[發明專利]一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置、方法和電機系統

在審

• 申請號: 202011090144.2
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112152188A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 劉玲;曹巍;于安波;劉金芝;歸柒榮;花峰海
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H7/122;H03K17/082;H02M5/458
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 朱清娟;梁永芳

1.一種變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，包括：采集單元、IGBT尖峰電壓抑制單元和控制單元；其中，

所述采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集所述變頻器的三相電流，采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，并采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；

所述控制單元，被配置為根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作；以及，在所述變頻器未正常工作的情況下，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號；

所述IGBT尖峰電壓抑制單元，被配置為在所述控制信號的控制下，對所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓進行抑制。

2.根據權利要求1所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述采集單元，包括：電流采集單元、電壓采集單元和電壓捕獲單元；所述電壓采集單元的數量，與逆變橋中IGBT模塊的數量一致；每個所述電壓采集單元，被配置為在所述變頻器上電后逆變橋工作的情況下，采集與其對應的一個IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓；

其中，所述采集單元，采集所述變頻器的三相電流，并采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，包括：

所述電流采集單元，被配置為采集所述變頻器的三相電流；

所述電壓采集單元，被配置為采集所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓；

所述電壓捕獲單元，被配置為采集所述變頻器的直流電源的母線電壓；

相應地，所述控制單元，根據采集到的所述變頻器的三相電流、所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓、以及所述變頻器的直流電源的母線電壓中的至少之一，確定所述變頻器是否正常工作，包括：

若采集到的所述變頻器的三相電流，顯示所述變頻器有正常的三相電流輸出，且所述變頻器輸出的三相電流的幅值變大且超過設定電流幅值，則確定所述變頻器過載；以及，

若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓超過設定電壓閾值，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述變頻器過載且未正常工作；

或者，

將采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，與該IGBT模塊的集電極和發射極之間的設定電壓進行比較；并將所述變頻器的直流電源的母線電壓與設定母線電壓進行比較；以及，

若采集到的所述IGBT模塊的集電極和發射極之間的尖峰電壓，相對于該IGBT模塊的集電極和發射極之間的設定電壓發生突變；并且，所述變頻器的直流電源的母線電壓，相對于所述設定母線電壓拉低，則確定所述變頻器未正常工作，即確定所述逆變橋的橋臂短路。

3.根據權利要求2所述的變頻器內IGBT模塊的保護裝置，其特征在于，所述IGBT尖峰電壓抑制單元的數量，與所述變頻器的逆變橋中IGBT模塊的數量一致；每個所述IGBT尖峰電壓抑制單元，具體設置在與其對應的一個IGBT模塊、以及該IGBT模塊的驅動板之間；

所述控制單元，控制所述IGBT模塊保持關閉狀態，并發起能夠對所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號，包括：

在所述變頻器未正常工作的情況下，將所述IGBT模塊關閉，并發起對該IGBT模塊所在橋臂上的另一IGBT模塊所對應的所述IGBT尖峰電壓抑制單元進行控制的控制信號。