直流灭弧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种直流灭弧装置特别是一种适合于对机械开关等机械触点快速灭弧的直流灭弧装置，所需灭弧的机械开关与负载串联，其特征是：包括一电压检测开关、一电容，电压检测开关与电容连接，机械开关分断过程中，电容通过电压检测开关、负载形成放电回路，用于机械开关分断灭弧，本发明专利技术设计合理，具有成本低，灭弧速度快高的优点。

【技术实现步骤摘要】
直流灭弧装置
本专利技术涉及一种直流灭弧装置特别是一种适合于对机械开关等机械触点快速灭弧的直流灭弧装置，也可以用于其它断点（如熔断体的熔断、插头与插座之间的断点、导线断点）的灭弧。
技术介绍
目前在新能源汽车、轨道交通、舰船等直流电控系统中，普遍使用接触器（继电器）等机械开关对负载进行接通和分断控制，由于直流电没有零点，其分断电弧大，存在机械开关成本高（高压接触器）、电寿命短的缺点，随着机械开关的分断电压越大，其电寿命将大幅度降低，如图1所示，为某品牌高压接触器的分断电压（即断弧电压）对应电寿命曲线图。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有直流电控系统中机械开关的电寿命短的问题，提供一种灭弧效果好、降低机械开关分断电压（断弧电压）、灭弧速度快的直流灭弧装置。实现本专利技术的目的是通过以下技术方案来达到的：一种直流灭弧装置，所需灭弧的机械开关与负载串联，包括一电压检测开关、一电容，所述电压检测开关与所述电容连接，所述机械开关分断过程中，所述电容通过所述电压检测开关、所述负载形成放电回路，用于所述机械开关分断灭弧。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关在所述机械开关的两端电位差大于5伏特且小于或等于20伏特区间导通；或大于20伏特小于所述机械开关的工作电压区间导通。一种直流灭弧装置，所述机械开关分断过程中，所述电容与所述负载之间电位差不小于5伏特，所述电压检测开关导通。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关在所述机械开关燃弧后导通。一种直流灭弧装置，所述机械开关分断过程中，所述电压检测开关在所述机械开关的触点间开距的击穿电压大于所述机械开关的工作电压时导通。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关为半控型开关。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关为二端电路。一种直流灭弧装置，还包括一用于对所述电容充电的充电单元，所述充电单元与所述电压检测开关并联。一种直流灭弧装置，所述充电单元由第一二极管组成，或由第一限流元件组成，或由第一二极管与第一限流元件串联组成。一种直流灭弧装置，还包括第一限流元件，所述电容通过所述第一限流元件与所述机械开关的电源输入端连接，所述电压检测开关为三端电路，所述电压检测开关的检测端与所述机械开关的电源输入端或触桥连接。一种直流灭弧装置，所述半控型开关包括一晶闸管，所述晶闸管的触发极与所述晶闸管的阳极连接，或所述晶闸管的触发极与所述晶闸管的第二阳极连接。一种直流灭弧装置，还包括第一半导体器件，所述第一半导体器件开启电压大于3伏特，所述晶闸管的触发极通过所述第一半导体器件与所述阳极或所述第二阳极连接。一种直流灭弧装置，所述第一半导体器件为稳压二极管，或为瞬态二极管，或为触发二极管，或为压敏电阻。一种直流灭弧装置，还包括第二二极管，所述第二二极管、所述第一半导体器件、所述晶闸管的触发极串联。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关的检测端、所述电压检测开关的输出端之间非绝缘隔离。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关为一延时半导体开关。一种直流灭弧装置，采用绝缘材料封装为一器件。一种直流灭弧装置，与一用于对所述电容充电的充电单元采用绝缘材料封装为一器件。一种直流灭弧装置，所述电压检测开关由一控制单元、一功率半导体器件组成，所述机械开关与所述负载的连接端的电压信号传递至所述控制单元；所述功率半导体器件与所述控制单元连接；所述机械开关分断过程中，所述功率半导体器件导通，所述电容通过所述功率半导体器件对所述负载放电。一种直流灭弧装置，所述机械开关分断过程中，所述控制单元检测到所述机械开关的触点断开，延时控制所述功率半导体器件导通，所述延时大于100微秒。一种直流灭弧装置，所述控制单元对所述电压信号进行A/D采集。一种直流灭弧装置，还包括用于对所述电容充电的充电单元，所述充电单元与所述功率半导体器件并联，所述机械开关与所述负载的连接端通过所述充电单元对所述电容充电，所述电压信号为所述负载的电压。