一种智能功率组件控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能功率组件控制系统，包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接上位机与若干个智能功率模块的智能适配装置；智能适配装置，用于接收并存储各个智能功率模块实时传输的状态信息，对状态信息进行数据分析，完成对各个智能功率模块的寿命预测，依据寿命预测结果调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；并将状态信息反馈至上位机；上位机，用于依据各个智能功率模块的工作模式以及智能适配板反馈的状态信息输出控制信号至智能适配装置。本发明专利技术能够对智能功率模块进行寿命预测分析，并依据分析结果调整输出至各个智能功率模块的控制信号，来延长各个智能功率模块的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体控制领域，特别是涉及一种智能功率组件控制系统。
技术介绍
由标准封装功率半导体器件、门极驱动器、散热装置、支撑电容、低感母排和传感器搭建而成的通用功率组件单元，可选择性运行在整流模式或逆变+斩波模式，实现直流电能与交流电能之间的灵活转换，在电力系统、轨道交通、工业变流等领域得到了广泛应用。目前对智能功率组件的控制基本是由其自身内部设置的控制单板进行驱动控制，且智能功率组件仅能通过判断各项参数是否超出阈值的方式简单的判断是否处于过压、过流等情况，而不能依据当前功率器件的使用情况调整控制信号，使得智能功率组件的使用寿命短。因此，如何提供一种能够延长使用寿命的智能功率组件控制系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能功率组件控制系统，能够对各个智能功率模块进行寿命预测分析，并依据分析结果调整输出至各个智能功率模块的控制信号，来延长各个智能功率模块的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种智能功率组件控制系统，包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接所述上位机与若干个所述智能功率模块的智能适配装置；所述智能适配装置，用于接收并存储各个所述智能功率模块实时传输的状态信息，对所述状态信息进行寿命预测分析，依据寿命预测结果调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；并将所述状态信息反馈至所述上位机；所述上位机，用于依据各个所述智能功率模块的工作模式以及所述智能适配板反馈的所述状态信息输出控制信号至所述智能适配装置。优选地，所述智能适配装置具体用于：接收并存储各个所述智能功率模块实时传输的所述智能功率模块正常工作时的通态压降、桥臂电流、温度信号以及所述智能功率模块故障时的门极电压、端电压以及故障编码；对接收到的数据进行分析，确定各个所述智能功率模块内功率器件的寿命影响因素以及影响方式，依据所述功率器件的寿命影响因素以及影响方式调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；将所述桥臂电流、所述温度信号、所述门极电压、所述端电压以及所述故障编码反馈至所述上位机。优选地，所述智能适配装置上设置有以太网接口或串行接口。优选地，所述智能适配装置上设置有USB接口。优选地，所述智能适配装置能够通过WIFI与网络连接。优选地，所述智能功率模块具体包括器件驱动模块以及组成一支桥臂的两个功率器件；所述器件驱动模块，用于接收所述智能适配装置发送的控制信号，并将其进行信号分离处理后，生成上下两路驱动信号，通过隔离装置后分别发送至两个所述功率器件进行驱动；通过所述隔离装置后实时采集两个所述功率器件的通态压降、桥臂电流、温度信号、门极电压和端电压；依据所述门极电压和端电压判断相应的功率器件是否发生故障，若发生故障，则关断两个所述功率器件，并对故障模式进行编码；将所述通态压降、所述桥臂电流、所述温度信号、所述门极电压、所述端电压以及故障编码发送至所述智能适配装置。优选地，所述智能功率模块与所述智能适配装置之间以及所述智能适配装置与所述上位机之间通过光纤连接。本专利技术提供了一种智能功率组件控制系统，包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接上位机与若干个智能功率模块的智能适配装置；智能适配装置能够实现上位机与智能功率模块之间的信号调度管理，以及将各个智能功率模块传输的状态信息反馈至上位机，供上位机进行系统控制，同时，智能适配装置还能够存储接收到的状态信息，并依据该状态信息对各个智能功率模块进行寿命预测分析，然后依据分析结果来对上位机发送的控制信号进行调整，从而延长各个智能功率模块的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种智能功率组件控制系统的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种智能功率模块的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种智能功率组件控制系统，能够对各个智能功率模块进行寿命预测分析，并依据分析结果调整输出至各个智能功率模块的控制信号，来延长各个智能功率模块的使用寿命。