一种固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法与流程

1.本发明属于断路器冷却领域，特别涉及一种固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法。


背景技术：

2.电子装置如固态式直流断路器的主通流支路由可控电力电子开关构成，故障电流开断时间快，可在百μs内完成开断，从而可有效抑制短路故障的发展，保证直流系统的安全。所以，以固态式直流断路器为代表的电子装置可广泛地应用在中低压直流系统等系统中。但由于固态式直流断路器长时间通流产生热量，使得固态式直流断路器需要加装散热系统保证器件的可靠运行。
3.目前，所述散热系统较为常用的冷却方式是水冷，因为其散热能力强，但水冷令电子装置如固态式直流断路器的结构更加复杂，大大增加了电子装置的体积。而普通的强迫风冷方式虽然结构简单，但散热性能往往不能满足电子装置如固态式直流断路器的要求。而且，现有电子装置的风冷方式为单风机风冷，当风机故障发生后，现有的单个风机散热的工作方式必须让系统停运检修，只有等风机维修好后，系统才能再次工作。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法。
5.本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法，包括：
6.对固态式直流断路器的电流或管壳的温度进行检测；
7.通过所述检测的结果控制风机的转速，以调节散热强度。
8.进一步，
9.对所述风机采用分级调速。
10.进一步，
11.所述风机为变速调制式风机。
12.进一步，
13.通过所述电流或管壳的温度来反馈调节所述变速调制式风机的转速。
14.进一步，
15.当所述电流反馈所述固态式直流断路器满额工作或所述管壳的温度高于第一预期温度值时，控制所述变速调制式风机的转速为最高转速。
16.进一步，
17.当所述检测的结果反馈所述固态式直流断路器的母线电流低于额定值时，控制降低所述变速调制式风机的转速，使得所述变速调制式风机的转速满足当前状态的散热需求或使得所述管壳的温度低于第二预期温度值。
18.进一步，
19.所述变速调制式风机多于一台。
20.进一步，
21.所述变速调制式风机采用分布式布置。
22.进一步，
23.采用热管散热器，将所述热管散热器与所述固态式直流断路器压接。
24.进一步，
25.所述热管散热器采用重力热管。
26.本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法通过根据对固态式直流断路器的电流或温度的检测结果控制风机的转速，来调节散热强度，从而形成闭环控制，保证了固态式直流断路器的可靠散热。
27.本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法还可以使风机在低电流下保持低转速，提高了风机的可靠性；采用分布式风机布置，从现有的单台风机b工作模式改为多台风机b共同工作的模型，避免了现有技术的一台风机b出现故障后系统不得不停运的问题，从而提高了系统工作的可靠性；采用重力热管的强迫风冷散热方式，降低了固态式直流断路器的体积。
28.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。
30.图1示出了根据本发明实施例的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法实现方式示意图；
31.图2示出了根据本发明实施例的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法中风机b的分布式排布示意图,
32.a、检测及控制装置；b、风机；c、阀串与散热器。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
34.图1所示为本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法实现方式示意图。在本发明的分布调制式强迫风冷方法中，将热管散热器与固态式直流断路器压接，从而将器件如固态式直流断路器中的热量传导到热管的翅片上。再利用风机b带动空气流动，将翅片上的热量带到环境中去，从而实现了固态式直流断路器的散热。
35.本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法中，首先对所使用的风机
b采用分级调速。如图1所示，为了保证风机b的长期可靠工作，本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法采用变速调制式风机b。
36.本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法通过检测及控制装置a检测固态式直流断路器中的电流或管壳的温度。所述检测及控制装置a还通过所述检测所反馈的所述电流或管壳的温度来调节变速调制式风机b的转速，当通过检测到的固态式直流断路器中的电流确定固态式直流断路器满额工作或管壳的温度高于第一预期温度值时，控制变速调制式风机b使其转速达到最高，从而变速调制式风机b的散热能力最强；当电力电子器件的母线电流低于额定值时，检测信号反馈到变速调制式风机b的所述检测及控制装置a，检测及控制装置a控制降低变速调制式风机b的转速，使得变速调制式风机b的转速只需满足当前状态的散热即可，此时管壳的温度低于第二预期温度值，第一预期温度值和第二预期温度值均由具体工况确定。这样可以尽可能降低风机b满转速工作的时间，从而降低了风机b的故障率，提高了固态式直流断路器的可靠性。
37.本发明的分布调制式强迫风冷方法采用两台或多台风机b，对所述两台或多台风机b进行分布式布置或排布，从而将原有空间的单台风机b替换为两台或多台风机b。图2所示为本发明的固态式直流断路器的分布调制式强迫风冷方法中风机b的分布式排布示意图，图2中，将现有技术采用的单台风机b替换为四台风机b，这四台风机b采用两排两列的分布式布置。对所述两台或多台风机b进行分布式布置或排布，在保证总的散热能力不变的前提下，避免了一台风机b出现问题系统就必须停运的问题。
38.本发明的分布调制式强迫风冷方法中，热管散热器中采用重力热管，从而降低了电子装置如固态式直流断路器的体积。
39.综上，本发明的分布调制式强迫风冷方法通过对电子装置如固态式直流断路器中的电流或温度的检测结果控制风机b转速，来调节散热强度，从而形成闭环控制，既保证了固态式直流断路器的可靠散热，又可以使风机b在低电流下保持低转速，提高了风机b的可靠性；采用分布式风机b布置，从现有的单台风机b工作模式改为多台风机b共同工作的模型，避免了现有技术的一台风机b出现故障后系统不得不停运的问题，从而提高了系统工作的可靠性；采用重力热管的强迫风冷散热方式，降低了固态式直流断路器的体积。
40.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。