[发明专利]一种直流组合开关电器及工作方法

权利要求书

1.一种直流组合开关电器，其特征在于：所述直流组合开关电器的主回路由两条并联的支路即第一支路(Ⅰ)和第二支路(Ⅱ)组成，第一支路(Ⅰ)由电力电子器件(12)和直流熔断器(13)串联组成，第二支路(Ⅱ)由直流机械开关(15)单独组成，两条并联支路分别与主回路中的DC电源和负载相连接；还包括由电流检测控制模块(18)、电力电子器件驱动电路(16)和直流机械开关操动机构(17)组成的控制回路，直流机械开关操动机构(17)一端与电流检测控制模块(18)的控制信号输出端口相连接，另一端与直流机械开关(15)机械连接，电力电子器件驱动电路(16)一端与电流检测控制模块(18)的控制信号输出端口相连接，另一端与电力电子器件(12)的控制极相连接；

所述直流机械开关(15)和直流机械开关操动机构(17)组成直流机械开关部分；

所述电力电子器件(12)和电力电子器件驱动电路(16)组成电力电子器件开关部分。

2.根据权利要求1所述的一种直流组合开关电器，其特征在于：所述直流机械开关(15)选用真空开关、气体开关或油开关。

3.根据权利要求1所述的一种直流组合开关电器，其特征在于：所述电力电子器件(12)选用GTO全控型电力电子器件或IGBT全控型电力电子器件。

4.根据权利要求1所述的一种直流组合开关电器，其特征在于：所述电流检测控制模块(18)包括主回路电流信号采集元件、电流信号处理逻辑电路以及控制信号输出端口；控制信号输出端口与电力电子器件驱动电路(16)和直流机械开关操动机构(17)相连接。

5.权利要求1至4任一项所述的直流组合开关电器的工作过程，其特征在于：当电动汽车处于正常的工作状态时，组合开关电器中通过负载电流，此时电流从进线(11)流入后，经闭合的直流机械开关(15)流向出线(14)，此时电力电子器件(12)和直流熔断器(13)组成的串联支路在电力电子器件驱动电路(16)的控制下并不导通；

当电动汽车在运行过程中主回路出现过载电流，电流检测控制模块(18)便能够检测到过载电流信号，将电流信号送给其电流信号处理逻辑电路处理，通过电流检测控制模块(18)的控制信号输出端向电力电子器件驱动电路(16)发送开通信号，使电力电子器件(12)导通，然后电流检测控制模块(18)的控制信号输出端再向直流机械开关操动机构(17)发送分闸信号，使直流机械开关(15)分闸，过载电流转移到电力电子器件(12)和直流熔断器(13)组成的串联支路；过载电流转移完成后电流检测控制模块(18)向电力电子器件驱动电路(16)发送截止控制信号，使电力电子器件(12)关断，从而实现主电路中过载电流的开断；

当电动汽车在运行过程中主回路出现短路电流，电流检测控制模块(18)便能够检测到短路电流信号，将电流信号送给其电流信号处理逻辑电路处理，通过电流检测控制模块(18)的控制信号输出端向电力电子器件驱动电路(16)发送开通信号，使电力电子器件(12)导通，然后电流检测控制模块(18)的控制信号输出端再向直流机械开关操动机构(17)发送分闸信号，使直流机械开关(15)分闸，过载电流转移到电力电子器件(12)和直流熔断器(13)组成的串联支路；电流转移完成后短路电流将完全通过直流熔断器(13)，直流熔断器(13)迅速熔断，开断短路电流。