[实用新型]用于功率变换装置的保护模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率变换装置。

背景技术

功率转换器可以将电功率从一种形式转换成另一种形式。作为示例，电功率被从交流转换到直流、从直流转换到交流、从交流转换到交流或从直流转换到直流。同时，功率转换器也可以将电功率从一种电压转换到另一电压，例如，将恒定直流输入电压变换为可调的输出电压，即DC-DC功率变换器。当功率等级不断上升，功率转换器和相连的电路遭受损坏的几率也随之而上升，为此，通常功率转换器会配备有多种保护组件。有效的保护系统对可靠的功率转换器，尤其是高功率等级的功率转换器而言是至关重要的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于保护功率变换装置的保护模块。该功率变换装置具有输入端、输出端、用于改变输入端的功率并通过输出端输出功率变换组件，以及系统控制器。

具体地，本实用新型的保护模块包括用于监测输入端电压的输入电压监测单元、用于监测输出端电压的输出电压监测单元、用于监测输入/输出端电流的输入/输出电流监测单元、用于监测输入端温度的温度监测单元、故障检测控制装置和功率变换组件保护器。

其中，当输入/输出端电流高于预设输入/输出电流最高值时，输入/输出电流监测单元发出报警信号。当输出端的电压高于预设输出电压最高值时，输出电压监测单元发出报警信号。当输入端的电压高于/低于预设输入电压最高/最低值时，输入电压监测单元发出报警信号。当输入端的散热器表面温度高于预设温度最高值时，温度监测单元发出报警信号。

故障检测控制装置能够接收输入电压监测单元、输出电压监测单元、输入/输出电流监测单元和温度监测单元中任意一个发出的报警信号，然后，故障检测控制装置根据接收到的报警信号向功率变换组件保护器和功率变换装置的系统控制器同时发出故障信号。

功率变换组件保护器能够依据故障信号对功率变换组件进行驱动封锁。

系统控制器对接收到的故障信号进行处理后，向功率变换装置发出驱动信号。驱动信号用于改变输入端电压、输出端电压、输入/输出端电流中的一个或多个和/或用于重新启动功率变换组件。

此外，本实用新型的保护模块对于输入端和功率变换组件进一步设置了熔断器，当输入电流高于400％额定值时，或者当功率变换组件短路时，输入熔断器熔断。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的用于功率变换装置的保护模块的模块化示意图。

具体实施方式

本实用新型所用于的功率变换装置例如为DC-DC功率变换装置，通常，此类功率变换装置具有功率半导体晶体管构成的功率变换组件，以实现DC/AC、AC/DC变换，并且设置了输出变压器以将输入电压和输出电压的隔离。在本实用新型中，功率变换装置的功率变换组件由IGBT构成。此外，该功率变换装置与其他装置共用系统控制器，该系统控制器能够对功率变换装置的功率变换组件驱动电路、输入端电路、输出端电路与处理电路等进行控制。

本实用新型提出了一种用于上述功率变换装置的保护模块1，该保护模块1监测功率变换装置的运行状态，并且在当有故障发生时，向功率变换装置的系统控制器发送故障信号。

本实用新型的保护模块1具有多个监测单元、故障检测控制装置30和功率变换组件保护器40。该多个监测单元包括输入电压监测单元10、输出电压监测单元70、输出电压监测单元50、60、输出电压监测单元20等，下面将逐一介绍各个监测单元。

输入电压监测单元10在功率变换装置完成启动后开启保护功能，主要防止输入电压Vin欠压/过压情况下运行引起系统故障。输入电压监测单元10监测输入端的输入电压Vin，当输入电压Vin高于预设输入电压最高值Vin_max时，发出输入电压过压报警信号，当输入电压Vin低于预设输入电压最低值Vin_min时，发出输入电压欠压报警信号。

输出电压监测单元70采集输出端电压值Vout，预设保护值为115％～135％，当输出电压Vout高于预设输出电压最高值Vout_max时，输出电压监测单元70发出输出电压过压报警信号。

输出电压监测单元50、60采集输入/输出端变压器电流/电感电流值Iin、IL，当输入/输出电流高于预设输入/输出电流最高值Iin_max、IL_max时，例如高于120％额定值时，发出输入/输出电流过流报警信号。