[發(fā)明專利]一種電力電子模塊勞損狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810104086.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108549001B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒心怡;汪飛;徐國(guó)卿;楊影;羅雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26;G01K13/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種電力電子模塊勞損狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，其包括：電力電子模塊殼溫參數(shù)檢測(cè)傳感單元，用于提供電力電子模塊外殼底板正下方實(shí)時(shí)溫度信息；

溫度信息處理分析單元，用于生成電力電子模塊殼溫隨時(shí)間變化的曲線，并提取殼溫變化曲線在固定時(shí)間間隔內(nèi)的變化速率、時(shí)間常數(shù)和溫度變化幅值的關(guān)鍵參數(shù)，所述溫度信息處理分析單元，包括依次連接的第一數(shù)據(jù)采集單元，模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元，第一數(shù)據(jù)處理單元及第一通信接口單元；第一數(shù)據(jù)處理單元負(fù)責(zé)生成模塊殼溫隨時(shí)間變化的曲線，提取殼溫曲線的時(shí)間常數(shù)、固定時(shí)間間隔內(nèi)殼溫曲線變化速率及一次溫度波動(dòng)過(guò)程中溫度變化幅值信息；

模塊殼溫變化時(shí)間常數(shù)與溫度上升率異常特征庫(kù)單元，用于存儲(chǔ)電力電子模塊在多種異常情況下的殼溫參數(shù)變化規(guī)律，所述模塊殼溫變化時(shí)間常數(shù)與溫度上升率異常特征庫(kù)單元，包括依次連接的第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元及第二通信接口單元；第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中存有電力電子模塊在對(duì)應(yīng)多種典型情況編號(hào)下的多組殼溫曲線時(shí)間常數(shù)、殼溫變化速率及對(duì)應(yīng)工況下固定時(shí)間間隔內(nèi)溫度波動(dòng)的初始值和穩(wěn)態(tài)值的數(shù)據(jù)表格；

模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元，用于將溫度信息處理分析單元提取所得電力電子模塊殼溫參數(shù)信息和模塊殼溫變化時(shí)間常數(shù)與溫度上升率異常特征庫(kù)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，判斷模塊勞損狀態(tài)；

模塊勞損顯示與報(bào)警單元，用于對(duì)電力電子模塊狀態(tài)的判斷結(jié)果做出顯示和故障報(bào)警，所述模塊勞損顯示與報(bào)警單元，包括第二數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、第二數(shù)據(jù)處理單元、顯示單元、報(bào)警單元及指令發(fā)送單元，所述第二數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、顯示單元、報(bào)警單元及指令發(fā)送單元分別與第二數(shù)據(jù)處理單元連接；第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)不同模塊運(yùn)行情況編號(hào)下的后續(xù)優(yōu)化運(yùn)行指令編號(hào)；第二數(shù)據(jù)采集單元將模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元給出模塊運(yùn)行狀態(tài)編號(hào)發(fā)送到第二數(shù)據(jù)處理單元，第二數(shù)據(jù)處理單元指導(dǎo)顯示單元和報(bào)警單元輸出，并對(duì)照所述第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元查表獲取指導(dǎo)后續(xù)優(yōu)化運(yùn)行的指令編號(hào)送到指令發(fā)送單元；顯示單元根據(jù)第二數(shù)據(jù)處理單元指令輸出模塊當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)信息；報(bào)警單元根據(jù)第二數(shù)據(jù)處理單元指令在模塊發(fā)生嚴(yán)重勞損的情況下報(bào)警提醒；

所述電力電子模塊殼溫參數(shù)檢測(cè)傳感單元將電信號(hào)輸出到溫度信息處理分析單元，所述溫度信息處理分析單元和模塊殼溫變化時(shí)間常數(shù)與溫度上升率異常特征庫(kù)單元分別連接模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元，所述模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元對(duì)此兩個(gè)單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照后，將結(jié)果傳輸至模塊勞損顯示與報(bào)警單元。

2.如權(quán)利要求1所述的電力電子模塊勞損狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電力電子模塊殼溫參數(shù)檢測(cè)傳感單元，包括依次連接的溫度傳感器及調(diào)理電路；溫度傳感器放置在待測(cè)電力電子模塊底板正下方，采集運(yùn)行時(shí)模塊殼溫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理為具有實(shí)際意義、能被處理的電信號(hào)輸出。

3.如權(quán)利要求1所述的電力電子模塊勞損狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元包括依次連接的第三通信接口單元，第三數(shù)據(jù)處理單元及數(shù)據(jù)發(fā)送單元；根據(jù)溫度信息處理分析單元提取所得殼溫曲線的時(shí)間常數(shù)、固定時(shí)間間隔內(nèi)殼溫曲線變化速率及一次溫度波動(dòng)過(guò)程中溫度變化幅值信息，對(duì)照所述第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元查表獲得模塊運(yùn)行情況對(duì)應(yīng)編號(hào)，送入數(shù)據(jù)發(fā)送單元對(duì)用戶進(jìn)行模塊運(yùn)行狀態(tài)的顯示與警報(bào)。

4.一種電力電子模塊勞損狀態(tài)的檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，電力電子模塊殼溫參數(shù)檢測(cè)傳感單元實(shí)時(shí)采集、傳送模塊底板正下方殼溫?cái)?shù)據(jù)，送入溫度信息處理分析單元；

步驟二，所述溫度信息處理分析單元根據(jù)采集得到數(shù)據(jù)，生成模塊殼溫隨時(shí)間變化的曲線，計(jì)算殼溫曲線在固定時(shí)間間隔內(nèi)的變化率，判斷一次溫度波動(dòng)過(guò)程中殼溫的變化幅值，并據(jù)此提取殼溫曲線的時(shí)間常數(shù)，將處理結(jié)果送入模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元；

步驟三，所述模塊勞損程度預(yù)測(cè)單元中第三數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)計(jì)算得到的模塊殼溫曲線的時(shí)間常數(shù)、變化速率和變化幅值，對(duì)照模塊殼溫變化時(shí)間常數(shù)與溫度上升率異常特征庫(kù)單元中第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元查表，得到模塊運(yùn)行狀態(tài)編號(hào)送入模塊勞損顯示與報(bào)警單元；

步驟四，所述模塊勞損顯示與報(bào)警單元根據(jù)所獲模塊運(yùn)行狀態(tài)編號(hào)，在顯示單元上輸出模塊對(duì)應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)，必要時(shí)令報(bào)警單元鳴叫以提醒用戶模塊發(fā)生嚴(yán)重勞損；

步驟五，所述模塊勞損顯示與報(bào)警單元根據(jù)所獲模塊運(yùn)行狀態(tài)編號(hào)，對(duì)照第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元查表，獲取指導(dǎo)模塊后續(xù)優(yōu)化運(yùn)行的指令送到指令發(fā)送單元輸出；

步驟六，重復(fù)執(zhí)行步驟一至步驟五，循環(huán)監(jiān)測(cè)電力電子模塊殼溫參數(shù)并判斷其勞損情況。