一种并联断路器电路的制作方法

1.本技术涉及电路技术领域，尤其涉及一种并联断路器电路。


背景技术：

2.对于现有的并联断路器的拓扑结构，由于各台断路器上dsp的晶振不完全相同、pwm波传输存在延时、驱动延时、开关管的开通上升时间不完全一致等原因，会导致各台并联的断路器不会同时启动，造成启动过程中的不均流，这可能会在启动过程中误触发过流保护，因此需要提出一种保证并联断路器启动均流的方案。


技术实现要素：

3.本技术提供一种并联断路器电路，以能够实现并联断路器电路中各台并联的断路器在启动过程中实现均流，从而保证各台断路器即使存在启动延时情况下也能均流启动，不会误触发过流保护。
4.第一方面，本技术提供了一种并联断路器电路，所述并联断路器电路包括：第一电源、第一电感、第一电阻、第二电源、第二电感、第二电阻、第一电容和第三电阻；所述第一电源的正极与所述第一电感的第一端连接；所述第一电源的负极分别与所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接；所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第二电阻的第二端连接；所述第二电源的正极与所述第二电感的第一端连接；所述第二电源的负极与所述第三电阻的第二端连接；所述第二电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接。
5.可选的，所述第一电源和所述第二电源均为受控电压源。
6.可选的，所述第一电源的控制变量与所述第二电源的控制变量的关系为：；其中，dd为所述第二电源的控制变量，d为所述第一电源的控制变量，t为所述第一电源所在的断路器电路的启动时间，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时；（）为延迟函数。
7.可选的，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值相同。
8.可选的，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值均为0。
9.可选的，所述第一电感与所述第二电感的电感值相同。
10.可选的，所述第一电感与所述第二电感的电感值均为l；其中，；其中，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，u
dc
为电源电压，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流，tr为并联断路器电路达到稳定的时刻，i
break
为保护电流，k为0~1的系数，ei为不均流度。
11.可选的，所述不均流度ei的计算方式为：，其中，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流。
12.可选的，所述不均流度ei的计算方式为：，其中，l为所述第一电感与所述第二电感的电感，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，r为所述第三电阻的电阻值，c为所述第一电容的电容值，tr为并联断路器电路达到稳定的时刻。
13.可选的，所述第一电源的输出电压平均值为u
dc
d，其中，u
dc
为电源电压，d为所述第一电源的控制变量；所述第二电源的输出电压平均值为u
dcdd
，其中，u
dc
为电源电压，dd为所述第二电源的控制变量。
14.由上述技术方案可以看出，本技术提供了一种并联断路器电路，所述并联断路器电路包括：第一电源、第一电感、第一电阻、第二电源、第二电感、第二电阻、第一电容和第三电阻；所述第一电源的正极与所述第一电感的第一端连接；所述第一电源的负极分别与所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接；所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第二电阻的第二端连接；所述第二电源的正极与所述第二电感的第一端连接；所述第二电源的负极与所述第三电阻的第二端连接；所述第二电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接。可见，本技术提供的一种并联断路器电路能够实现并联断路器电路中各台并联的断路器在启动过程中实现均流，从而保证各台断路器即使存在启动延时情况下也能均流启动，不会误触发过流保护。
15.上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有的技术方案，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技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术一种并联断路器电路的电路结构示意图；图2为本技术一种并联断路器电路中的第一电源、第二电源的端口电压示意图。
具体实施方式
18.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
19.下面结合附图，详细说明本技术的各种非限制性实施方式。
20.参见图1，示出了本技术实施例中的一种并联断路器电路，所述并联断路器电路包括：第一电源u
dc
d、第一电感l1、第一电阻r1、第二电源u
dcdd
、第二电感l2、第二电阻r2、第一电
容c和第三电阻r。
21.其中，所述第一电源的正极与所述第一电感的第一端连接；所述第一电源的负极分别与所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接。所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接。所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第二电阻的第二端连接。所述第二电源的正极与所述第二电感的第一端连接。所述第二电源的负极与所述第三电阻的第二端连接。所述第二电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接。需要说明的是，第一电源u
dc
d、第一电感l1、第一电阻r1、第一电容c和第三电阻r构成了第一电源所在的断路器电路；第二电源u
dcdd
、第二电感l2、第二电阻r2、第一电容c和第三电阻r构成了第二电源所在的断路器电路。两台单机断路器（即第一电源所在的断路器电路和第二电源所在的断路器电路）并联的等效电路如图1所示，在保证各台断路器器件参数完全相同的情况下，其线路阻抗对启动均流的影响可以忽略不计，启动均流仅受启动信号传输延时和器件延时的影响。各台单机断路器电路（即第一电源所在的断路器电路和第二电源所在的断路器电路）启动时pwm的占空比在设定时间内由0变化到1，因此各台断路器的端口电压的脉宽也逐渐增大，根据pwm控制的面积等效原理，使用系数为占空比d的压控电压源等效uo端口左侧电路。
22.在一种实现方式，所述第一电源和所述第二电源均为受控电压源。所述第一电源的控制变量与所述第二电源的控制变量的关系为：；其中，dd为所述第二电源的控制变量，d为所述第一电源的控制变量，t为所述第一电源所在的断路器电路的启动时间，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时；（）为延迟函数。需要说明的是，所述第一电源的输出电压平均值为u
dc
d，其中，u
dc
为电源电压，d为所述第一电源的控制变量；所述第二电源的输出电压平均值为u
dcdd
，其中，u
dc
为电源电压，dd为所述第二电源的控制变量。
23.在一种实现方式中，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值相同。例如，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值均为0。
24.在一种实现方式中，所述第一电感与所述第二电感的电感值相同。所述第一电感与所述第二电感的电感值均为l；其中，；其中，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，u
dc
为电源电压，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流，tr为并联断路器电路达到稳定的时刻，i
