直流配电及转换系统技术方案

提供直流（DC）配电系统。系统包括多个DC电源、环形母线以及多个功率转换器。多个DC电源中的每个DC电源通过多个功率转换器中的相应的功率转换器而与环形母线耦合。

【技术实现步骤摘要】
直流配电及转换系统背景本公开的领域一般涉及电功率分配系统，并且更具体地，涉及直流（DC）分配及转换系统。一些已知的配电系统将DC功率供应至一个或多个负载。负载包括例如但不限于DC负载、交流（AC）负载或AC负载和DC负载的组合。万一发生故障，配电系统使用各种保护装置来保护设备和人。保护装置包括例如但不限于电路断路器和熔断器。通常，在出现故障时，使功率与负载分离，直到故障被清除。一些已知的DC配电系统具有不能容忍功率损耗的临界负载。DC配电系统设计成与能够针对随着例如但不限于成本、尺寸、重量以及容量而变化的给定的安装而合理地实现一样的稳健并且可靠。提供可靠质量的功率的一个挑战是电源的可用性。在出现故障时，往往将电源从服务去除，导致功率损耗。为了克服可用性的问题，针对多个DC电源而设计DC配电系统。然而，采用这类DC配电系统，不能利用来自一些DC电源的滞留(stranded)的容量来对与不同的DC电源耦合的负载馈电。
技术实现思路
在一个方面中，提供直流（DC）配电系统。系统包括多个DC电源、环形母线以及多个功率转换器。多个DC电源中的每个DC电源通过多个功率转换器中的相应的功率转换器而与环形母线耦合。在另一方面中，提供直流（DC）配电系统。系统包括：第一分配母线，配置成提供DC功率；第二分配母线，配置成提供DC功率；以及环形母线，将第一分配母线和第二分配母线连接。第一分配母线包括第一功率转换器，并且第二分配母线包括第二功率转换器。本专利技术提供一组技术方案,如下:1．一种直流（DC）配电系统，包含：多个DC电源；环形母线；以及多个功率转换器，所述多个DC电源中的每个DC电源通过所述多个功率转换器中的相应的功率转换器而与所述环形母线耦合。2．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器配置成提供功率并且接收功率以维持跨所述多个DC电源共享的负载。3．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，通过所述相应的功率转换器而将每个DC电源与所述环形母线耦合限定通过所述环形母线的多个并行功率路径。4．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器包含双向DC-DC功率转换器。5．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器配置成变换从相应的电源供应至所述环形母线的功率和变换通过所述环形母线而供应至至少一个负载的功率的至少一个。6．如技术方案1所述的DC配电系统，还包含多个负载，所述多个负载中的每个负载与所述多个DC电源中的相应的DC电源的输出并联耦合，并且从所述相应的功率转换器上游耦合。7．如技术方案6所述的DC配电系统，还包含多个电池，所述多个电池中的每个电池与所述多个负载中的相应的负载耦合。8．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，所述环形母线包含正环形母线和负环形母线。9．如技术方案8所述的DC配电系统，其中，所述环形母线包含多对保护装置，每对保护装置耦合至每个功率转换器与所述正环形母线的输出连接的每一侧。10．如技术方案9所述的DC配电系统，其中，每个保护装置包含限流装置和电路断路器中一个。11．如技术方案1所述的DC配电系统，还包含多个源侧正DC母线，每个源侧正DC母线与每个相应的DC电源的输出连接。12．如技术方案11所述的DC配电系统，还包含：第一双线负载，与所述多个电源的第一电源和第二电源两者的所述源侧正DC母线耦合；以及第二双线负载，与所述多个电源的第三电源和第四电源两者的所述源侧正DC母线耦合。13．如技术方案12所述的DC配电系统，还包含：集中式电池；以及多个升压器，每个升压器经由相应的源侧正DC母线而与相应的负载耦合，并且，与所述集中式电池耦合。14．如技术方案1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器包含三端口DC-DC功率转换器，所述三端口DC-DC功率转换器包含：第一端口，与相应的DC电源的输出耦合；第二端口，与所述环形母线耦合；以及第三端口，与电池耦合。15．