基于状态监测的逆变器IGBT模块故障判定方法及系统与流程

技术特征：
1.一种基于状态监测的逆变器igbt模块故障判定方法，其特征在于，包括：测量逆变器igbt输出特性曲线，确定交点电流值；在igbt空闲时刻，实施igbt老化监测；在igbt工作时刻，实施igbt故障监测；在实施igbt老化监测时，向逆变器igbt内注入与交点电流值相等的测试电流，测定其对应的导通压降，以导通压降作为igbt的老化监测参数，将导通压降与老化阈值进行对比给出相应的igbt老化指标；在实施igbt故障监测时，检测逆变器igbt的电流过零点时间，以电流过零点时间作为igbt的故障监测参数，将电流过零点时间与故障阈值进行对比给出相应的igbt故障指标；综合考虑igbt老化指标与igbt故障指标，精确判定igbt故障原因。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在igbt空闲时刻，实施igbt老化监测；在igbt工作时刻，实施igbt故障监测，包括：当igbt的驱动信号为低电平或无信号时，认定为igbt的空闲时刻；在igbt空闲时刻，实施igbt老化监测；当igbt的驱动信号为高电平时，认定为igbt的工作时刻；在igbt工作时刻，实施igbt故障监测。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将导通压降与老化阈值进行对比给出相应的igbt老化指标，包括：在igbt老化监测的过程中，导通压降超过老化阈值，将igbt老化指标a
n
置m，否则a
n
置n，其中，老化阈值通过对同型号igbt模块注入同等大小的电流后进行老化测试得到。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将电流过零点时间与故障阈值进行对比给出相应的igbt故障指标，包括：在igbt故障监测的过程中，电流过零点时间超过故障阈值，将igbt故障指标f
n
置p，否则f
n
置q，其中，故障阈值通过对同型号逆变器在同等工况下测试得出。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述综合考虑igbt老化指标与igbt故障指标，精确判定igbt故障原因，包括：当a
n
＝n且f
n
＝q时，判定逆变器igbt模块未发生故障；当a
n
＝n且f
n
＝p时，判定逆变器igbt模块故障位于外部，与igbt模块自身无关；当a
n
＝m且f
n
＝q时，判定逆变器igbt模块处于老化失效临界状态；当a
n
＝m且f
n
＝p时，判定逆变器igbt模块故障位于内部。6.一种基于状态监测的逆变器igbt模块故障判定系统，其特征在于，包括：故障监测控制模块，用于在igbt空闲时刻，触发igbt老化监测；在igbt工作时刻，触发igbt故障监测；老化监测模块，用于在实施igbt老化监测时，向逆变器igbt内注入与交点电流值相等的测试电流，测定其对应的导通压降，以导通压降作为igbt的老化监测参数，将导通压降与老化阈值对比给出相应的igbt老化指标；故障监测模块，用于监测igbt模块的故障状态，采集故障监测参数电流过零点时间，将电流过零点时间与故障阈值对比给定相应的igbt故障指标；精确故障判断模块，用于综合考虑igbt老化指标与igbt故障指标，精确判定igbt故障原因。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述故障监测控制模块，用于当igbt的驱动信号为低电平或无信号时，认定为igbt的空闲时刻；在igbt空闲时刻，实施igbt老化监测；当igbt的驱动信号为高电平时，认定为igbt的工作时刻；在igbt工作时刻，实施igbt故障监测。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述老化监测模块，用于在实施igbt老化监测时，向逆变器igbt内注入与交点电流值相等的测试电流，测定其对应的导通压降，以导通压降作为igbt的老化监测参数，导通压降超过老化阈值，将igbt老化指标a
n
置m，否则a
n
置n，其中，老化阈值通过对同型号igbt模块注入同等大小的电流后进行老化测试得到。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述故障监测模块，用于监测igbt模块的故障状态，采集故障监测参数电流过零点时间，电流过零点时间超过故障阈值，将igbt故障指标f
n
置p，否则f
n
置q，其中，故障阈值通过对同型号逆变器在同等工况下测试得出。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述精确故障判断模块，用于当a
n
＝n且f
n
＝q时，判定逆变器igbt模块未发生故障；当a
n
＝n且f
n
＝p时，判定逆变器igbt模块故障位于外部，与igbt模块自身无关；当a
n
＝m且f
n
＝q时，判定逆变器igbt模块处于老化失效临界状态；当a
n
＝m且f
n
＝p时，判定逆变器igbt模块故障位于内部。

技术总结
本发明公开了一种基于状态监测的逆变器IGBT模块故障判定方法及系统，属于电力电子设备核心器件可靠性技术领域，包括：测量逆变器IGBT输出特性曲线，确定交点电流值I


技术研发人员：何怡刚 王传坤
受保护的技术使用者：宁波力斗智能技术有限公司
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2022/5/10