[发明专利]变流器中功率模块的寿命测试方法、装置和系统

说明书

本发明公开一种变流器中功率模块的寿命测试方法、装置和系统。该寿命测试方法包括：控制功率模块在预设的过温度压力条件下运行；获得功率模块从运行开始到运行失效历经的总时长；将总时长与寿命加速因子的乘积作为功率模块的运行寿命；其中，预设的过温度压力条件包括：功率模块所处的环境温度在多个温度之间波动，其中多个温度中的至少一个温度高于预设阈值；寿命加速因子的值由预设的过温度压力条件确定。采用本发明实施例能够缩短变流器功率模块寿命测试周期。

技术领域

本发明涉及变流器技术领域，尤其涉及一种变流器中功率模块的寿命测试方法、装置和系统。

背景技术

风力发电是新能源中技术最成熟、最具开发规模的可再生能源技术，风电变流器是风力发电机组电能并网的核心部件，开展风电变流器寿命的研究至关重要。变流器寿命测试主要为针对变流器中功率模块的寿命测试，但是，变流器中功率模块的寿命测试具有持续周期长的特点，出于成本和项目进度的考虑，极大限制了寿命测试在风电变流器领域的实施。

发明内容

本发明实施例提供了一种变流器中功率模块的寿命测试方法、装置和系统，能够有效缩短变流器功率模块寿命测试的持续周期。

第一方面，本发明实施例提供一种变流器中功率模块的寿命测试方法，该方法包括：

控制功率模块在预设的过温度压力条件下运行；

获得功率模块从运行开始到运行失效历经的总时长；

将总时长与寿命加速因子的乘积作为功率模块的运行寿命；其中，

预设的过温度压力条件包括：功率模块所处的环境温度在多个温度之间波动，其中多个温度中的至少一个温度高于预设阈值；

寿命加速因子的值由预设的过温度压力条件确定。

在第一方面的一种可能的实施方式中，波动为周期性波动。

在第一方面的一种可能的实施方式中，多个温度包括第一温度和第二温度，第一温度高于第二温度；当功率模块在预设的过温度压力条件下运行时，环境温度等于第一温度的时长与环境温度等于第二温度的时长相同。

在第一方面的一种可能的实施方式中，预设的过温度压力条件还包括：在不同的环境温度下，功率模块的运行工况不同。

在第一方面的一种可能的实施方式中，多个温度包括第一温度和第二温度，第一温度高于第二温度；当环境温度为第一温度时，功率模块的输出电流不等于0；当环境温度为第二温度时，功率模块的输出电流等于0。

在第一方面的一种可能的实施方式中，当功率模块采用水冷装置散热时，环境温度指的是水冷装置的进水口处的温度；当功率模块采用风冷装置散热时，环境温度指的是风冷装置的进风口处的温度。

在第一方面的一种可能的实施方式中，在确定寿命加速因子的值时，根据预设的过温度压力条件建立疲劳寿命Coffin-Manson模型，根据Coffin-Manson模型计算寿命加速因子的值。

在第一方面的一种可能的实施方式中，功率模块的数量为两个，在测试过程中两个功率模块交替运行。

本发明实施例提供一种变流器中功率模块的寿命测试装置，该装置包括：

控制处理模块，用于控制功率模块在预设的过温度压力条件下运行；

计时处理模块，用于获得功率模块从运行开始到运行失效历经的总时长；

寿命结果处理模块，用于将总时长与由寿命加速因子的乘积作为功率模块的运行寿命；

其中，预设的过温度压力条件包括：功率模块所处的环境温度在多个温度之间波动，其中多个温度中的至少一个温度高于预设阈值；寿命加速因子的值由预设的过温度压力条件确定。