一种直流（DC）配电系统，包含：第一分配母线，配置成提供DC功率，所述第一分配母线包含第一功率转换器；第二分配母线，配置成提供DC功率，所述第二分配母线包含第二功率转换器；以及环形母线，将所述第一分配母线和所述第二分配母线连接。16．如技术方案15所述的DC配电系统，还包含：第一交流（AC）到DC功率转换器，包含与第一AC电源耦合的输入和与所述第一分配母线耦合的输出；以及第二AC到DC功率转换器，包含与第二AC电源耦合的输入和与所述第二分配母线耦合的输出。17．如技术方案16所述的DC配电系统，还包含：第一负载，配置成从所述第一分配母线接收DC功率；以及第二负载，配置成从所述第二分配母线接收DC功率。18．如技术方案17所述的DC配电系统，其中，在所述第二分配母线中出现故障时，所述第二功率转换器配置成：从所述环形母线汲取第一电平的DC功率，所述第一电平的DC功率由所述第一分配母线经由所述第一功率转换器来提供；将所述第一电平的DC功率调节成由所述第二负载所要求的第二电平的DC功率；以及将所述第二电平的DC功率提供给所述第二负载。19．如技术方案15所述的DC配电系统，其中，将所述第一分配母线和所述第二分配母线连接，以将DC功率提供给相同负载。20．如技术方案15所述的DC配电系统，其中，将所述第一分配母线和所述第二分配母线并联连接，以将DC功率提供给至少一个负载。附图说明图1是示范性的DC配电系统的框图；图2是示范性的DC配电系统的框图；图3是示范性的DC配电系统的框图；图4是供在图1、图2以及图3中所示出的DC配电系统中使用的示范性的电源的示意图；图5是示范性的DC配电系统的框图；图6是示范性的DC配电系统的框图；以及图7是供在图5和图6中所示出的DC配电系统中使用的示范性的电源的示意图。除非另有指示，否则本文中所提供的附图意味着图示本公开的实施例的特征。这些特征被认为可应用于包含本公开的一个或多个实施例的各种各样的系统中。因此，附图不意味着包括由本领域普通技术人员已知的实践本文中所公开的实施例所要求的所有的常规的特征。具体实施方式图1是示范性的DC配电系统100的简图。DC配电系统100包括多个电源102，这些电源102通过保护组合件（例如，限流装置）106而与DC环形母线108耦合。DC环形母线108包括正DC环形母线110和负DC环形母线112。在示范性的实施例中，DC配电系统100还包括第一负载116、第二负载118、第三负载120以及第四负载122中的至少一个，这些负载与相应的电源102和对应的保护组合件106之间的DC环形母线108耦合。万一在一个电源102处或在负载116、118、120或122之一附近发生故障，则对应的保护组合件106使故障与DC环形母线108隔离。通过使故障隔离，其他三个电源102继续供应功率，并且补偿在其上出现故障的电源102的损失的功率产量。在示范性的实施例中，每个保护组合件106是诸如扼流圈、保护联结线(protectiontie)的双向限流装置或使保护组合件106能够如本文中所描述地那样运行的任何其他装置。保护组合件106配置成对可被推入有故障的电源102中的电流的量进行限制，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流（DC）配电系统，包含：多个DC电源；环形母线；以及多个功率转换器，所述多个DC电源中的每个DC电源通过所述多个功率转换器中的相应的功率转换器而与所述环形母线耦合。

【技术特征摘要】
2015.10.15 US 14/8842751.一种直流（DC）配电系统，包含：多个DC电源；环形母线；以及多个功率转换器，所述多个DC电源中的每个DC电源通过所述多个功率转换器中的相应的功率转换器而与所述环形母线耦合。2.如权利要求1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器配置成提供功率并且接收功率以维持跨所述多个DC电源共享的负载。3.如权利要求1所述的DC配电系统，其中，通过所述相应的功率转换器而将每个DC电源与所述环形母线耦合限定通过所述环形母线的多个并行功率路径。4.如权利要求1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转换器中的每个功率转换器包含双向DC-DC功率转换器。5.如权利要求1所述的DC配电系统，其中，所述多个功率转...

【专利技术属性】
技术研发人员：R雷迪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US