[发明专利]功率模块的录波方法及录波装置

说明书

本发明公开一种功率模块的录波方法及录波装置。该方法包括：步骤1：通过一采集单元采集所述功率模块的运行参数；步骤2：通过一处理器读取并处理所述运行参数，以得到所述功率模块的实时参数；步骤3：当所述功率模块开机运行后，将所述实时参数存储到一第一存储单元；步骤4：当所述处理器判断所述功率模块发生异常时，将对应的故障信息和所述功率模块的实时参数存储至一第二存储单元的按照预设策略获得的存储地址中。本发明通过内置于功率模块的录波装置，能够实现实时录波功能并具有良好的可扩展性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，尤其涉及一种功率模块的录波方法及录波装置。

背景技术

在大功率电力电子产品中，由开关器件所组成的功率模块(power module)是产品的核心部分，功率模块的性能表现和设计规则基本上决定了大功率电力电子产品的主要性能指标。

传统的由逆变器所组成的大功率电力电子装置中，变频器或变流器等设备占有较大比重，而这类电力电子装置的核心部件就是由开关器件所组成的功率模块。

大功率的逆变器工作在高压大电流的环境下，客户对变流器系统的可靠性和可用性有很高的要求，如何设计便于维护，可靠性高，具有超高可利用率的智能功率模块，是电力电子设计者最重要的课题。

目前，大多数厂家会在变流器系统(包含变频器等)上设有故障录波功能。但是，由于系统所需要采集的信息很多，数据量很大，从而导致在一定的存储容量内，参数采样率比较低，录波时间比较短，不能完整的观察故障发生时各个参数的波形。而如果系统仅仅依靠增加存储设备的容量，不仅导致成本增加，同时利用工业接口读取存储设备中的数据所用的时间会很长。

在一定状况下，需要让故障复现，观察实时上传的参数，这种参数的上传没有时间限制，从而在根本上利用在线实时上传的参数波形对故障原因进行分析。因此，系统上一般还需要配备在线示波功能。但是，现有的在线示波具有很大的局限性，只有在变流器能够正常开启的状态下，在线示波才有观察波形的可能，如果先前的故障使得某一器件发生了损坏，使得变流器运行不起来，也就不能通过在线示波来找到故障原因；只有故障能够复现，才能有分析故障的可能，对于某些偶尔发生的故障，在线示波具有很大的局限性。

另一方面，现在越来越多的变流器生产厂商单独购买功率模块，但在现场调试或者运行的时候，一般只有变流器厂商人员调试，模块厂家一般不会派人跟随调试，一旦疑似功率模块故障导致系统停机，现场人员只能更换该功率模块，将疑似故障的功率模块返回模块厂家进行问题分析。由于模块厂家很难得到现场运行的各种工况以及参数，厂内测试情况又与现场情况不同，这就给模块厂家分析及解决故障带来很多不便，甚至无法找到根本原因。

现有市场上的功率模块在故障信息存储上比较单一，当故障发生时，只会将发生的故障类型信息进行存储。在对功率模块的故障信息进行读取后，只能判断该时刻发生了哪些故障；当多个故障发生时，由于没有故障发生的时间信息并不能判断故障发生的先后次序，也没有更详细的数据信息。这种情况下，维护人员很难从存储的信息中提取到有用的信息来分析发生故障的根本原因。

发明内容

本发明基于系统录波的局限性及功率模块故障原因查找的困难性，提出一种功率模块的录波方法及录波装置，能够实现功率模块故障信息及相关参数的实时录波功能。

根据本公开的一方面，提供一种功率模块的录波方法，包括：步骤1：通过一采集单元采集所述功率模块的运行参数；步骤2：通过一处理器读取并处理所述运行参数，以得到所述功率模块的实时参数；步骤3：当所述功率模块开机运行后，将所述实时参数存储到一第一存储单元；步骤4：当所述处理器判断所述功率模块发生异常时，将对应的故障信息和所述功率模块的实时参数存储至一第二存储单元的按照预设策略获得的存储地址中。

于一实施例中，所述功率模块的实时参数包括经采样处理后的所述运行参数，及根据所述运行参数计算出的所述功率模块的核心数据参数。