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拓扑与电路 储能变流器PCS 功率模块 故障诊断 ★ 4.0

一种具有内置限流能力的新型混合断路器架构——I:半导体设计

A Novel Hybrid Circuit Breaker Architecture With Built-in Current Limiting Capability – I: Semiconductor Design

作者 Vidhi Patel · Govind Chavan · Markus Abplanalp · Xiaoqing Song · Pietro Cairoli
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 预计 2026年6月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 储能变流器PCS 功率模块 故障诊断
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 混合式直流断路器 故障切断 限流 半导体设计 直流配电 短路电流
语言:

中文摘要

在高功率直流配电应用中,短路电流上升率快且缺乏自然过零点,导致故障切断困难。混合直流断路器(HCB)结合了固态断路器的快速切断速度和机械断路器的低导通损耗,成为极具前景的解决方案。本文重点研究了具备内置限流能力的HCB半导体设计。

English Abstract

Fault interruption in high-power dc distribution applications is challenging owing to the fast rate of rise of short circuit currents and the lack of a natural zero crossing in the current. A hybrid dc circuit breaker (HCB) has emerged as a promising solution that synthesizes the fast interruption speed of solid-state breakers with the low on-state losses of mechanical circuit breakers. This work ...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的PowerTitan和PowerStack等大功率储能系统及直流微网解决方案具有重要意义。随着储能系统电压等级向1500V甚至更高演进,直流侧故障保护是系统安全的核心。该混合断路器架构通过半导体设计实现快速限流,可显著提升PCS在直流侧短路故障下的可靠性,减少对昂贵直流熔断器的依赖。建议研发团队关注该拓扑在模块化储能单元保护中的应用,以优化系统故障穿越能力,提升产品在大型地面电站及工商业储能场景下的安全性竞争力。