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专利号: 2021101183298
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,包括:并联连接的主支路和转移支路;

所述主支路包括串联连接的全桥IGBT模块组件和断路器开关(13);

所述转移支路包括依次串联的液态金属耗能装置和多个基本耗能模块单元以及并联于所述液态金属耗能装置上的第一电阻(11);

所述基本耗能模块单元包括多个串联连接的全桥IGBT模块组件及与多个所述全桥IGBT模块组件组成的串联结构并联的第二电阻(12)。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述第二电阻采用氧化锌电阻。

3.根据权利要求1所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述液态金属耗能装置包括电极、绝缘外壳(10)、绝缘顶盖(4),所述绝缘外壳(10)与所述绝缘顶盖(4)形成密闭腔体,所述密闭腔体内设置多个可拆卸的绝缘隔板(5);

所述电极包括阳极电极(1)、阴极电极(2)和触发电极(3);所述阳极电极(1)和阴极电极(2)分别设置于绝缘外壳(10)两侧;所述触发电极(3)穿过所述绝缘顶盖(4)至所述密闭腔体内;

所述绝缘隔板上设置有水平贯穿所述绝缘隔板的通孔(6)。

4.根据权利要求3所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述触发电极(3)从所述绝缘顶盖(4)外部贯穿,并垂直插入所述绝缘隔板(5)中,所述触发电极(3)的下端贯穿至所述通孔(6)处,上端置于所述顶盖(4)外部。

5.根据权利要求4所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述阳极电极(1)、阴极电极(2)和触发电极(3)采用铜钨合金。

6.根据权利要求5所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述触发电极(3)通过触发电路与阴极电极(2)相连接,所述触发电路包括串联连接的充电电容(14)、电感和晶闸管。

7.根据权利要求6所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述绝缘顶盖(4)上设置两个可关闭的导气孔(9),所述导气孔(9)用于通入抗氧化性气体。

8.根据权利要求7所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述密闭腔体内部填充液态金属(7),所述液态金属(7)高度高于所述通孔(6)但不填充满整个密闭腔体,所述液态金属上部为抗氧化气体(8)。

9.根据权利要求8所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述液态金属(7)采用镓铟锡液态金属。

10.根据权利要求1所述的一种新型复合能量耗散装置,其特征在于,所述全桥IGBT模块组件由大功率绝缘栅双极晶体管IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4;二极管D1、D2、D3和D4,以及电容C组成;

所述大功率绝缘栅极晶体管采用全桥的方式进行连接;

所述二极管分别与大功率绝缘栅极晶体管并联;

其中,D1的阳极与IGBT1的源极相连接,D1的阴极与IGBT1的漏极相连接;

D2的阳极与IGBT2的源极相连接,D2的阴极与IGBT2的漏极相连接,D3的阳极与IGBT3的源极相连接,D3的阴极与IGBT3的漏极相连接,D4的阳极与IGBT4的源极相连接,D4的阴极与IGBT4的漏极相连接,所述电容C的一端与IGBT1的漏极相连接,另一端与IGBT2的漏极相连接;

所述全桥IGBT模块组件导通时,电流一路顺序流过D1和IGBT4,另一路顺序流过IGBT2和D3;当全桥模块组件闭锁时,电流顺序流过D1、电容C、D3。