一种选择性保护电路、方法及供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种选择性保护电路、方法及供电系统，涉及电路保护技术领域，用于解决由于短路电流过大可能会导致一些重要的通信设备断电的问题。该选择性保护电路包括：限流模块和控制模块；其中，限流模块包括开关单元，开关单元包括第一端、第二端和控制端；第一端与HVDC电源的母线电压的正极连接，第二端与限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；或，第一端与HVDC电源的母线电压的负极连接，第二端与限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；控制端与控制模块连接；控制模块用于在流过开关单元的总电流的值大于或等于预设阈值时，向控制端输出一控制信号，以使开关单元关断。

【技术实现步骤摘要】
一种选择性保护电路、方法及供电系统
本专利技术涉及电路保护
，尤其涉及一种选择性保护电路、方法及供电系统。
技术介绍
近年来，随着通信设备功率的不断增大，以及通信行业内对高效节能的要求，数据中心及通信机房逐渐采用高压直流(HighVoltageDirectCurrent，HVDC)电源进行供电，因此，HVDC技术在通信领域发展迅速。然而，随着数据中心及通信机房供电电压的增大，通过供电链路连接的负载支路发生短路时，负载支路及供电链路中的短路电流也在不断增大，短路电流过大可能会导致一些重要的通信设备断电。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种选择性保护电路、方法及供电系统，用于解决由于短路电流过大可能会导致一些重要的通信设备断电的问题。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：第一方面，提供一种选择性保护电路，应用于采用高压直流HVDC电源供电的场景中，所述HVDC电源向相互并联的至少两条负载支路供电，每条负载支路包括一个预稳压电路；所述选择性保护电路包括：限流模块和控制模块；其中，所述限流模块包括开关单元，所述开关单元包括第一端、第二端和控制端；所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的正极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；或，所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的负极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；所述控制端与所述控制模块连接；所述控制模块用于在流过所述开关单元的总电流的值大于或等于预设阈值时，向所述控制端输出一控制信号，以使所述开关单元关断；其中，所述预设阈值大于流过所述开关单元的最大正常工作电流值。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述限流模块位于所述至少两条负载支路中的第一负载支路，所述限流模块连接的负载支路为所述第一负载支路；或，所述至少两条负载支路通过至少两个电源分配单元PDU与所述HVDC电源连接，所述限流模块位于所述至少两个PDU中的第一PDU，所述限流模块连接的负载支路为与所述第一PDU连接的负载支路。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述限流模块还包括：单向导通单元和电感；所述单向导通单元导通时，流过所述单向导通单元的电流的方向为：从所述单向导通单元的正极到所述单向导通单元的负极的方向；所述单向导通单元的正极与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；所述单向导通单元的负极与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；所述电感的一端与所述单向导通单元的负极连接，另一端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述限流模块位于所述至少两条负载支路中的第一负载支路，在所述预稳压电路为升压boost电路的情况下，所述电感与所述预稳压电路中的电感集成在一起。结合第一方面的第二种可能的实现方式或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述控制模块还用于：在所述开关单元关断之后的第一预设时间段之后，向所述控制端输出另一控制信号，以使所述开关单元进入打嗝限流状态；其中，所述第一预设时间段小于或等于所述开关单元关断时所述电感利用自身储存的电能对与所述限流模块连接的负载支路中的负载进行供电的时间段。结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，所述控制模块的供电电源由所述HVDC电源的母线提供。结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述开关单元为场效应管或功率晶体管。第二方面，提供一种选择性保护方法，应用于采用高压直流HVDC电源供电的场景中，所述HVDC电源向相互并联的至少两条负载支路供电，每条负载支路包括一个预稳压电路；所述方法包括：检测流过目标通路的总电流的值；其中，所述目标通路是指HVDC电源的母线电压的正极与所述至少两个负载支路中的一条负载支路中的预稳压电路的电源正极之间的通路；或，HVDC电源的母线电压的负极与所述至少两个负载支路中的一条负载支路中的预稳压电路的电源负极之间的通路；当所述总电流的值大于或等于预设阈值时，控制所述目标通路关断；其中，所述预设阈值大于流过所述目标通路的最大正常工作电流值。结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，在所述控制所述目标通路关断之后，所述方法还包括：在第一预设时间段之后，控制所述目标通路周期性的导通-关断；其中，所述第一预设时间段和所述目标通路周期性的导通-关断中的所述目标通路关断的时间段，小于或等于所述目标通路关断时通过所述目标通路连接的负载支路中的负载不断电的时间段。