持久DC断路器的制作方法

本发明涉及一种用于ac(alternating current)和dc(direct current)电力共同分配的装置和方法，并且更特别地，涉及配置持久(persistent)dc断路器来替换ac断路器，以方便ac和持久dc共存的电力板。

背景技术：

1、连接到ac电力的ac电力板包括多个ac断路器以驱动ac配电电路。现有系统的一个缺点是，几乎所有的电子设备包含以dc电力运行的集成电路，而该dc电力不可直接从ac配电电路获得。因此，需要电源适配器将ac电力转换成dc。可直接在配电电路上获取dc电力是非常有用的，该配电电路使电子设备(例如，移动电话或笔记本电脑)能够直接从配电电路接入dc电力而无需使用电源适配器。可提供dc电力供电子设备使用并提供ac电力以满足物理基础设施中传统ac设备的需求的电力板是令人期望的。

技术实现思路

1、相当多的电子装备或设备仍然以ac电力操作。因此，通用配电系统不仅必须向dc配电电路递送dc电力以供固态电子设备使用，其还必须向ac配电电路提供ac电力以满足家庭中传统ac设备的需求。本公开的实施方式在共存的ac和dc系统中提供了这种通用电力。

2、电子设备可以在不同的电源电压下操作。因此，根据本公开的实施方式，对于需要不同dc电压的不同电子设备，dc配电系统有利地向不同的dc配电电路供应不同的dc电压。为了实现这一点，根据本公开的实施方式，在电力板中并入持久dc断路器，其中电力板中的ac断路器可以由持久dc断路器代替，该持久dc断路器还将ac配电电路转换成dc配电电路，以提供所需的dc电压。更换断路器在分配dc电力方面具有成本效益和高度灵活性。它还使得ac电力系统能够被转换为共存的ac电力和dc电力的共供电系统，或仅dc供电系统。

3、dc配电电路的一个要求是，不管外部dc电源的可用性如何，dc电力都必须恒定地且持续地可用。换句话说，dc电力是理想的持久电力。

4、存在用于确保持久dc电源的两种技术。第一种技术是在电力板中使用集中式ac到dc转换器(adc)来生成dc电力，以输出到全部dc配电电路，当外部或再生的dc能量变得不可用时，激活集中式adc。

5、第二种技术是分布式方法，其中通过在断路器中并入ac到dc电力转换器，从而用持久dc断路器代替ac断路器。类似地，持久dc断路器中的adc仅在外部dc电源不可用时被激活。持久dc断路器持久地使用ac电力进行dc转换来输出dc电力。

6、集中式adc限制了可以从电力板供应以驱动连接到电力板的所有dc配电电路的dc电力的数量。因此，需要附加的dc-dc转换器连接到dc配电电路，以增加或降低dc电压。

7、第二种技术比第一种技术更灵活。通过在电力板中利用持久dc断路器替换ac断路器，将ac配电电路转换为dc配电电路也很简单。建筑物中相同的电力互连件可以用作ac配电电路或dc配电电路，这取决于在电力板中选择ac断路器还是dc断路器来驱动配电互连件。

8、此外，可以利用ac配电电路在供应120v的ac电力的同一电力互连件上供应多达两个不同的dc电压，或者在供应240v的ac电力的同一电力互连件上提供多达三个不同的dc电压。向ac配电电路输送返回电流的零线可以用来输送与用于ac相线的线上的dc电压不同的附加的dc电压。在ac配电电路中不输送ac电流的接地线可以用作dc电流返回路径，并可以承载dc配电电路中的最高的dc电流。

技术特征：

1.一种适于提供持久dc电力的装置，该装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制电路还包括

3.根据权利要求2所述的装置，还包括dc电力多路复用器；以及

4.根据权利要求1所述的装置，还包括：

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一基准电压可编程以调节所述持久dc电力模块的输出电压。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第三基准电压高于所述第二基准电压，并且所述第二基准电压高于所述第一基准电压。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述持久dc电力模块被制造成一个或多个集成电路。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述持久dc电力模块被组装在多芯片模块(mcp)中。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述持久dc电力模块与一组分立设备组装在一起。

11.根据权利要求4所述的装置，其中，所述ac手动开关和所述ac自动开关串联连接在所述ac电力供应的相线输入上。

12.根据权利要求4所述的装置，其中，所述ac自动开关由所述ac手动开关的输出选通，以禁用所述ac自动开关。

13.根据权利要求3所述的装置，还包括所述持久dc电力模块中的故障保护电路，以监控连接到所述dc输出端口的配电电路上的异常，并且当电路异常发生时，断开所述dc电力多路复用器到所述dc输出接口端口的输出。

14.根据权利要求4所述的装置，还包括所述持久dc电力模块中的故障保护电路，以监控连接到所述dc输出端口的配电电路上的异常，并且当电路异常发生时，断开所述第一和第二dc开关到所述dc输出接口端口的输出。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述故障保护电路检测短路、电弧、过电压和过热的电路异常事件，以保护连接到所述dc输出端口的设备免受损坏。

16.根据权利要求14所述的装置，所述装置形成持久的单dc断路器，以对连接到所述装置的配电电路分配单dc电力。

17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外壳包括连接到所述外部dc电力的dc连接器。

18.根据权利要求1所述的装置，所述装置是没有所述dc输入端口的dc断路器。

19.根据权利要求14所述的装置，其中，两组持久dc电力模块被组合以形成持久双dc断路器，以输出用于连接到所述电力板的配电电路的两个dc输出。

20.根据权利要求19所述的装置，包括双刀单掷开关，用于手动控制所述ac电力供应中的两相线的通/断。

21.根据权利要求19所述的装置，所述持久双dc断路器安装在ac电力板中，以替代ac断路器，从而形成ac和持久双dc共存的电力板。

技术总结
本发明涉及持久DC断路器。一种持久DC断路器对耦接到配电板的配电电路提供持久单或双DC电压。控制机制确保来自持久DC断路器的恒定且一致的DC电力输出。持久DC断路器可以替代AC断路器，将AC电力板转换为共存的AC和DC电力板或整个DC电力板。

技术研发人员：陈拱辰
受保护的技术使用者：電能安传科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13