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种智能功率组件控制系统，参见图1所示，图1为本专利技术提供的一种智能功率组件控制系统的结构示意图；该系统包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接上位机与若干个智能功率模块的智能适配装置；智能适配装置，用于接收并存储各个智能功率模块实时传输的状态信息，对状态信息进行寿命预测分析，依据寿命预测结果调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；并将状态信息反馈至上位机；上位机，用于依据各个智能功率模块的工作模式以及智能适配板反馈的状态信息输出控制信号至智能适配装置。可以理解的是，一般与智能适配装置相连的智能功率模块有多个，上位机也会根据智能功率模块的数量来发送相应数量的控制信号，这些控制信号的内容可能相同也可能不同，智能适配装置需要对这些控制信号进行调理分配，再下发至相应的智能功率模块。另外，开机时，上位机首先发送工作模式判别信号至智能适配装置，智能适配装置依据工作模式判别信号确定各个智能功率模块工作在整流模式或逆变+斩波模式。正常工作时，上位机根据功率组件内包含的智能功率模块数量，发送相应数量的控制信号至智能适配装置。并且，通过上述结构，本专利技术能够实现对多个智能功率模块的统一控制管理，管理方便，且智能功率模块可以根据需要进行增减，便于进行拓展。其中，智能适配装置具体用于：接收并存储各个智能功率模块实时传输的智能功率模块正常工作时的通态压降、桥臂电流、温度信号以及智能功率模块故障时的门极电压、端电压以及故障编码；对接收到的数据进行分析，确定各个智能功率模块内功率器件的寿命影响因素以及影响方式，依据功率器件的寿命影响因素以及影响方式调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；将桥臂电流、温度信号、门极电压、端电压以及故障编码反馈至上位机。可以理解的是，目前的智能功率组件也能够对端电压和温度信号等进行检测，但仅用于与阈值进行比较，反馈比较结果给数字处理器进行保护处理，功能单一；而本专利技术能够依据这些参数进行寿命预测以及控制信号调整，从而延长功率器件的使用寿命。其中，这里的智能适配装置内设置有嵌入式操作系统、高速缓存以及Flash等，上位机以及智能功率模块具体与嵌入式操作系统相连。作为优选地，智能适配装置上设置有以太网接口或串行接口，用于与PC机连接，从而将智能适配装置上获得的数据发送至PC机进行显示和记录。智能适配装置上设置有USB接口，用于与移动存储设备连接；智能适配装置能够通过WIFI与网络连接，进而连接手本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率组件控制系统，其特征在于，包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接所述上位机与若干个所述智能功率模块的智能适配装置；所述智能适配装置，用于接收并存储各个所述智能功率模块实时传输的状态信息，对所述状态信息进行寿命预测分析，依据寿命预测结果调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；并将所述状态信息反馈至所述上位机；所述上位机，用于依据各个所述智能功率模块的工作模式以及所述智能适配板反馈的所述状态信息输出控制信号至所述智能适配装置。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率组件控制系统，其特征在于，包括上位机、若干个智能功率模块以及分别连接所述上位机与若干个所述智能功率模块的智能适配装置；所述智能适配装置，用于接收并存储各个所述智能功率模块实时传输的状态信息，对所述状态信息进行寿命预测分析，依据寿命预测结果调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；并将所述状态信息反馈至所述上位机；所述上位机，用于依据各个所述智能功率模块的工作模式以及所述智能适配板反馈的所述状态信息输出控制信号至所述智能适配装置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能适配装置具体用于：接收并存储各个所述智能功率模块实时传输的所述智能功率模块正常工作时的通态压降、桥臂电流、温度信号以及所述智能功率模块故障时的门极电压、端电压以及故障编码；对接收到的数据进行分析，确定各个所述智能功率模块内功率器件的寿命影响因素以及影响方式，依据所述功率器件的寿命影响因素以及影响方式调整接收到的上位机发送的控制信号，并将调制后的控制信号分别发送至对应的智能功率模块；将所述桥臂电流、所述温度信号、所述门极电压、所述端电压以及所述故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯江华，李彦涌，漆宇，杨进锋，范伟，杨涛，金肩舸，王晓元，马龙昌，彭凯，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43