一种直流灭弧装置，所述充电单元由第一二极管与第一限流元件串联组成，所述电容的电压信号传递至所述控制单元，用于检测所述电容的容量。一种直流灭弧装置，所述电压信号为所述负载的电压，或相对于所述功率半导体器件的另一端的电压，或相对于所述机械开关的电压输入端的电压。一种直流灭弧装置，所述功率半导体器件为半控型器件。一种直流灭弧装置，所述机械开关的控制信号传递至所述控制单元，或所述控制单元的控制信号传递至所述机械开关。一种直流灭弧装置，所述控制单元储存有自适应控制程序，利用所述电压信号或所述功率半导体器件的相对于与所述负载连接端的另一端的电压信号的变化，优化灭弧控制参数。一种直流灭弧装置，还包括用于对所述电容充电的充电单元，所述充电单元至少包括一充电开关，所述控制单元的控制信号传递至所述充电开关。一种直流灭弧装置，所述机械开关的主回路电源通过所述充电开关对所述电容充电。一种直流灭弧装置，所述充电开关为第一半导体开关，或为第四机械开关，或由第四机械开关与第一半导体开关串联组成，所述第一半导体开关为半控型器件。一种直流灭弧装置，还包括第一限流元件，所述充电开关与所述第一限流元件串联。一种直流灭弧装置，所述机械开关闭合工作过程中，所述控制单元控制所述充电开关、所述功率半导体器件导通，然后所述机械开关闭合；所述机械开关分断工作过程中，所述充电开关处于截止状态。一种直流灭弧装置，还包括第四半导体开关，所述第四半导体开关为半控型器件，所述第四半导体开关的控制端与所述控制单元连接，所述电容与所述第四半导体开关组成第二串联电路，所述电容通过所述第四半导体开关、所述功率半导体器件、所述负载形成放电回路。一种直流灭弧装置，还包括第三二极管，所述机械开关的主回路电源通过所述充电开关、所述第三二极管对所述电容充电。一种直流灭弧装置，还包括第五半导体器件，所述机械开关的输入电源端连接有电池，所述电池连接有充电机械开关，所述充电机械开关分断过程中，所述电容通过所述第四半导体开关、所述第五半导体器件对所述电池放电，用于所述充电机械开关分断灭弧，所述第五半导体器件为第五二极管，或为与所述控制单元连接的第五单向晶闸管。一种直流灭弧装置，所述充电开关、所述功率半导体器件均为半控型开关，所述第二串联电路、所述充电开关、所述功率半导体器件连接的共同端的电压信号连接至所述控制单元。一种直流灭弧装置，用于检测所述功率半导体器件的工作状态。一种直流灭弧装置，用于检测所述电容的容量，所述电容串联第一限流元件，所述第一限流元件为一电阻。一种直流灭弧装置，用于检测所述充电开关的工作状态。一种直流灭弧装置，用于检测所述第四半导体开关的工作状态。一种直流灭弧装置，所述机械开关的控制信号传递至所述控制单元，或所述控制单元的控制信号传递至所述机械开关。一种直流灭弧装置，所述控制单元在所述机械开关分断状态下检测到燃弧时，所述控制单元控制所述功率半导体器件导通。一种直流灭弧装置，还包括第五单向晶闸管，所述第五单向晶闸管与所述控制单元连接，所述机械开关的输入电源端连接有电池，所述电池连接有充电机械开关，所述充电机械开关分断过程中，所述电容通过所述第五单向晶闸管对所述电池放电，用于所述充电机械开关分断灭弧。一种直流灭弧装置，所述机械开关数量至少为二，分别为第一机械开关、第二机械开关；所述负载数量至少为二，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流灭弧装置，所需灭弧的机械开关与负载串联，其特征是：包括一电压检测开关、一电容，所述电压检测开关与所述电容连接，所述机械开关分断过程中，所述电容通过所述电压检测开关、所述负载形成放电回路，用于所述机械开关分断灭弧。

【技术特征摘要】
2017.07.24 CN 2017106080431;2017.08.10 CN 201710681.一种直流灭弧装置，所需灭弧的机械开关与负载串联，其特征是：包括一电压检测开关、一电容，所述电压检测开关与所述电容连接，所述机械开关分断过程中，所述电容通过所述电压检测开关、所述负载形成放电回路，用于所述机械开关分断灭弧。2.根据权利要求1所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关在所述机械开关的两端电位差大于5伏特且小于或等于20伏特区间导通；或大于20伏特小于所述机械开关的工作电压区间导通。3.根据权利要求2所述的直流灭弧装置，其特征是：所述机械开关分断过程中，所述电容与所述负载之间电位差不小于5伏特，所述电压检测开关导通。4.根据权利要求1所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关在所述机械开关燃弧后导通。5.根据权利要求1所述的直流灭弧装置，其特征是：所述机械开关分断过程中，所述电压检测开关在所述机械开关的触点间开距的击穿电压大于所述机械开关的工作电压时导通。