本申请涉及固态断路器技术领域，尤其涉及一种双向直流固态断路器及电子设备，该双向直流固态断路器包括：开关电路，用于串联在电源与负载电路之间的连接线路上；检测模块，用于采集所述连接线路上的电流信号；硬关断电路连接所述检测模块，用于在所述电流信号超过基准信号时，向所述开关电路发送第一控制信号，以控制所述连接线路断开；软关断电路包括微处理器；所述微处理器连接所述检测模块，用于获取所述电流信号，并在所述电流信号超过电流短路阈值时，再次向所述开关电路发送第二控制信号，以控制所述连接线路断开。由此，本申请可以解决现有直流固态断路器可靠性低的问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及固态断路器，尤其涉及一种双向直流固态断路器及电子设备。
技术介绍
1、随着新能源行业高速的发展，分布式能源运用将越来越广泛。其中，直流电网作为新能源中的主要电网，具有效率高，无功损耗小等优点。但是在直流电短路时，直流电网具有故障电流上升快，电流值大等特点。传统的直流机械开关越来越难满足现有的运用需求。然而直流固态断路器具有快速分断，无电弧分断等优点，非常适合运用于直流电网中。
2、但是直流电网往往需要双向流动的需求，如储能系统中的充电和放电运用。然而直流固态断路器中的半导体器件内，由于采用体二极管作为开关，通常只能单向关断而且安全性低、可靠性低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种双向直流固态断路器及电子设备，可以有效解决现有直流固态断路器可靠性低的问题等。
2、第一方面，本申请实施例提供一种双向直流固态断路器，包括：开关电路、硬关断电路、软关断电路和检测模块；
3、所述开关电路，用于串联在电源与负载电路之间的连接线路上；
4、所述检测模块，用于采集所述连接线路上的电流信号；
5、所述硬关断电路连接所述检测模块，用于在所述电流信号超过基准信号时，向所述开关电路发送第一控制信号，以控制所述连接线路的断开；
6、所述软关断电路包括微处理器；所述微处理器连接所述检测模块，用于获取所述电流信号，并在所述电流信号超过电流短路阈值时，再次向所述开关电路发送第二控制信号，以控制所述负连接线路的断开。</p>7、在一些实施例中，所述基准信号的类型包括正向基准信号和反向基准信号；所述硬关断电路包括：
8、并联连接的正向高速比较器和反向高速比较器；
9、所述正向高速比较器和所述反向高速比较器的输入端均连接所述检测模块；所述正向高速比较器和所述反向高速比较器的输出端均连接所述开关电路；
10、所述正向高速比较器，用于将正向电流信号与所述正向基准信号作比较，并根据比较结果输出所述第一控制信号；
11、所述反向高速比较器，用于将反向电流信号与所述反向基准信号作比较，并根据比较结果输出所述第一控制信号；其中，当电流信号从所述电源流向所述负载电路时，定义为正向电流信号；当电流信号从所述负载电路流向所述电源时，定义为反向电流信号。
12、在一些实施例中，所述微处理器还分别连接所述正向高速比较器和所述反向高速比较器；
13、所述微处理器，还用于在实现合闸前自检功能时，向所述正向高速比较器或所述反向高速比较器输出预设检测信号；
14、所述正向高速比较器或所述反向高速比较器用于将所述预设检测信号与对应的基准信号作比较，并根据比较结果向所述开关电路发送所述第一控制信号，以检测所述硬关断电路是否正常工作。
15、在一些实施例中，所述开关电路包括：驱动电路、第一功率开关管和第二功率开关管；
16、所述第一功率开关管的源极和第二功率开关管的源极连接；所述第一功率开关管的漏极和第二功率开关管的漏极均串接在所述连接线路上；所述第一功率开关管的栅极和所述第二功率开关管的栅极均连接所述驱动电路；所述驱动电路连接所述正向高速比较器和所述反向高速比较器的输出端。
17、在一些实施例中，所述开关电路还包括：能量吸收电路；所述能量吸收电路与所述第一功率开关管以及所述第二功率开关管并联连接。
18、在一些实施例中，所述检测模块包括第一检测电路和第二检测电路；
19、所述第一检测电路包括第一采样单元、第一隔离转换单元和第一信号调理单元；所述第二检测电路包括第二采样单元、第二隔离转换单元和第二信号调理单元；
20、所述第一采样单元和第二采样单元分别用于采集所述开关电路输入、输出两端的电参数；
21、所述信号调理单元连接所述硬关断电路以及所述微处理器；所述第二信号调理单元连接所述微处理器；
22、所述第一隔离转换单元和第一隔离转换单元用于将对应的所述第一采样单元和所述第二采样单元采样得到的电参数由模拟信号转换为数字信号，并且隔离干扰信号；
23、所述第一信号调理单元和所述第二信号调理单元均用于对数字信号类型的所述电参数进行放大。
24、在一些实施例中，还包括：隔离开关；所述隔离开关位于所述连接线路上，且与所述开关电路串联连接上；
25、所述第一隔离转换单元和所述第二隔离转换单元均为隔离模拟数字转换器或隔离运算放大器；
26、所述第一信号调理单元和所述第二信号调理单元均包括正向差分信号放大器和反向差分信号放大器；
27、所述第一采样单元包括串接在所述连接线路上的锰铜电阻。
28、在一些实施例中，所述检测模块还用于检测所述连接线路上的电压信号；
29、所述微处理器还用于：
