[发明专利]一种直流固态继电器

说明书

本发明公开了一种固态继电器，包括直流输入正端子、直流输入负端子、直流输出正端子、直流输出负端子、控制端正端子、控制端负端子、隔离电路、驱动电路、第一开关、第二开关、第一二极管和第二二极管，由于采用了双开关和双续流二极管交叉连接的方式，利用负载端线路中储存的能量不能突变，通过续流二极管为该电流的继续流动寻找新的路径，该路径实现了负载端线路中储存的能量被回馈到直流电网中，从而实现了能量的无损回收，且产品体积小、成本低并能适用于中大功率场合。

技术领域

本发明涉及固态继电器，特别涉及直流固态继电器。

背景技术

现有的固态继电器原理图如图1所示，由控制端正端子K+和控制端负端子K-，负载端正端子L+和负载端负端子L-、外壳1、内部的隔离电路2、驱动电路3和开关S组成。其中的隔离电路2用于实现低压控制端与高压负载端的隔离，驱动电路3用于将低压控制端输入的微弱的控制信号放大后提供给开关S驱动负载端的大电流负载。

现有的固态继电器在断开时，开关S两端会产生非常大的尖峰电压，为此，需要在开关S两端并联吸收电路4，图2所示即为内部集成了吸收电路4的固态继电器原理图，该吸收电路4由电阻R和电容C串联组成。

图2所示吸收电路4工作原理为：稳态时，负载端的电流经开关S流通；故障发生时，开关S断开，负载端的电流向RC支路转移，通过RC支路给电容C充电，由于电容C两端的电压无法突变，开关S两端的电压由0开始缓慢上升，从而抑制了开关S两端的尖峰电压，降低了短路电流对开关S的冲击，保护了线路上其他电力电子器件不受损。

上述电路存在的问题如下：

(1)负载端线路中储存的能量一部分被电阻R发热消耗，另外一部分被电容C储存吸收，当故障消除，开关S导通，电容C将进行放电，该吸收电路4为有损吸收，不利于电力系统的节能；

(2)当负载端线路中储存的能量较大时，要求RC的体积较大，且成本较高，对于中大功率的固态继电器并不适用。

随着我国经济迅速发展以及工业交通部门逐步的现代化，直流用电负荷容量也持续增加，随着电压等级和额定电流的增加，大容量直流短路电流的开断变得异常困难，其开断时间的要求也越来越苛刻，直流固态继电器已成为制约高压、大容量直流供电系统的瓶颈。

如新能源汽车，采用的是高电压(400-1200V)、中高电流(10-1000A)和大功率的直流固态继电器，目前市面上的电动汽车电动机功率一般在100Kw左右，最高车速越高，电动机需要的功率越大；再如太阳能光伏电站，直流母线电压高达800-1500V、防雷直流柜功率高达30-500Kw；军航、船舶中压直流综合电力系统，母线电压高达3000V以上，功率极大，选择电机是否采用中压电力标准的传统功率分界点是450Kw；特高压长距离直流输电系统，线路电压高达±800kV、电流高达10kA，功率则高达8000Mw。

上述高压、大电流场合均需要应用大功率的直流固态继电器，现有技术还没有体积小、成本低且节能的技术方案。

发明内容

有鉴如此，本发明要解决的技术问题是提供一种直流固态继电器，能实现体积小、成本低、节能且适用于中大功率场合。

本发明要解决上述技术问题的技术方案如下：

一种直流固态继电器，其特征在于：

至少包括六个端子，分别为直流输入正端子、直流输入负端子、直流输出正端子、直流输出负端子、控制端正端子和控制端负端子；