break
为保护电流，k为0~1的系数，ei为不均流度。
25.其中，所述不均流度ei的计算方式为：，其中，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流。或者所述不均流度ei的计算方式为：，其中，l为所述第一电感与所述第二电感的电感，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，r为所述第三电阻的电阻值，c为所述第一电容的电容值，tr为并联断路器电路达到稳定的时刻。
26.具体地，根据图1列写各台断路器（即第一电源所在的断路器电路和第二电源所在的断路器电路）的kcl和kvl方程：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）其中，r1和r2分别为各台断路器的线路电阻（即第一电阻r1、第一电阻r2的电阻），td是第二台断路器相对于第一台的启动延时，即td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，此时，满足，，，l为所述第一电感l1与所述第二电感l2的电感，dd为所述第二电源的控制变量，d为所述第一电源的控制变量，t为所述第一电源所在的断路器电路的启动时间，td为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时。
27.将(1)和(2)联立可得：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)当时：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)当时：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)实际上各台断路器的线路电阻难以确定，因此假设各台断路器的线路电阻（即第一电阻r1、第一电阻r2的电阻）为0，该假设满足不同寄生电阻值的情形并留有一定裕量。
28.定义不均流度为两台断路器电流之差与电流之和的比值，如(7)所示：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)将(3)和(4)代入(7)可知并联断路器均流效果的影响因素：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)设在tr时刻系统达到稳定，占空比为1，各台断路器达到稳态电流ki
break
，其中k为0~1的系数，i
break
为保护电流。由此得到根据不均流度设计电感值公式：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)因此可以在保证各台断路器器件参数和线路参数一致（即第一电阻与第二电阻的电阻值相同，第一电感与第二电感的电感值相同）的情况下，通过合理地设置电感值（例如根据公式（9）对第一电感与第二电感的电感值进行设置），可以保证各台断路器即使存在启动延时情况下也能均流启动，不会误触发过流保护。
29.由上述技术方案可以看出，本技术提供了一种并联断路器电路，所述并联断路器电路包括：第一电源、第一电感、第一电阻、第二电源、第二电感、第二电阻、第一电容和第三电阻；所述第一电源的正极与所述第一电感的第一端连接；所述第一电源的负极分别与所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接；所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第二电阻的第二端连接；所述第二电源的正极与所述第二电感的第一端连接；
所述第二电源的负极与所述第三电阻的第二端连接；所述第二电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接。可见，本技术提供的一种并联断路器电路能够实现并联断路器电路中各台并联的断路器在启动过程中实现均流，从而保证各台断路器即使存在启动延时情况下也能均流启动，不会误触发过流保护。即，本实施例对各断路器进行软启动，降低启动电流之间偏差，实现均流的效果。
30.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
31.以上所述，仅为本较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种并联断路器电路，其特征在于，所述并联断路器电路包括：第一电源、第一电感、第一电阻、第二电源、第二电感、第二电阻、第一电容和第三电阻；所述第一电源的正极与所述第一电感的第一端连接；所述第一电源的负极分别与所述第一电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接；所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第一电容的第一端、所述第三电阻的第一端、所述第二电阻的第二端连接；所述第二电源的正极与所述第二电感的第一端连接；所述第二电源的负极与所述第三电阻的第二端连接；所述第二电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接。2.根据权利要求1所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电源和所述第二电源均为受控电压源。3.根据权利要求1所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电源的控制变量与所述第二电源的控制变量的关系为：；其中，d
d
为所述第二电源的控制变量，d为所述第一电源的控制变量，t为所述第一电源所在的断路器电路的启动时间，t
d
为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时；（）为延迟函数。4.根据权利要求1所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值相同。5.根据权利要求4所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值均为0。6.根据权利要求1所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电感与所述第二电感的电感值相同。7.根据权利要求3所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电感与所述第二电感的电感值均为l；其中，；其中，t
d
为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，u
dc
为电源电压，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流，t
r
为并联断路器电路达到稳定的时刻，i
break
为保护电流，k为0~1的系数，e
i
为不均流度。8.根据权利要求7所述的并联断路器电路，其特征在于，所述不均流度e
i
的计算方式为：，其中，i
l1
为所述第一电感的电流，i
l2
为所述第二电感的电流。9.根据权利要求7所述的并联断路器电路，其特征在于，所述不均流度e
i
的计算方式为：，其中，l为所述第一电感与所述第二电感的电感，t
d
为所述第二电源所在的断路器电路相对于所述第一电源所在的断路器电路的启动延时，r为所述第三电阻的电阻值，c为所述第一电容的电容值，t
r
为并联断路器电路达到稳定的时刻。
10.根据权利要求1所述的并联断路器电路，其特征在于，所述第一电源的输出电压平均值为u
dc
d，其中，u
dc
为电源电压，d为所述第一电源的控制变量；所述第二电源的输出电压平均值为u
dc
d
d
，其中，u
dc
为电源电压，d
d
为所述第二电源的控制变量。

技术总结
本申请公开一种并联断路器电路，该并联断路器电路能够实现并联断路器电路中各台并联的断路器在启动过程中实现均流，从而保证各台断路器即使存在启动延时情况下也能均流启动，不会误触发过流保护。不会误触发过流保护。不会误触发过流保护。


技术研发人员：张亮 彭保基 张宏伟 王绪杰 刘增 谭金平
受保护的技术使用者：珠海汇众能源科技有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/11