一种功率组件故障记录诊断系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种功率组件故障记录诊断系统及方法，系统包括：功率组件和控制电路。主控单元通过采样单元实时获取电压、温度和电流传感器采集的信号。控制电路包括主控单元，以及与主控单元相连的采样、接口和故障存储单元。当主控单元检测到功率组件发生故障，将故障发生前后功率模块的电压、温度和电流数据及故障状态信息、输入PWM脉冲数据保存至故障存储单元。外部的上位机通过接口单元、主控单元访问故障存储单元，读出故障发生前后的电压、温度、电流信号波形，以及故障状态信息、输入PWM脉冲数据，以分析、定位和排除功率组件故障。本发明专利技术能够解决变流器功率组件发生故障时，无法复现故障时刻的条件，并准确定位故障原因的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种功率组件故障记录诊断系统及方法
本专利技术涉及电气元件故障诊断领域，尤其是涉及一种变流器功率组件故障记录及在线诊断系统及方法。
技术介绍
变流器是电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电气设备，广泛应用于电子电气系统领域。目前，变流器功率组件发生故障时，由于无法复现故障时刻的环境和条件，因而无法准确地定位故障发生的原因。在现有技术中，与本专利技术申请较为相近的主要有如下技术方案：文献1为由同济大学于2013年03月26日申请，并于2013年07月31日公开，公开号为CN103226185A的中国专利技术专利《一种基于谐波监测的变流器功率模块在线故障诊断方法》。该专利技术专利通过在线监测并分析变流器在某一个或多个工作点运行时电压或电流低次谐波长期变化的趋势，诊断变流器功率模块当前运行的健康状态、预测其剩余寿命并在故障发生前及时预警并停机。该专利通过监测变流器端部电气变量低次谐波的变化获取器件结温变化信息，通过比较变流器谐波初始特性与当前谐波特性，计算变流器当前健康状态指数并根据当前谐波变化特点判断故障类型。但是，该专利只是给出了一种功率模块通过结温变化进行故障预测，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率组件故障记录诊断系统，其特征在于，包括：功率组件（1），及与所述功率组件（1）相连的控制电路（2）；所述功率组件（1）包括：功率模块（11）；用于采集所述功率模块（11）电压信号的电压传感器（12）；用于采集所述功率模块（11）温度信号的温度传感器（13）；以及采集所述功率模块（11）电流信号的电流传感器（14）；所述控制电路（2）包括主控单元（21），以及与所述主控单元（21）相连的采样单元（22）、接口单元（23）和故障存储单元（26）；所述主控单元（21）通过所述采样单元（22）实时获取所述电压传感器（12）、温度传感器（13）和电流传感器（14）采集的信号；当所述主控单元（...

【技术特征摘要】
1.一种功率组件故障记录诊断系统，其特征在于，包括：功率组件（1），及与所述功率组件（1）相连的控制电路（2）；所述功率组件（1）包括：功率模块（11）；用于采集所述功率模块（11）电压信号的电压传感器（12）；用于采集所述功率模块（11）温度信号的温度传感器（13）；以及采集所述功率模块（11）电流信号的电流传感器（14）；所述控制电路（2）包括主控单元（21），以及与所述主控单元（21）相连的采样单元（22）、接口单元（23）和故障存储单元（26）；所述主控单元（21）通过所述采样单元（22）实时获取所述电压传感器（12）、温度传感器（13）和电流传感器（14）采集的信号；当所述主控单元（21）检测到所述功率组件（1）发生故障时，将故障发生前后设定时间内所述功率模块（11）的电压、温度和电流数据，及故障状态信息、输入PWM脉冲数据保存至所述故障存储单元（26）；外部的上位机能通过所述接口单元（23）、主控单元（21）访问所述故障存储单元（26）存储的数据，并读出故障发生前后的电压信号、温度信号、电流信号波形，以及故障状态信息、输入PWM脉冲数据，以分析、定位和排除所述功率组件（1）的故障。2.根据权利要求1所述的功率组件故障记录诊断系统，其特征在于：所述控制电路（2）还包括与所述主控单元（21）相连的总线接口单元（24）、电源单元（25）和栅极驱动器（27）；外部的控制设备通过所述总线接口单元（24）向所述主控单元（21）发出功率模块控制信号；所述主控单元（21）通过所述栅极驱动器（27）向所述功率模块（11）发送PWM脉冲信号，所述电源单元（25）为所述主控单元（21）提供电源。3.根据权利要求1或2所述的功率组件故障记录诊断系统，其特征在于：所述采样单元（22）采集所述功率模块（11）的6路功率器件的电压、温度和电流信号，所述电压、温度和电流信号经过信号调理后进行A/D转换，所述主控单元（21）读取A/D转换后的数据并将该数据存放至主控单元（21）的SRAM（210）中。4.根据权利要求3所述的功率组件故障记录诊断系统，其特征在于：当所述功率模块（11）发生故障时，所述主控单元（21）将采集的所述电压、温度和电流数据，及故障状态信息、输入PWM脉冲数据从所述SRAM（210）通过I2C总线或SPI总线或并行总线传输至所述故障存储单元（26）中，所述故障存储单元（26）采用FRAM或NANDFLASH。5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的功率组件故障记录诊断系统，其特征在于：所述主控单元（21）读取所述故障存储单元（26）中包括所述功率模块（11）的电压、温度和电流数据，及故障状态信息、输入PWM脉冲数据在内的故障数据，并通过所述接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保国，卢圣文，陈燕平，黄南，刘敏安，蒋云富，彭鹏，陈正文，潘欢，
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