功率模块的故障检测方法及故障检测电路技术

本申请提供了一种功率模块的故障检测方法及故障检测电路。该功率模块的故障检测方法包括：控制第一检测电路中的第一开关单元在第一时刻关断，控制功率模块中的第一功率单元在不早于第一时刻的第二时刻导通，使第一功率单元提供的充电电流在第一功率单元的开通暂态过程中对第一检测电路中的第一充放电单元进行充电；采集第一充放电单元的充电电压，根据第一充放电单元的充电电压，确定第一功率单元的开通暂态过程中第一功率单元的辅助端子和功率端子之间的第一电压差；根据第一电压差判断第一功率单元是否存在故障。

【技术实现步骤摘要】
功率模块的故障检测方法及故障检测电路
本申请涉及功率模块
，具体而言，本申请涉及一种功率模块的故障检测方法及故障检测电路。
技术介绍
随着风力发电机组容量的不断提升，风电变流器系统的功率也越来越大。在低压风电变流器领域，一般通过功率器件的并联应用来实现风电变流器容量的扩展。在功率器件的并联应用中，当其中一个功率器件不受PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)脉冲控制时，无法正常工作(表现为无法正常导通)，剩余的功率器件仍然正常工作，此时通过功率器件的电流重新分配。不受控制的功率器件不工作，不导通电流，受控制的功率器件平均分配总的电流，当受控制的功率器件的平均分配电流超出单个功率器件的设计电流后，功率器件会发生过温现象。在功率器件的并联应用过程中，需要对功率器件是否受控制进行识别，以判断功率器件的故障情况。由于并联功率器件的功率端子直接并联在一起，并联端子的电压保持一致，因而无法通过电压不同来识别不受控制的功率器件。若在并联功率器件的每个AC(AlternatingCurrent，交流)输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率模块的故障检测方法，其特征在于，包括：/n控制第一检测电路中的第一开关单元在第一时刻关断，控制所述功率模块中的第一功率单元在不早于所述第一时刻的第二时刻导通，使所述第一功率单元提供的充电电流在所述第一功率单元的开通暂态过程中对所述第一检测电路中的第一充放电单元进行充电；/n采集所述第一充放电单元的充电电压，根据所述第一充放电单元的充电电压，确定所述第一功率单元的开通暂态过程中所述第一功率单元的辅助端子和功率端子之间的第一电压差；/n根据所述第一电压差判断所述第一功率单元是否存在故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率模块的故障检测方法，其特征在于，包括：
控制第一检测电路中的第一开关单元在第一时刻关断，控制所述功率模块中的第一功率单元在不早于所述第一时刻的第二时刻导通，使所述第一功率单元提供的充电电流在所述第一功率单元的开通暂态过程中对所述第一检测电路中的第一充放电单元进行充电；
采集所述第一充放电单元的充电电压，根据所述第一充放电单元的充电电压，确定所述第一功率单元的开通暂态过程中所述第一功率单元的辅助端子和功率端子之间的第一电压差；
根据所述第一电压差判断所述第一功率单元是否存在故障。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
控制所述第一开关单元导通，控制所述第一功率单元关断，使所述第一充放电单元放电；
所述第一功率单元的导通和关断频率与所述第一开关单元的关断和导通频率相同。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集所述第一充放电单元的充电电压，根据所述第一充放电单元的充电电压，确定所述第一功率单元的开通暂态过程中所述第一功率单元的辅助端子和功率端子之间的第一电压差，包括：
采集所述第一功率单元的开通暂态过程中所述第一充放电单元中第一电容两端的实时电压差；
在确定所述第一电容两端的实时电压差达到稳定值时，确定所述第一功率单元处于开通稳态过程，并将所述第一电容两端的实时电压差作为所述第一电压差。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一电压差判断所述第一功率单元是否存在故障，包括：
在检测到所述第一电压差低于预设的电压差阈值时，确定所述第一功率单元存在故障；
在检测到所述第一电压差不低于预设的所述电压差阈值时，确定所述第一功率单元不存在故障。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括对所述功率模块中至少一个第二功率单元中的任意一个所述第二功率单元，执行以下操作：
控制第二检测电路中的第二开关单元在第三时刻关断，控制所述功率模块中的第二功率单元在不早于所述第三时刻的第四时刻导通，使所述第二功率单元提供的充电电流在所述第二功率单元的开通暂态过程中对所述第二检测电路中的第二充放电单元进行充电；
采集所述第二充放电单元的充电电压，根据所述第二充放电单元的充电电压，确定所述第二功率单元的开通暂态过程中所述第二功率单元的辅助端子和功率端子之间的第二电压差；
根据所述第二电压差判断所述第二功率单元是否存在故障。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述第一电压差判断所述第一功率单元是否存在故障、以及根据所述第二电压差判断所述第二功率单元是否存在故障之前，还包括：
确定所述第一电压差和所述第二电压差的差值；
在检测到所述第一电压差和所述第二电压差的差值大于预设的差值阈值时，确定所述第一功率单元或所述第二功率单元存在故障；
在检测到所述第一电压差和所述第二电压差的差值不大于预设的所述差值阈值时，确定所述第一功率单元和所述第二功率单元均不存在故障，并停止当前检测周期的故障检测。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
控制所述第二开关单元导通，控制所述第二功率单元关断使所述第二充放电单元放电；
所述第二功率单元的导通和关断频率与所述第二开关单元的关断和导通频率相同。


8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采集所述第二充放电单元的充电电压，根据所述第二充放电单元的充电电压，确定所述第二功率单元的开通暂态过程中所述第二功率单元的辅助端子和功率端子之间的第二电压差，包括：
采集所述第二功率单元的开通暂态过程中所述第二充放电单元中第二电容两端的实时电压差；
在确定所述第二电容两端的实时电压差达到稳定值时，确定所述第二功率单元处于开通稳态过程，并将所述第二电容两端的实时电压差作为所述第二电压差。


9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二电压差判断所述第二功率单元是否存在故障，包括：
在检测到所述第二电压差低于预设的电压差阈值时，确定所述第二功率单元存在故障；
在检测到所述第二电压差不低于预设的所述电压差阈值时，确定所述第二功率单元不存在故障。


10.一种功率模块的故障检测电路，其特征在于，包括控制电路和第一检测电路；
所述第一检测电路包括：第一开关单元、第一充放电单元和第一单向导通单元；
所述控制电路的第一控制端、第二控制端分别与所述功率模块中第一功率单元的控制端、所述第一开关单元的控制端电连接；
所述第一开关单元的第一端、第二端分别与所述第一充放电单元的第一端、第二端电连接；
所述第一充放电单元的第三端与所述第一功率单元的功率端子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：符松格，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65