān)單元的短路電流過大而引起一些重要的通信設(shè)備斷電的問題。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種負(fù)載支路中發(fā)生短路時的負(fù)載支路中的電流-時間曲線不意圖；
[0039]圖6為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖7為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖8為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖9為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖10為本發(fā)明實施例提供的又一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖11為本發(fā)明實施例提供的再一種供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖12為本發(fā)明實施例提供的一種選擇性保護(hù)方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。另外，本文中的術(shù)語“多個”是指兩個或兩個以上。
[0048]本發(fā)明實施例提供了一種選擇性保護(hù)電路A，應(yīng)用于采用HVDC電源供電的場景中，所述HVDC電源向相互并聯(lián)的至少兩條負(fù)載支路供電，每條負(fù)載支路包括一個預(yù)穩(wěn)壓電路；如圖1