30、在所述开关电路处于导通状态时，发生短路事件的情况下，通过所述软关断电路重复向所述开关电路发送第三控制信号，并在确定所述电流信号小于等于设定的电流阈值且所述连接线路上当前的电压信号大于等于设定的电压阈值时，累计所述开关电路的自动开启次数；若所述自动开启次数大于设定的次数阈值，则结束向所述开关电路发送第三控制信号且驱动所述开关电路自锁；
31、所述微处理器，还用于在检测到所述电压信号超过过压电压阈值或者低于欠压电压阈值时，向所述开关电路发送第四控制信号，以控制所述连接线路的断开；
32、所述微处理器，还用于在实时检测到所述电流信号超过过流电流阈值时，向所述开关电路发送第五控制信号，以控制所述连接线路的断开；
33、所述微处理器，还用于在所述开关电路关断后，监测所述连接线路中的所述电压信号和所述电流信号。
34、第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：本申请第一方面提供的一种双向直流固态断路器，所述双向直流固态断路器中的开关电路串联在电源和负载电路之间的连接线路上。
35、在一些实施例中，还包括与所述微处理器连接的通讯接口模块、液晶显示模块、按键模块和温度模块中至少一种。
36、本申请的实施例具有如下有益效果：
37、本申请中的硬关断电路用于在所述电流信号超过基准信号时，向所述开关电路发送第一控制信号，以控制所述连接线路断开；所述软关断电路中的微处理器用于获取所述电流信号，并在所述电流信号超过电流短路阈值时，再次向所述开关电路发送第二控制信号，以控制所述连接线路断开。由此，本申请开关电路可以双向通流，开关电路被关断后两侧电压被彻底断开，电流无法流通；硬关断电路实现高速硬件关断，软关断电路实现软件算法关断，可靠性高。
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【技术保护点】
1.一种双向直流固态断路器，其特征在于，包括：开关电路、硬关断电路、软关断电路和检测模块；
2.根据权利要求1所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述基准信号的类型包括正向基准信号和反向基准信号；所述硬关断电路包括：
3.根据权利要求2所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述微处理器还分别连接所述正向高速比较器和所述反向高速比较器；
4.根据权利要求2所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述开关电路包括：驱动电路、第一功率开关管和第二功率开关管；
5.根据权利要求4所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述开关电路还包括：能量吸收电路；所述能量吸收电路与所述第一功率开关管以及所述第二功率开关管并联连接。
6.根据权利要求4所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述检测模块包括第一检测电路和第二检测电路；
7.根据权利要求6所述的双向直流固态断路器，其特征在于，还包括：隔离开关；所述隔离开关位于所述连接线路上，且与所述开关电路串联连接；
8.根据权利要求1至7任一项所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述检测模块还用于检测所述连接线路上的电压信号；
9.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括：权利要求1-8任一项所述的双向直流固态断路器，所述双向直流固态断路器中的开关电路串联在电源和负载电路之间的连接线路上。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，还包括与所述微处理器连接的通讯接口模块、液晶显示模块、按键模块和温度模块中至少一种。
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【技术特征摘要】
1.一种双向直流固态断路器，其特征在于，包括：开关电路、硬关断电路、软关断电路和检测模块；
2.根据权利要求1所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述基准信号的类型包括正向基准信号和反向基准信号；所述硬关断电路包括：
3.根据权利要求2所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述微处理器还分别连接所述正向高速比较器和所述反向高速比较器；
4.根据权利要求2所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述开关电路包括：驱动电路、第一功率开关管和第二功率开关管；
5.根据权利要求4所述的双向直流固态断路器，其特征在于，所述开关电路还包括：能量吸收电路；所述能量吸收电路与所述第一功率开关管以及所述第二功率开关管并联连接。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈国峰，徐明，王华峰，徐丽玲，黄佳，高平，陶晓东，陈晓军，李晓蒙，
申请(专利权)人：浙江天正电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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