全桥功率模块内组件故障状态的识别方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全桥功率模块内组件故障状态的识别方法、装置及设备，该方法通过测试模块获得发生短路故障的全桥功率模块的第一组电流数据和第二组电流数据，根据第一组电流数据和第二组电流数据分析判断确定全桥功率模块的各内组件的状态是否为短路故障，能够采用简单的测试模块在工程现场就可以确定全桥功率模块内部的哪个内组件发生短路故障，不需要将全桥功率模块发回原厂解剖测试才确定其哪个内组件发生故障，避免了存在的时间过长导致事故排查进度滞后的问题，解决了现有需要采用专用拆解设备对发生故障换流阀的全桥模块进行拆解后才能识别故障，此方式识别故障时间长，迟滞了故障排查的进度的技术问题。迟滞了故障排查的进度的技术问题。迟滞了故障排查的进度的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
全桥功率模块内组件故障状态的识别方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及功率模块故障识别
，尤其涉及一种全桥功率模块内组件故障状态的识别方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]在换流阀中，对出现短路状态故障的全桥模块，需要尽快查明该全桥模块端口并联的旁路晶闸管、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管、第四IGBT及反并联二极管这五个内部组件各自的故障状态以明确全桥模块端口短路的原因。由于全桥模块端口并联的五个内部组件分别与水冷散热板及绝缘压接组件紧密压接成了一个整体，在不拆解模块的情况下直接测量全桥模块的端口阻抗值无法判断出五个内部组件各自的故障状态。
[0003]对全桥模块压接组件进行拆解需要使用专用的压接设备，这类压接设备设备只有换流阀生产厂家在厂内的生产车间内才会专门配备，工程现场是没有的专门配备，因此目前针对这种情况只能将故障全桥模块从工程现场运回厂家，在厂内再使用专用的压接设备将故障全桥模块拆解，得到单个的旁路晶闸管、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管、第四IGBT及反并联二极管，之后采用高精度阻抗测试仪分别对单个的旁路晶闸管、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管、第四IGBT及反并联二极管进行端口阻抗测试，从而判断出旁路晶闸管、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管、第四IGBT及反并联二极管各自的故障状态，该方式识别换流阀的故障全桥模块整体用时较长、且需使用专用的压接设备对该全桥模块进行拆解，迟滞了故障排查进。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种全桥功率模块内组件故障状态的识别方法、装置及设备，用于解决现有需要采用专用拆解设备对发生故障换流阀的全桥模块进行拆解后才能识别故障，此方式识别故障时间长，迟滞了故障排查的进度的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]一种全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，应用于全桥功率模块内组件故障状态的测试系统上，该识别方法包括以下步骤：
[0007]获取故障后端口为短路状态的全桥功率模块，根据所述全桥功率模块确定其旁路开关的状态；
[0008]若所述全桥功率模块的旁路开关状态为开合状态，将所述全桥功率模块与测试模块串联连接；通过所述测试模块从正电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第一组电流数据；所述测试模块从负电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第二组电流数据；
[0009]根据所述第一组电流数据和所述第二组电流数据确定所述全桥功率模块各个内
组件的故障。
[0010]优选地，测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流包括：
[0011]闭合所述测试模块的开关元件，从0开始调节所述测试模块给所述全桥功率模块提供的电压，直至所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态；
[0012]在所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态下，测量此时所述全桥功率模块的主回路、旁路晶闸管支路、第一IGBT及反并二极管支路和第二IGBT及反并二极管支路的电流，获得所述全桥功率模块的电流数据；
[0013]其中，所述电流数据和所述第二组电流数据均包含由主回路电流、旁路晶闸管支路电流、第一IGBT及反并二极管支路电流和第二IGBT及反并二极管支路电流组成的电流数据。
[0014]优选地，根据所述第一组电流数据和所述第二组电流数据确定所述全桥功率模块各个内组件的故障包括：
[0015]若所述第一组电流数据的旁路晶闸管支路电流和所述第二电流数据的旁路晶闸管支路电流的绝对值数值均为安培级，则所述全桥功率模块的旁路晶闸管为短路故障；
[0016]若所述第一组电流数据的的第一IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第三IGBT及反并联二极管为短路故障；
[0017]若所述第二组电流数据的的第一IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第一IGBT及反并联二极管为短路故障；
[0018]若所述第一组电流数据的的第二IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第二IGBT及反并联二极管为短路故障；
[0019]若所述第二组电流数据的的第二IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第四IGBT及反并联二极管为短路故障；
[0020]其中，所述全桥功率模块的内组件包括旁路开关、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管和第四IGBT及反并联二极管。
