[发明专利]一种H桥换流模块保护电路和三相H桥级联变流器

权利要求书

1.一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：

故障检测模块，用于检测所述H桥换流模块的运行状态，以及依据上层控制系统下发的驱动指令和/或保护指令控制H桥换流模块；

故障反馈模块，用于对所述故障检测模块采集得到的故障状态进行编码，并将编码信息发送至所述上层控制系统，所述上层控制系统依据该编码信息确定所述保护指令；

其中，所述编码信息为24位二进制数构成的编码信息，第1～8位二进制数为发生故障的H桥换流模块的编号，第9～16位二进制数为H桥换流模块内发生故障的电力电子器件的编号，第17～24位二进制数为故障类型的编号。

2.如权利要求1所述的一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括用于检测所述H桥换流模块中各电力电子器件的电压和/或电流和/或温度的测量单元；所述故障检测模块包括指令处理单元、第一检测单元和第二检测单元；

所述指令处理单元，用于对所述驱动指令和/或保护指令进行数据转换，并将所述数据转后的指令发送至所述H桥换流模块；

所述第一检测单元，用于采集所述H桥换流模块接收到的各实际驱动脉冲，并依据所述实际驱动脉冲与上层控制系统发出的驱动指令的比较结果判断所述H桥换流模块的驱动电路是否发生故障；

所述第二检测单元，用于依据所述测量单元采集的数据判断所述电力电子器件是否发生过压、过流和过热故障。

3.如权利要求2所述的一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括多个光电隔离器和多个隔离电源；

所述指令处理单元通过一路光纤与上层控制系统连接，接收所述驱动指令和/或保护指令；以及通过多路光纤分别与H桥换流模块的各电力电子器件连接，向各电力电子器件传输所述数据转换后的驱动指令和/或保护指令；其中，所述各路光纤与各电力电子器件之间分别连接一个光电隔离器，且各电力电子器件分别连接一个隔离电源；

所述第一检测单元通过多路光纤分别与所述各电力电子器件连接，采集各实际驱动脉冲；其中，所述各路光纤与各电力电子器件之间分别连接一个光电隔离器；

所述第二检测单元通过多路光纤分别与所述各测量单元连接，接收各测量单元采集的数据；其中，所述各路光纤与各测量单元之间连接光电隔离器，且各测量单元分别连接一个隔离电源。

4.如权利要求1所述的一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括故障处理模块，用于依据所述故障检测模块采集得到的故障状态判所述H桥换流模块发生故障的故障等级，并按照不同的预设策略处理不同故障等级的故障，具体为：

当所述故障为一般故障时，所述故障处理模块依据所述上层控制系统下发的保护指令处理该故障；

当所述故障为严重故障时，所述故障处理模块快速封锁所述H桥换流模块中各电力电子器件的驱动脉冲；其中，所述严重故障引起的H桥换流模块故障程度大于一般故障引起的H桥换流模块故障程度。

5.如权利要求1所述的一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括用于向其供电的电源模块；所述电源模块包括并联的开关电源和电池；其中，所述电池在开关电源发生故障后向保护电路供电。

6.如权利要求5所述的一种H桥换流模块驱动电路，其特征在于，所述电源模块还包括连接于所述开关电源和电池之间的二极管；其中，所述二极管的阳极与开关电源连接。

7.如权利要求5所述的一种H桥换流模块驱动电路，其特征在于，所述电源模块还包括开关电源监测单元；所述开关电源监测单元包括第一分压电阻和第一电压比较器；

所述第一分压电阻的一端与所述开关电源连接，另一端接地；

所述第一电压比较器的一个输入端采集所述第一分压电阻的端电压，另一个输入端采集第一参考电压，输出端与所述故障检测模块连接；所述故障检测模块依据所述端电压与第一参考电压的差值判断所述开关电源是否发生故障：若发生故障则关断所述开关电源并控制电池向保护电路供电。

8.如权利要求1所述的一种H桥换流模块保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括显示模块；所述显示模块与故障检测模块连接，包括多个指示灯；

所述显示模块通过改变各指示灯的亮灯颜色或亮灭状态，显示所述H桥换流模块和/或保护电路的各预设运行状态。