车载IGBT状态监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种车载IGBT状态监测方法及装置，其中方法包括：采集IGBT的工况信息和端部特性参量数据，其中，工况信息包括IGBT的温度、湿度及运行负荷；端部特性参量数据包括IGBT的饱和压降、导通电压、导通等效电阻、门限电压、门极电流、开通时间和关断时间；根据工况信息和端部特性参量数据构建IGBT退化因子；根据IGBT退化因子对IGBT状态进行评估。上述方法结合了IGBT工况信息及端部特性参量数据，对于动态工况具有一定的适应性，能克服单一端部特性参量无法全面表征IGBT退化状态的缺陷。

Vehicle IGBT state monitoring method and device

The invention provides a vehicle IGBT monitoring method and device, wherein the method comprises the following steps: collecting IGBT condition information and end characteristic parameter data, which include temperature, humidity, condition information and load of IGBT; end characteristic parameter data including saturated pressure drop, IGBT turn-on voltage, conduction threshold, equivalent resistance current, voltage, gate opening time and off time; according to the condition information and end characteristic parameter data to construct IGBT degradation factor; according to the IGBT degradation factor on IGBT to evaluate. The above method combines data of IGBT working condition and terminal characteristic parameters, and has certain adaptability for dynamic working conditions. It overcomes the defect that single end characteristic parameter can not fully characterize IGBT degradation state.

【技术实现步骤摘要】
车载IGBT状态监测方法及装置
本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种车载IGBT状态监测方法及装置。
技术介绍
在轨道交通领域，目前为列车中的各式子系统，关键设备及核心器件所配备的测试方案仅能完成对其基本功能和技术指标的测试和评估，地面监测站或车载管理系统仅能通过基本的状态监测信息判读实现状态监测分析和决策管理，而不能对其实际运行过程中受具体环境和工况影响的退化状态进行实时的评估。因此，如何有效地对列车退化状态进行实时评估，为列车的综合保障和维护提供有效支撑成为亟需解决的技术问题。绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT)模块具有栅极电压控制能力以及低导通电阻特性，并以高开关速度与低开关损耗等优势被普遍用作轨道交通车辆中变流器的理想功率器件。由于工艺与技术的持续改进，IGBT所能达到的性能指标和可靠性也在不断提升。但是，在实际应用中，由于列车的变流器电能转换过程不稳定且具有剧烈波动性，IGBT往往会承受高电压、高电流及不平衡的电热应力，很容易导致IGBT失效等可靠性问题，若未能快速有效地实现其状态评估，可能造成严重的后果和巨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载IGBT状态监测方法，其特征在于，包括：步骤101，采集IGBT的工况信息和端部特性参量数据，其中，工况信息包括IGBT的温度、湿度及运行负荷；端部特性参量数据包括IGBT的饱和压降、导通电压、导通等效电阻、门限电压、门极电流、开通时间和关断时间；步骤102，根据工况信息和端部特性参量数据构建IGBT退化因子；步骤103，根据IGBT退化因子对IGBT状态进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种车载IGBT状态监测方法，其特征在于，包括：步骤101，采集IGBT的工况信息和端部特性参量数据，其中，工况信息包括IGBT的温度、湿度及运行负荷；端部特性参量数据包括IGBT的饱和压降、导通电压、导通等效电阻、门限电压、门极电流、开通时间和关断时间；步骤102，根据工况信息和端部特性参量数据构建IGBT退化因子；步骤103，根据IGBT退化因子对IGBT状态进行评估。2.根据权利要求1所述的车载IGBT状态监测方法，其特征在于，步骤102具体包括：根据工况信息、端部特性参量和测量时间点，得到的三元组(Ci，Xi，ti)，其中，ti为测量时间点，Ci为ti时获取的工况信息，Xi为ti时获取的端部特性参量，i为正整数；对工况信息采用聚类或分类方法进行处理，以获得多组分类工况信息；对端部特性参量和测量时间点按照多组分类工况信息进行划分，以获得多组中间数据；分别对各组内的端部特性参量采用数据融合方法进行处理，以获得IGBT退化因子。3.根据权利要求1所述的车载IGBT状态监测方法，其特征在于，在步骤103之后还包括：步骤104，利用IGBT退化因子作为训练样本建立退化模型，步骤105，根据退化模型预测IGBT的剩余使用寿命。4.根据权利要求3所述的车载IGBT状态监测方法，其特征在于，在步骤103之后，步骤104之前，还包括：步骤106，判断IGBT退化因子是否小于预设阈值，若小于，转步骤104执行，若不小于，转步骤101执行。5.根据权利要求3所述的车载IGBT状态监测方法，其特征在于，步骤105具体包括：通过退化模型和当前实时IGBT退化因子，获取当前实时IGBT退化因子与IGBT状态之间的递推关系；根据所述递推关系，预测IGBT的剩余使用寿命。6.一种车载IGBT状态监测装置，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚敬，徐勇，许为，江平，罗源，韩露，
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