[0021]优选地，该全桥功率模块内组件故障状态的识别方法包括：确定所述全桥功率模块各个内组件的故障后，调节所述测试模块给所述全桥功率模块提供的电压为0，断开所述测试模块的开关元件。
[0022]优选地，该全桥功率模块内组件故障状态的识别方法包括：若所述全桥功率模块的旁路开关状态为闭合状态，控制所述全桥功率模块的旁路开关分闸，以使所述全桥功率模块的旁路开关状态为开合状态。
[0023]本专利技术还提供一种全桥功率模块内组件故障状态的识别装置，用于全桥功率模块内组件故障状态的测试系统上，该识别装置包括：开关状态获取模块、电流数据测量模块和识别模块；
[0024]所述开关状态获取模块，用于获取故障后端口为短路状态的全桥功率模块，根据所述全桥功率模块确定其旁路开关的状态；
[0025]所述电流数据测量模块，用于根据所述全桥功率模块的旁路开关状态为开合状态，将所述全桥功率模块与测试模块串联连接，通过所述测试模块从正电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第一组电流数据；所述测试模块从负电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第二组电流数据；
[0026]所述识别模块，用于根据所述第一组电流数据和所述第二组电流数据确定所述全桥功率模块各个内组件的故障。
[0027]优选地，所述电流数据测量模块包括调节子模块和测量子模块：
[0028]所述调节子模块，用于闭合所述测试模块的开关元件，从0开始调节所述测试模块给所述全桥功率模块提供的电压，直至所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态；
[0029]所述测量子模块，用于在所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态下，测量此时所述全桥功率模块的主回路、旁路晶闸管支路、第一IGBT及反并二极管支路和第二IGBT及反并二极管支路的电流，获得所述全桥功率模块的电流数据；
[0030]其中，所述电流数据和所述第二组电流数据均包含由主回路电流、旁路晶闸管支路电流、第一IGBT及反并二极管支路电流和第二IGBT及反并二极管支路电流组成的电流数据。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，应用于全桥功率模块内组件故障状态的测试系统上，其特征在于，该识别方法包括以下步骤：获取故障后端口为短路状态的全桥功率模块，根据所述全桥功率模块确定其旁路开关的状态；若所述全桥功率模块的旁路开关状态为开合状态，将所述全桥功率模块与测试模块串联连接；通过所述测试模块从正电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第一组电流数据；所述测试模块从负电流方向测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流，得到第二组电流数据；根据所述第一组电流数据和所述第二组电流数据确定所述全桥功率模块各个内组件的故障。2.根据权利要求1所述的全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，其特征在于，测量所述全桥功率模块稳定状态下各个端口的支路电流包括：闭合所述测试模块的开关元件，从0开始调节所述测试模块给所述全桥功率模块提供的电压，直至所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态；在所述全桥功率模块的主回路电流处于稳定状态下，测量此时所述全桥功率模块的主回路、旁路晶闸管支路、第一IGBT及反并二极管支路和第二IGBT及反并二极管支路的电流，获得所述全桥功率模块的电流数据；其中，所述电流数据和所述第二组电流数据均包含由主回路电流、旁路晶闸管支路电流、第一IGBT及反并二极管支路电流和第二IGBT及反并二极管支路电流组成的电流数据。3.根据权利要求2所述的全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，其特征在于，根据所述第一组电流数据和所述第二组电流数据确定所述全桥功率模块各个内组件的故障包括：若所述第一组电流数据的旁路晶闸管支路电流和所述第二电流数据的旁路晶闸管支路电流的绝对值数值均为安培级，则所述全桥功率模块的旁路晶闸管为短路故障；若所述第一组电流数据的的第一IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第三IGBT及反并联二极管为短路故障；若所述第二组电流数据的的第一IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第一IGBT及反并联二极管为短路故障；若所述第一组电流数据的的第二IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第二IGBT及反并联二极管为短路故障；若所述第二组电流数据的的第二IGBT及反并二极管支路电流的绝对值数值为安倍级，则所述全桥功率模块的第四IGBT及反并联二极管为短路故障；其中，所述全桥功率模块的内组件包括旁路开关、第一IGBT及反并联二极管、第二IGBT及反并联二极管、第三IGBT及反并联二极管和第四IGBT及反并联二极管。4.根据权利要求1所述的全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，其特征在于，包括：确定所述全桥功率模块各个内组件的故障后，调节所述测试模块给所述全桥功率模块提供的电压为0，断开所述测试模块的开关元件。5.根据权利要求1所述的全桥功率模块内组件故障状态的识别方法，其特征在于，包括：若所述全桥功率模块的旁路开关状态为闭合状态，控制所述全桥功率模块的旁路开关
分闸，以使所述全桥功率模块的旁路开关状态为开合状态。6.一种全桥功率模块内组件故障状态的识别装置，其特征在于，应用于全桥功率模块内组件故障状态的测试系统上，该识别装置包括：开关状态获取模块、电流数据测量模块和识别模块；所述开关状态获取模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉琪，谢剑翔，陆国俊，彭莱，付志超，鄞庆佳，徐义良，杨柳，周月宾，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：