6.根据权利要求1至5任一项所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关为半控型开关。7.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关为二端电路。8.根据权利要求7所述的直流灭弧装置，其特征是：还包括一用于对所述电容充电的充电单元，所述充电单元与所述电压检测开关并联。9.根据权利要求8所述的直流灭弧装置，其特征是：所述充电单元由第一二极管组成，或由第一限流元件组成，或由第一二极管与第一限流元件串联组成。10.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：还包括第一限流元件，所述电容通过所述第一限流元件与所述机械开关的电源输入端连接，所述电压检测开关为三端电路，所述电压检测开关的检测端与所述机械开关的电源输入端或触桥连接。11.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：所述半控型开关包括一晶闸管，所述晶闸管的触发极与所述晶闸管的阳极连接，或所述晶闸管的触发极与所述晶闸管的第二阳极连接。12.根据权利要求11所述的直流灭弧装置，其特征是：还包括第一半导体器件，所述第一半导体器件开启电压大于3伏特，所述晶闸管的触发极通过所述第一半导体器件与所述阳极或所述第二阳极连接。13.根据权利要求12所述的直流灭弧装置，其特征是：所述第一半导体器件为稳压二极管，或为瞬态二极管，或为触发二极管，或为压敏电阻。14.根据权利要求13所述的直流灭弧装置，其特征是：还包括第二二极管，所述第二二极管、所述第一半导体器件、所述晶闸管的触发极串联。15.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关的检测端、所述电压检测开关的输出端之间非绝缘隔离。16.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关为一延时半导体开关。17.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：采用绝缘材料封装为一器件。18.根据权利要求6所述的直流灭弧装置，其特征是：与一用于对所述电容充电的充电单元采用绝缘材料封装为一器件。19.根据权利要求1至5任一项所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压检测开关由一控制单元、一功率半导体器件组成，所述机械开关与所述负载的连接端的电压信号传递至所述控制单元；所述功率半导体器件与所述控制单元连接；所述机械开关分断过程中，所述功率半导体器件导通，所述电容通过所述功率半导体器件对所述负载放电。20.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述机械开关分断过程中，所述控制单元检测到所述机械开关的触点断开，延时控制所述功率半导体器件导通，所述延时大于100微秒。21.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述控制单元对所述电压信号进行A/D采集。22.根据权利要求21所述的直流灭弧装置，其特征是：还包括用于对所述电容充电的充电单元，所述充电单元与所述功率半导体器件并联，所述机械开关与所述负载的连接端通过所述充电单元对所述电容充电，所述电压信号为所述负载的电压。23.根据权利要求22所述的直流灭弧装置，其特征是：所述充电单元由第一二极管与第一限流元件串联组成，所述电容的电压信号传递至所述控制单元，用于检测所述电容的容量。24.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述电压信号为所述负载的电压，或相对于所述功率半导体器件的另一端的电压，或相对于所述机械开关的电源输入端的电压。25.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述功率半导体器件为半控型器件。26.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述机械开关的控制信号传递至所述控制单元，或所述控制单元的控制信号传递至所述机械开关。27.根据权利要求19所述的直流灭弧装置，其特征是：所述控制单元储存有自适应控制程序，利用所述电压信号或所述功率半导体器件的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭桥石，
申请(专利权)人：广州市金矢电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44