[发明专利]一种高精度结温在线监测方法和系统

权利要求书

1.一种高精度结温在线监测系统，其特征在于，包括：

结温标定模块，所述结温标定模块包括第一电压采样单元和第一电流采样单元，所述结温标定模块适于在结温标定过程中对待测的主功率开关管正向注入电流，并获取待测的主功率开关管在离线状态下的第一导通饱和压降和第一导通电流与待测的主功率开关管的结温之间的映射关系；

数据拟合模块，所述数据拟合模块适于对所述映射关系中数据进行拟合以获取特征函数关系，所述特征函数关系以第一导通饱和压降和第一导通电流为自变量，以待测的主功率开关管的结温为因变量；

工作采样模块，所述工作采样模块包括第二电压采样单元和第二电流采样单元，所述第二电压采样单元适于在线获取待测的主功率开关管的第二导通饱和压降，所述第二电流采样单元适于在线获取待测的主功率开关管的第二导通电流；第一电流采样单元和所述第二电流采样单元为同一电流采样单元；

所述第一电压采样单元和第二电压采样单元均包括：与待测的主功率开关管连接的第一级运放单元；与所述第一级运放单元电学连接的调幅单元，所述调幅单元包括减法器和变比可调的比例放大器，所述减法器的参考电压端的电压可调，所述减法器的输出端与所述比例放大器的输入端连接；第二电压采样单元和第一电压采样单元具有相同的结构；

测试结温获取单元，所述测试结温获取单元适于获取第二导通饱和压降和第二导通电流在所述特征函数关系中对应的结温数值；

所述待测的主功率开关管为电力设备模块的工作元件，所述电力设备模块包括变流器电路单元、电流采样内部模块和主控制模块，所述变流器电路单元包括若干主功率开关管，所述电流采样内部模块的输出端适于连接所述主控制模块的输入端，所述主控制模块的输出端适于给变流器电路单元中的各主功率开关管提供工作时序；所述第一电流采样单元和所述第二电流采样单元均采用所述电流采样内部模块构成。

2.根据权利要求1所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述结温标定模块适于在结温标定过程中对待测的主功率开关管正向注入的电流为5mA－200mA。

3.根据权利要求1所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述减法器的输出端的电压等于所述减法器的输入端的电压减去所述参考电压端的电压。

4.根据权利要求1所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述第一电压采样单元和第二电压采样单元还均包括：第一低通滤波器，所述第一低通滤波器的输入端与所述第一级运放单元的输出端连接，所述第一低通滤波器的输出端与所述减法器的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述第一级运放单元包括第一电流电压转换运放器、偏置电流源、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一电流电压转换运放器的正极输入端连接第七二极管的正向连接端、第八二极管的负向连接端、第九二极管的正向连接端；第八二极管的正向连接端连接第九二极管的负向连接端、第一电阻的一端以及偏置电流源，第一电阻的另一端连接第一电流电压转换运放器的负极输入端、以及第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接第一电流电压转换运放器的输出端，第七二极管的负向连接端作为第一级运放单元的输入端，第一电流电压转换运放器的输出端作为第一级运放单元的输出端。

6.根据权利要求5所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述第一电阻的阻值等于第二电阻的阻值。

7.根据权利要求5或6所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述第八二极管的导通压降和所述第七二极管的导通压降相等。

8.根据权利要求5或6所述的结温在线监测系统，其特征在于，第八二极管和第七二极管之间的距离小于或等于10mm。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的高精度结温在线监测系统，其特征在于，所述第一电压采样单元和第二电压采样单元还均包括：模拟信号隔离单元，所述模拟信号隔离单元的输入端与所述比例放大器的输出端连接。