本发明专利技术公开了一种压接器件的可靠性测试方法、装置、设备以及存储介质，所述方法包括：获取待测试压接器件的电压、电流以及开关频率的时变数据；获取每个芯片子模组所承受的电‑热‑力分布情况；确定薄弱芯片子模组的电‑热‑力分布情况；建立单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电‑热‑力分布等效，以使预设的功率循环实验装置对所述薄弱单芯片子模组进行功率循环实验，得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命；获取待测试压接器件的测试寿命，对所述待测试压接器件的可靠性进行分析。通过本发明专利技术可以降低了压接器件的可靠性测试实验难度及器件成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子器件可靠性测试，尤其涉及一种压接器件的可靠性测试方法、装置、设备以及存储介质。
技术介绍
1、在我国主要的电力消费中心与可再生能源的位置具有分散性的背景下，大力发展建设成本更低、送电容量更大的远距离柔性直流输电系统是需求。其中，换流阀是柔性直流输电系统的核心组件，其内部主要组成部件功率器件的高失效率严重制约着输电系统的安全稳定运行。厘清换流阀内部组成部件如功率器件的失效演化机理，获取可表征功率器件失效老化情况的端部参数是保证输电系统长期安全可靠运行的必然需求。
2、目前柔性直流输电系统流阀所使用的压接型igbt器件，其内部是由数十个芯片子模组构成一个密封的整体，在密封的整体内要想对所述压接型igbt器件进行可靠性测试，开展完整模块的加速老化试验存在内部参数获取困难、难以分析器件薄弱部分失效情况的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种压接器件的可靠性测试方法、装置、设备以及存储介质，以解决现有技术难以分析压接器件薄弱部分失效情况的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种压接器件的可靠性测试方法，包括：
3、获取待测试压接器件在预设工况下运行时的电压、电流以及开关频率的时变数据；
4、获取所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况；
5、确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组，继而获取所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况；
6、建立所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型，并根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，以使预设的功率循环实验装置根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，对所述薄弱单芯片子模组进行功率循环实验，得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命；
7、获取所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命，将所述功率循环实验寿命作为待测试压接器件的测试寿命，继而根据所述测试寿命对所述待测试压接器件的可靠性进行分析。
8、作为优选方案，所述获取所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况，包括：
9、根据所述待测试压接器件的物理结构，建立所述待测试压接器件对应的多物理场有限元仿真模型；
10、根据所述时变数据，计算所述待测试压接器件的芯片开关损耗；
11、根据所述时变数据、所述待测试压接器件对应的多物理场有限元仿真模型，以及所述芯片开关损耗，得到所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况。
12、作为优选方案，所述芯片开关损耗，通过以下公式进行计算：
13、
14、
15、其中，所述fs为待测试压接器件的三角载波频率，所述es_igbt_on和所述es_igbt_off分别为待测试压接器件的导通和关断损耗能量，所述err为待测试压接器件中二极管的反向恢复损耗能量，所述ic为待测试压接器件的当前电流，所述vdc为待测试压接器件的直流母线电压，所述vn和所述in分别为待测试压接器的额定电压与额定电流电流，所述ks_igbt与所述krr的取值与待测试压接器件的型号相关。
16、作为优选方案，所述确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组，继而获取所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，包括：
17、根据预设的功率器件寿命预测模型、预设的雨流计数算法以及预设的miner线性损伤累积模型，对所述待测试压接器件中每一芯片子模组的寿命进行计算，得到所述工况下所述待测试压接器件中每一芯片子模组的寿命计算结果；
18、根据所述待测试压接器件中每一芯片子模组的寿命计算结果，确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组，将寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组；
19、获取所述薄弱芯片子模组的结温、接触压力和电流，根据所述薄弱芯片子模组的结温、接触压力和电流，得到所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况。
20、作为优选方案，所述建立所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型，并根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，包括：
21、获取所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的三维结构，继而根据所述三维结构，建立所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型；
22、根据所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型、所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况、待测试压接器件的芯片开关损耗，以及预设的模型边界条件系数，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效；
23、其中，所述模型边界条件系数包括：所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型的环境温度、散热器板温度以及散热器散热系数。
24、作为优选方案，所述根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，对所述薄弱单芯片子模组进行功率循环实验，得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命，包括：
25、根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，实现所述薄弱芯片子模组在所述电-热-力分布下的电压、电流和开关频率的工况复现，继而在所复现的工况下对所述薄弱单芯片子模组进行功率循环实验；
26、在所述功率循环实验过程中实时监测所述薄弱单芯片子模组的瞬态热阻以及者饱和导通压降，根据所述瞬态热阻以及者饱和导通压降得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命。
27、作为优选方案，所述根据所述瞬态热阻以及者饱和导通压降得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命，包括：
28、将所述所述瞬态热阻与预设的热阻增加阈值进行比对，将所述饱和导通压降与预设的压降增加阈值进行比对；当所述瞬态热阻的增加量超过所述热阻增加阈值，或者所述饱和导通压降的增加量超过所述压降增加阈值时，判断所述薄弱单芯片子模组失效；
29、根据所述薄弱单芯片子模组失效情况，得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命。
30、在上述实施例的基础上，本专利技术另一实施例提供了一种压接器件的可靠性测试装置，包括：时变数据获取模块、芯片子模组分布情况获取模块、薄弱芯片子模组确定模块、薄弱芯片子模组等效模块以及压接器件可靠性分析模块；
31、所述时变数据获取模块，用于获取待测试压接器件在预设工况下运行时的电压、电流以及开关频率的时变数据；
32、所述芯片子模组分布情况获取模块，用于获取所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况；
33、所述薄弱芯片子模组确定模块，用于确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组，继而获取所述薄弱芯片本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述获取所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况，包括：
3.如权利要求2所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述芯片开关损耗，通过以下公式进行计算：
4.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组，继而获取所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，包括：
5.如权利要求4所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述建立所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型，并根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，包括：
6.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，对所述薄弱单芯片子模组进行功率循环实验，得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命，包括：
7.如权利要求6所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述根据所述瞬态热阻以及者饱和导通压降得到所述薄弱单芯片子模组的功率循环实验寿命，包括：
8.一种压接器件的可靠性测试装置，其特征在于，包括：时变数据获取模块、芯片子模组分布情况获取模块、薄弱芯片子模组确定模块、薄弱芯片子模组等效模块以及压接器件可靠性分析模块；
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的压接器件的可靠性测试方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的压接器件的可靠性测试方法。
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【技术特征摘要】
1.一种压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述获取所述待测试压接器件中每个芯片子模组所承受的电-热-力分布情况，包括：
3.如权利要求2所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述芯片开关损耗，通过以下公式进行计算：
4.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述确定所述待测试压接器件中寿命最短的芯片子模组作为薄弱芯片子模组，继而获取所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，包括：
5.如权利要求4所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述建立所述待测试压接器件中单芯片子模组对应的多物理场有限元仿真模型，并根据所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布情况，在所述多物理场有限元仿真模型中实现所述薄弱芯片子模组的电-热-力分布等效，包括：
6.如权利要求1所述的压接器件的可靠性测试方法，其特征在于，所述根据所述薄弱芯片...
【专利技术属性】
技术研发人员：李盈，马凯，谭令其，雷二涛，赖伟，李辉，刘安彬，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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