[實用新型]牽引變流器使用壽命預測裝置

有效

• 申請號: 201822132125.6
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN209373000U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 王磊;張鋼;祝本超;劉申易;李含聰;王夢珠;郭羽佳
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 孫海杰

本實用新型提供了一種牽引變流器使用壽命預測裝置，涉及牽引變流器使用壽命預測技術領域。該裝置包括電流檢測調理模塊和數據處理控制模塊；所述電流檢測調理模塊包括6個檢測單元，分別檢測流經牽引變流器中網側變流器電子器件的三相輸入老化電流和牽引逆變器電子器件的三相輸出老化電流，并傳遞至數據處理控制模塊；所述數據處理控制模塊基于GM(2,1)預測模型，計算網側變流器的每一相電子器件和牽引逆變器的每一相電子器件的損傷度，并進行壽命預測。本實用新型實現了對牽引變流器中電子器件的老化水平評估和壽命預測，采用GM(2,1)預測模型構造了原始數據的二階白化微分方程，增加了老化過程的擬合精度，降低了牽引變流器的壽命預測誤差。

技術領域

本實用新型涉及牽引變流器使用壽命預測技術領域，尤其是涉及一種牽引變流器使用壽命預測裝置。

背景技術

混合動力動車組牽引變流器(Traction converter，簡稱TC)，主要包含網側變流器(簡稱GCM)與牽引逆變器(簡稱TCM)兩個子系統。動車組牽引變流器中的電子器件基本體現了牽引變流器的老化水平，其老化規律在實際應用過程中具有類指數分布的基本規律。由于動車組客流量的增長經常呈現近似馬太效應的弱指數規律，繼而導致損傷的指數變化趨勢呈現加速過程。因此，根據損傷程度的標幺值很容易構造一個非負準光滑序列，繼而基于這個序列構建灰色模型，實現序列變化規律的擬合直至預測。

在基于灰色預測的過程中，對于呈現非指數增長或單一呈現單調遞增與單調遞減規律的原始數據，目前采用的GM(1,1)預測模型(灰色模型，簡稱GM模型，GM(1,1)模型表示1階的、1個變量的微分方程模型)進行長效預測時誤差較大，且隨著時間的增長誤差逐漸增加。因此，動車組牽引變流器中電子器件的壽命預測誤差還有待降低。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種牽引變流器使用壽命預測裝置，該裝置實現了對牽引變流器中電子器件的老化水平評估和壽命預測，不需破壞牽引變流器的既定組成部件，也不影響動車組的正常運營，采用GM(2,1)預測模型構造了原始數據的二階白化微分方程，增加了老化過程的擬合精度，降低了牽引變流器的壽命預測誤差。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種牽引變流器使用壽命預測裝置，包括：電流檢測調理模塊和數據處理控制模塊；

所述電流檢測調理模塊包括6個檢測單元，分別檢測流經牽引變流器中網側變流器電子器件的三相輸入老化電流和牽引逆變器電子器件的三相輸出老化電流，并傳遞至數據處理控制模塊；

所述數據處理控制模塊基于GM(2,1)預測模型，根據所述流經牽引變流器中網側變流器電子器件的三相輸入老化電流和牽引逆變器電子器件的三相輸出老化電流，計算網側變流器的每一相電子器件和牽引逆變器的每一相電子器件的損傷度，并進行壽命預測。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述裝置還包括電源模塊；

所述電源模塊分別為電流檢測調理模塊和數據處理控制模塊供電。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述電源模塊包括輸入端和輸出端，所述輸入端連接+110V/-110V直流電源，所述輸出端輸出+5V/-5V、+15V1/-15V1、+15V2/-15V2、+3V/-3V、+3.3V/-3.3V或+1.8V/-1.8V直流電壓。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述電源模塊還包括第一電源轉換單元、第二電源轉換單元、第三電源轉換單元、第四電源轉換單元、第五電源轉換單元和第六電源轉換單元。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述檢測單元包括電流傳感器、調理電路；