[發明專利]電力變換系統及用于電力變換系統的故障檢測方法

無效

• 申請號: 201310545671.1
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103812307A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 平野高弘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;陳煒

1.一種電力變換系統（100；101），其特征在于，包括：

初級變換電路（202）；

次級變換電路（302），所述次級變換電路（302）經由變壓器（400）磁耦合到所述初級變換電路；以及

故障檢測單元（50），所述故障檢測單元（50）被配置為通過使開關元件（U1，V1，/U1，/V1，U2，V2，/U2，/V2）中的每個開關元件在接通狀態和關斷狀態之間切換來檢測所述開關元件中的任意一個開關元件的故障，所述開關元件構成變換電路的全橋電路，從所述變壓器的中心抽頭（202m，302m）中的相應的一個中心抽頭向所述變換電路提供輸入電壓，所述全橋電路是所述初級變換電路的初級全橋電路（200）和所述次級變換電路的次級全橋電路（300）之一。

2.根據權利要求1所述的電力變換系統，其中，

所述故障檢測單元被配置為通過監測被提供了所述輸入電壓的所述變換電路的預定部分處的電壓來確定所述開關元件中的任意一個開關元件是否具有故障。

3.根據權利要求2所述的電力變換系統，其中，

所述預定部分包括在構成所述全橋電路的每對高壓側開關元件（U1，V1，U2，V2）和低壓側開關元件（/U1，/V1，/U2，/V2）之間的中間節點（207m，211m，307m，311m）。

4.根據權利要求3所述的電力變換系統，其中，

所述故障檢測單元被配置為：當用于使所述低壓側開關元件中的一個低壓側開關元件切換到關斷狀態的指令被發出并且相應的所述中間節點處的電壓與所述輸入電壓不同時，確定所述一個低壓側開關元件具有短路故障。

5.根據權利要求3或4所述的電力變換系統，其中，

所述故障檢測單元被配置為：當用于使所述低壓側開關元件中的一個低壓側開關元件切換到接通狀態的指令被發出并且在相應的所述中間節點處的電壓與當所述一個低壓側開關元件處于接通狀態時的電壓不同時，確定所述一個低壓側開關元件具有開路故障。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的電力變換系統，其中，

所述預定部分包括所述全橋電路的正極母線（298，398）。

7.根據權利要求6所述的電力變換系統，其中，

所述故障檢測單元被配置為：當用于使所述全橋電路的所述高壓側開關元件（U1，V1，U2，V2）中的一個高壓側開關元件切換到接通狀態的指令被發出并且在所述正極母線處的電壓與所述輸入電壓不同時，確定所述一個高壓側開關元件具有開路故障。

8.根據權利要求6或7所述的電力變換系統，其中，

所述故障檢測單元被配置為：當用于使所述全橋電路的所述低壓側開關元件（/U1，/V1，/U2，/V2）中的一個低壓側開關元件切換到接通狀態的指令被發出并且在所述正極母線處的電壓與當所述一個低壓側開關元件處于接通狀態時的電壓相等時，確定所述全橋電路的所述高壓側開關元件（U1，V1，U2，V2）中相應的一個高壓側開關元件具有短路故障。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的電力變換系統，還包括：

電源（PSC），所述電源被配置為向所述變壓器的所述中間抽頭（202m，302m）提供所述輸入電壓；以及

中斷裝置（X1，X2，X3，X4），所述中斷裝置被配置為中斷從所述電源向所述變壓器的所述中間抽頭之一（302m）提供所述輸入電壓。

10.一種用于電力變換系統（100；101）的故障檢測方法，所述電力變換系統包括初級變換電路（202）和經由變壓器（400）磁耦合到所述初級變換電路的次級變換電路（302），所述故障檢測方法的特征在于包括：

通過使開關元件（U1，V1，/U1，/V1，U2，V2，/U2，/V2）中的每個開關元件在接通狀態和關斷狀態之間切換來檢測所述開關元件中的任意一個開關元件的故障，所述開關元件構成變換電路的全橋電路，從所述變壓器的中心抽頭（202m，302m）中的相應的一個中心抽頭向所述變換電路提供輸入電壓，所述全橋電路是所述初級變換電路的初級全橋電路（200）和所述次級變換電路的次級全橋電路（300）之一。