[发明专利]水上应用的DC电力系统

权利要求书

1.一种用于水上船舶的电力系统，包括：

多个保护区，各保护区包括：

多个直流(DC)母线；其中不是具有同一DC电压的DC母线经由至少一个DC-DC转换器相互耦合；

至少一个能量源，经由功率电子转换器耦合到至少一个DC母线；以及

其中至少两个保护区经由至少一个母线联络转换器相互耦合。

2.如权利要求1所述的电力系统，还包括控制器，以控制至少一个DC-DC转换器、所述功率电子转换器和所述母线联络转换器的操作。

3.如权利要求2所述的电力系统，还包括至少一个无源装置，其中包括熔断器或断路器。

4.如权利要求3所述的电力系统，其中，所述控制器基于所述至少一个DC-DC转换器、所述功率电子转换器、所述母线联络转换器和所述至少一个无源装置的操作之间的协调，来阻止故障从一个DC母线传播到另一个DC母线。

5.如权利要求3所述的电力系统，其中，所述控制器通过按照电流控制模式来操作为有故障DC母线馈电的所述DC-DC转换器，来阻止故障从有故障DC母线传播到无故障DC母线。

6.如权利要求3所述的电力系统，其中，所述控制器通过停止对应母线联络转换器的一部分的操作，来阻止有故障保护区与无故障保护区之间的电力流。

7.如权利要求1所述的电力系统，其中，所述至少一个DC-DC转换器包括高频DC-DC转换器或者中频DC-DC转换器。

8.如权利要求1所述的电力系统，其中，所述母线联络转换器包括双向功率转换器或单向功率转换器。

9.如权利要求7所述的电力系统，其中，所述母线联络转换器包括经由能量储存装置耦合到第二DC-DC转换器的第一DC-DC转换器。

10.如权利要求9所述的电力系统，其中，当所述母线联络转换器是双向功率转换器时，所述第一和所述第二DC-DC转换器包括全桥转换器。

11.如权利要求9所述的电力系统，其中，当所述母线联络转换器是单向功率转换器时，所述第一和所述第二DC-DC转换器包括半桥转换器或二极管桥转换器。

12.如权利要求9所述的电力系统，其中，所述第一和所述第二DC-DC转换器的每个包括单个DC-DC转换器或者串联或并联连接的多个DC-DC转换器或者其中的任何组合。

13.如权利要求1所述的电力系统，其中，所述至少一个能量源包括发电机或能量储存装置。

14.如权利要求13所述的电力系统，其中，当所述至少一个能量源包括发电机时，所述发电机包括DC发电机或交流(AC)发电机。

15.如权利要求14所述的电力系统，其中，当所述发电机是所述AC发电机时，所述功率电子转换器包括AC-DC转换器，而当所述发电机是所述DC发电机时，所述功率电子转换器包括DC-DC转换器。

16.如权利要求2所述的电力系统，其中，所述至少两个保护区经由中压母线联络转换器和低压母线联络转换器相互耦合，其中所述中压母线联络转换器连接在所述至少两个保护区的中压母线之间，以及所述低压母线联络转换器连接在所述至少两个保护区的低压母线之间。

17.如权利要求16所述的电力系统，其中，当所述区域之一中存在故障时，所述控制器控制所述中压母线联络转换器或者所述低压母线联络转换器其中之一，以经由对应母线联络转换器的能量储存装置向所述有故障区域的一部分提供电力。