结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，在所述控制所述目标通路周期性的导通-关断之后，所述方法还包括：在第二预设时间段之后，当所述总电流的值仍大于或等于所述预设阈值时，控制所述目标通路关断；或，在第二预设时间段之后，当所述总电流的值小于所述预设阈值时，控制所述目标通路导通；其中，所述第二预设时间段大于或等于所述目标通路上电阶段的持续时间。结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述控制所述目标通路关断，包括：在第三预设时间段之后，若所述总电流的值仍大于或等于所述预设阈值，则控制所述目标通路关断；其中，所述第三预设时间段大于或等于所述目标通路中的雷电流的持续时间。第三方面，提供一种供电系统，包括高压直流HVDC电源，所述HVDC电源向相互并联的至少两条负载支路供电，每条负载支路包括一个预稳压电路；所述供电系统还包括如第一方面提供的任一种选择性保护电路。本专利技术实施例提供的选择性保护电路、方法及供电系统，当选择性保护电路中的限流模块连接的负载支路发生短路，且流过限流模块中的开关单元的短路电流大于或等于预设阈值时，选择性保护电路中的控制模块可以控制开关单元关断，从而快速切断电路，防止出现由于流过开关单元的短路电流过大而引起一些重要的通信设备断电的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种供电系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种负载支路中发生短路时的负载支路中的电流-时间曲线示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的又一种供电系统的结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的再一种供电系统的结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种选择性保护方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性保护电路，应用于采用高压直流HVDC电源供电的场景中，所述HVDC电源向相互并联的至少两条负载支路供电，每条负载支路包括一个预稳压电路；其特征在于，所述选择性保护电路包括：限流模块和控制模块；其中，所述限流模块包括开关单元，所述开关单元包括第一端、第二端和控制端；所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的正极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；或，所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的负极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；所述控制端与所述控制模块连接；所述控制模块用于在流过所述开关单元的总电流的值大于或等于预设阈值时，向所述控制端输出一控制信号，以使所述开关单元关断；其中，所述预设阈值大于流过所述开关单元的最大正常工作电流值。

【技术特征摘要】
1.一种选择性保护电路，应用于采用高压直流HVDC电源供电的场景中，所述HVDC电源向相互并联的至少两条负载支路供电，每条负载支路包括一个预稳压电路；其特征在于，所述选择性保护电路包括：限流模块和控制模块；其中，所述限流模块包括开关单元，所述开关单元包括第一端、第二端和控制端；所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的正极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；或，所述第一端与所述HVDC电源的母线电压的负极连接，所述第二端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；所述控制端与所述控制模块连接；所述控制模块用于在流过所述开关单元的总电流的值大于或等于预设阈值时，向所述控制端输出一控制信号，以使所述开关单元关断；其中，所述预设阈值大于流过所述开关单元的最大正常工作电流值；所述限流模块还包括：单向导通单元和电感；所述单向导通单元导通时，流过所述单向导通单元的电流的方向为：从所述单向导通单元的正极到所述单向导通单元的负极的方向；所述单向导通单元的正极与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源负极连接；所述单向导通单元的负极与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；所述电感的一端与所述单向导通单元的负极连接，另一端与所述限流模块连接的负载支路中的预稳压电路的电源正极连接；所述控制模块还用于：在所述开关单元关断之后的第一预设时间段之后，向所述控制端输出另一控制信号，以使所述开关单元进入打嗝限流状态；其中，所述第一预设时间段小于或等于所述开关单元关断时所述电感利用自身储存的电能对与所述限流模块连接的负载支路中的负载进行供电的时间段。2.根据权利要求1所述的选择性保护电路，其特征在于，所述限流模块位于所述至少两条负载支路中的第一负载支路，所述限流模块连接的负载支路为所述第一负载支路；或，所述至少两条负载支路通过至少两个电源分配单元PDU与所述HVDC电源连接，所述限流模块位于所述至少两个PDU中的第一PDU，所述限流模块连接的负载支路为与所述第一PDU连接的负载支路。3.根据权利要求1所述的选择性保护电路，其特征在于，所述限流模块位于所述至少两条负载支路中的第一负...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振兴，徐建生，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44