[发明专利]用于预测逆变器的故障状态的设备及方法

权利要求书

1.一种用于预测逆变器的故障状态的设备，所述设备包括：

逆变器，其将DC电源转换为AC电源；

开关元件，其设置在所述逆变器中；以及

控制器，其基于从所述逆变器输出的输出信号提取故障征兆因子并且基于所述故障征兆因子预测所述开关元件的故障，

收集单元，其收集从所述逆变器输出的所述输出信号，

提取单元，其从所述输出信号提取包括阈值电压、第一导通时间以及第二导通时间中的至少一个的所述故障征兆因子，以及

故障诊断单元，其基于所述故障征兆因子预测所述开关元件的故障，

其中所述故障诊断单元确定所述第一导通时间是否等于或大于第一参考值，当所述第一导通时间等于或大于所述第一参考值时确定所述第二导通时间是否等于或大于第二参考值，并且当所述第二导通时间小于所述第二参考值时将所述开关元件的状态诊断为第一劣化状态，

其中所述阈值电压是导通所述开关元件所需的所述开关元件的栅极和发射极之间的电压，

其中所述第一导通时间是当具有方波波形的信号输入所述开关元件的栅极中时将所述开关元件导通所需的时间，

其中所述第二导通时间是当具有三角波形的信号输入所述开关元件的栅极中时将所述开关元件导通所需的时间，

其中所述开关元件为绝缘栅双极晶体管，即IGBT。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述故障诊断单元当所述第二导通时间等于或大于所述第二参考值时确定所述阈值电压是否等于或小于第三参考值，并且当所述阈值电压大于第三参考值时将所述开关元件的状态诊断为第二劣化状态。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，当所述阈值电压等于或小于所述第三参考值时，所述故障诊断单元将所述开关元件的状态诊断为第三劣化状态。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述输出信号的输出电流等于或大于参考电流时，所述控制器确定所述开关元件处于故障状态。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器控制警报单元以输出结果信息以预测所述开关元件的故障。

6.一种用于预测逆变器的故障状态的方法，所述方法包括：

收集从设置在所述逆变器中的绝缘栅双极晶体管即IGBT输出的输出信号；

从所述输出信号中提取包括阈值电压、第一导通时间以及第二导通时间中的至少一个的故障征兆因子；并且

基于所述故障征兆因子预测所述IGBT的故障，

其中，基于所述故障征兆因子的所述IGBT的故障的所述预测包括，

确定所述第一导通时间是否等于或大于第一参考值，

当所述第一导通时间等于或大于所述第一参考值时确定所述第二导通时间是否等于或大于第二参考值；并且

当所述第二导通时间小于所述第二参考值时将所述IGBT的状态诊断为第一劣化状态，

其中所述阈值电压是导通IGBT所需的所述IGBT的栅极和发射极之间的电压，

其中所述第一导通时间是当具有方波波形的信号输入所述IGBT的栅极中时导通所述IGBT的时间，并且所述第二导通时间是当具有三角波形的信号输入所述IGBT的栅极中时导通所述IGBT的时间。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述故障征兆因子的所述IGBT的故障的所述预测进一步包括，

当所述第二导通时间等于或大于所述第二参考值时确定所述阈值电压是否等于或小于第三参考值，并且

当所述阈值电压大于所述第三参考值时将所述IGBT的状态诊断为第二劣化状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述故障征兆因子的所述IGBT的故障的所述预测进一步包括，

当所述阈值电压等于或小于所述第三参考值时将所述IGBT的状态诊断为第三劣化状态。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述故障征兆因子的所述IGBT的故障的所述预测包括，

当所述故障征兆因子的输出电流等于或大于参考电流时确定所述IGBT处于故障状态。

10.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括输出结果信息以预测所述IGBT的故障。