一种集成式功率组件在线监测方法技术

本发明专利技术公开了一种集成式功率组件在线监测方法，该方法包括：AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样；状态信号采样模块对集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集；主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若通讯指令为正确指令，将电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和通讯指令合成标准帧数据；CAN通讯模块通过CAN总线将标准帧数据传送至PC上位机；PC上位机对标准帧数据进行解析，得到电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。该方法实现有效对集成式功率组件进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及监测
，特别是涉及一种集成式功率组件在线监测方法。
技术介绍
目前，功率组件运行在工作状态或发生故障时，由于无法收集到工作状态的实时数据或复现故障时刻条件，因而无法准确分析器件的运行状态或定位故障原因。功率元件的关键参数的实时监测均由上层控制器实现，控制器对整个变流器装置的关键参数进行监视，如三相负载电流、并网功率等。集成式功率组件缺乏对自身内部参数的实时监测，如IGBT元件实时温度、元件状态，单模块电流等。目前没有实时监测和记录的方法，大多是借助上层变流器控制系统来进行试验和考核工况的监测，数据相对单一和缺失，不利于全面有效的监测功率组件，也不利于及时分析器件的运行状态或定位故障原因。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种集成式功率组件在线监测方法，以实现有效对集成式功率组件进行实时监测。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种集成式功率组件在线监测方法，包括：AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样，得到电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号并将所述电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号发送至主控芯片；状态信号采样模块对所述集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集，并将采集到的过流信号和过温信号发送至所述主控芯片；所述主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若所述通讯指令为正确指令，将所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和所述通讯指令合成标准帧数据，并将所述标准帧数据通过SPI接口传输给CAN通讯模块；所述CAN通讯模块通过CAN总线将所述标准帧数据传送至所述PC上位机；所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。优选的，所述主控芯片为FPGA芯片。优选的，所述PC上位机为CAN网络主节点。优选的，所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形，包括：PC上位机中的上位机软件通过对PC上位机的接口卡的DLL库函数进行调用控制，接收CAN总线上传输的所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行数据解析并还原数据波形，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。优选的，所述集成式功率组件包括：IGBT元件和电感。优选的，所述集成式功率组件还包括散热器，用于对IGBT元件进行散热。优选的，所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形之后，还包括：所述PC上位机显示所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。本专利技术所提供的一种集成式功率组件在线监测方法，AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样，得到电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号并将所述电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号发送至主控芯片；状态信号采样模块对所述集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集，并将采集到的过流信号和过温信号发送至所述主控芯片；所述主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若所述通讯指令为正确指令，将所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和所述通讯指令合成标准帧数据，并将所述标准帧数据通过SPI接口传输给CAN通讯模块；所述CAN通讯模块通过CAN总线将所述标准帧数据传送至所述PC上位机；所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。可见，对功率组件的相关状态信号进行实时采样记录，状态信号包括过流信号和过温信号，对功率组件的相关模拟信号进行实时采样记录，模拟信号包括电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号，制芯片处理好数据后通过通讯指令向CAN总线实时发送数据，PC上位机通过接收到被监测功率组件的在线实时数据，实现CAN总线数据实时发送和接收功能，对集成式功率组件进行在线实时传输数据，及时将功率组件运行时的各项模拟数据和状态信息通过CAN总线传回到PC上位机，改善功率组件安全运行及提升可靠性，所以该方法实现有效对集成式功率组件进行实时监测，对集成式功率组件进行全面有效监测，并且及时获取功率组件的运行状态，能够为故障准确定位提供数据支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种集成式功率组件在线监测方法的流程图；图2为集成式功率组件的监测原理示意图；图3为CAN通讯模块的实时通讯控制流程。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种集成式功率组件在线监测方法，以实现有效对集成式功率组件进行实时监测。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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，所描述的实施例仅仅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。请参考图1，图1为本专利技术所提供的一种集成式功率组件在线监测方法的流程图，该方法包括：S11：AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样，得到电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号并将电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号发送至主控芯片；S12：状态信号采样模块对集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集，并将采集到的过流信号和过温信号发送至主控芯片；S13：主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若通讯指令为正确指令，将电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和通讯指令合成标准帧数据，并将标准帧数据通过SPI接口传输给CAN通讯模块；S14：CAN通讯模块通过CAN总线将标准帧数据传送至PC上位机；S15：PC上位机接收标准帧数据，对标准帧数据进行解析，得到电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。可见，对功率组件的相关状态信号进行实时采样记录，状态信号包括过流信号和过温信号，对功率组件的相关模拟信号进行实时采样记录，模拟信号包括电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号，制芯片处理好数据后通过通讯指令向CAN总线实时发送数据，PC上位机通过接收到被监测功率组件的在线实时数据，实现CAN总线数据实时发送和接收功能，对集成式功率组件进行在线实时传输数据，及时将功率组件运行时的各项模拟数据和状态信息通过CAN总线传回到PC上位机，改善功率组件安全运行及提升可靠性，所以该方法实现有效对集成式功率组件进行实时监测，对集成式功率组件进行全面有效监测，并且及时获取功率组件的运行状态，能够为故障准确定位提供数据支持。基于上述方法，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式功率组件在线监测方法，其特征在于，包括：AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样，得到电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号并将所述电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号发送至主控芯片；状态信号采样模块对所述集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集，并将采集到的过流信号和过温信号发送至所述主控芯片；所述主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若所述通讯指令为正确指令，将所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和所述通讯指令合成标准帧数据，并将所述标准帧数据通过SPI接口传输给CAN通讯模块；所述CAN通讯模块通过CAN总线将所述标准帧数据传送至所述PC上位机；所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。

【技术特征摘要】
1.一种集成式功率组件在线监测方法，其特征在于，包括：AD采样模块对集成式功率组件的电压信号、电流信号和温度信号进行模拟量信号调理和采样，得到电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号并将所述电压模拟信号、电流模拟信号和温度模拟信号发送至主控芯片；状态信号采样模块对所述集成式功率组件的过流信号和过温信号进行采集，并将采集到的过流信号和过温信号发送至所述主控芯片；所述主控芯片接收由PC上位机发送的通讯指令，若所述通讯指令为正确指令，将所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号、过温信号和所述通讯指令合成标准帧数据，并将所述标准帧数据通过SPI接口传输给CAN通讯模块；所述CAN通讯模块通过CAN总线将所述标准帧数据传送至所述PC上位机；所述PC上位机接收所述标准帧数据，对所述标准帧数据进行解析，得到所述电压模拟信号、电流模拟信号、温度模拟信号、过流信号和过温信号的数据波形。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控芯片为FPGA芯片。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PC上位机为CA...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢圣文，刘敏安，陈燕平，黄南，陈正文，彭鹏，潘欢，忻兰苑，龚喆，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43