一種電力電子設備中開關件開機自檢方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力電子設備中開關件開機自檢方法，包括：①在設備正常運行前，對n個開關件中每一個進行設置，以使每個開關件處于兩種工作狀態(tài)中的一種或分別處于兩種工作狀態(tài)；每對一個開關件設置一次工作狀態(tài)，就對該開關件所在電路中受該開關件控制的電路進行采樣，以得到采樣信號值，并根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常：若判斷正常，則執(zhí)行步驟②，若判斷不正常，自檢結束；②重復步驟①，直至所述n個開關件的工作狀態(tài)均檢測完畢或者直至自檢結束。相應地，提供一種應用上述檢測方法的自檢裝置。本發(fā)明所述自檢方法及自檢裝置能夠有效防止電力電子設備在運行時因設備中的開關管出現故障而導致設備的損壞。
【專利說明】—種電力電子設備中開關件開機自檢方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子【技術領域】，具體涉及一種電力電子設備中開關件開機自檢方法及自檢裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的迅速發(fā)展，各種開關器件(如開關管)被廣泛的應用于各種電力電子設備中，成為設備中的核心器件，在設備運行中起著至關重要的作用，故電力電子設備中開關管的好壞直接關系到設備的性能指標。
[0003]目前，一般會在開關管應用于電力電子設備前對其進行檢測，以保證開關管處于正常工作狀態(tài)(即能夠正常的導通和關斷)，但是經過檢測合格的開關管在應用于電力電子設備后的正常工作過程中也難免發(fā)生損壞。而現有的電力電子設備的開機自檢技術只是針對設備開機時的一些基本條件進行自檢，比如對啟動電壓、電流、溫度、濕度等相關信息進行自檢，當上述基本條件滿足要求時，設備會自動進入正常運行狀態(tài)。也就是說，在電力電子設備開機自檢過程中并沒有對設備中的開關管進行自檢，所以當所述設備中的某個開關管在開機后的正常工作過程中不能正常關斷或導通，可能會出現電路的短路，并造成外圍器件的損壞，嚴重時還會導致整個電力電子設備損壞，但現有技術中并沒有對電力電子設備中的開關管進行開機自檢的方法。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種電力電子設備中開關件開機自檢方法及自檢裝置，所述自檢方法及自檢裝置能夠對電力電子設備中的開關件進行開機檢測。
[0005]解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是:
[0006]所述電力電子設備包括η個開關件，η為正整數，所述電力電子設備中開關件開機自檢方法包括如下步驟:
[0007]I)在所述電力電子設備正常運行前，對所述η個開關件中每一個開關件進行設置，以使每個開關件處于兩種工作狀態(tài)中的一種或分別處于兩種工作狀態(tài)，所述開關件的兩種工作狀態(tài)分別為導通狀態(tài)和關斷狀態(tài)；其中，每對一個開關件設置一次工作狀態(tài)，就對該開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路進行采樣，以得到采樣信號值，并根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束；
[0008]2)重復步驟1)，直至所述η個開關件的工作狀態(tài)均檢測完畢或者直至自檢結束。
[0009]優(yōu)選的是，所述步驟I)具體包括:
[0010]111)在所述電力電子設備正常運行前，先將所述η個開關件中的任一個設置為所述兩種工作狀態(tài)中的一種，并在受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟112)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束；
[0011]112)再將所述開關件設置為所述兩種不同工作狀態(tài)中的另一種，然后通過所述采樣點得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值后，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
[0012]或者,所述步驟I)具體包括:
[0013]121)在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件中的任一個設置為兩種不同工作狀態(tài)中的一種，并在受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
[0014]優(yōu)選的是，所述步驟I)之前還包括如下步驟:
[0015]a.在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件均設置為關斷狀態(tài)；
[0016]b.在所述η個開關件所在電路中分別受該η個開關件控制的各部分電路內各設置一個采樣點，以得到η個關斷狀態(tài)下的采樣信號值；
[0017]C.根據所述η個采樣信號值判斷所述η個開關件在關斷狀態(tài)下運行是否正常:若判斷運行均正常，則執(zhí)行步驟I)，若判斷某個采樣信號值所對應的開關件或多個采樣信號值所對應的多個開關件運行不正常，則表明該一個或多個開關件存在故障，自檢結束。
[0018]所述步驟I)具體包括:
[0019]131)將所述η個開關件中的任一個設置為導通狀態(tài)，并將所述η個開關件中的其它開關件均設置為關斷狀態(tài)，然后通過該開關件控制的這部分電路中的采樣點得到該開關件在導通狀態(tài)下的采樣信號值后，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在導通狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
[0020]更優(yōu)選的是，在步驟c中，若自檢結束，則將所述η個開關件全部進行更換，并返回步驟a。
[0021]優(yōu)選的是，步驟I)中根據采樣信號值判斷開關件在某一工作狀態(tài)下運行是否正常的具體步驟為:
[0022]獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件在所述工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍，判斷所述采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內:如果采樣信號值在所述信號正常值范圍內，則判斷正常；如果采樣信號值不在所述信號正常值范圍內，則判斷不正
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[0023]優(yōu)選的是，在步驟I)中，若判斷不正常，則在自檢結束后，對該開關件進行更換，并返回步驟I)。
[0024]優(yōu)選的是，所述進行采樣的采樣信號為電壓信號值或電流信號；所述開關件為絕緣柵雙極型晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管。
[0025]本發(fā)明同時提供一種電力電子設備中開關件開機自檢裝置，所述開關件采用η個，η為正整數，其中，該裝置包括工作狀態(tài)設置單元、η個信號采樣單元以及控制單元；[0026]所述工作狀態(tài)設置單元與所述控制單元相連，用于根據控制單元的指令對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置；
[0027]所述η個信號采樣單元分別與控制單元相連，用于根據控制單元的指令分別對所述η個開關件所在電路中受該η個開關件控制的各部分電路分別進行采樣，以得到η個采樣信號值，并分別將所述η個采樣信號值輸出至控制單元；
[0028]所述控制單元內預設有所述電力電子設備正常運行時所述η個開關件在兩種工作狀態(tài)下所述采樣點處的兩種信號正常值范圍，控制單元用于在接收到η個信號采樣單元分別輸出的所述η個采樣信號值后，判斷所述η個采樣信號值是否分別在η個開關件在各自所處工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍內，再根據判斷結果來確定檢測結果。
[0029]優(yōu)選的是，該裝置還包括:
[0030]輸入單元，與所述控制單元相連，用于接收用戶輸入的能夠設置所述η個開關件的工作狀態(tài)的指令并將之輸出至控制單元；
[0031]顯示單元，與所述控制單元相連，用于接收控制單元輸出的檢測結果并將之進行顯不O
[0032]有益效果:
[0033]本發(fā)明所述電力電子設備中開關件開機自檢方法及自檢裝置能夠在電力電子設備開機時實現對所述設備中所有開關件所處工作狀態(tài)(即導通/關斷狀態(tài))的檢測，因而可防止電力電子設備在運行時因設備中的開關件出現故障而導致設備的損壞，進而能夠保證整個電力電子設備準確、可靠、穩(wěn)定地運行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實施例1中所述電力電子設備中開關件開機自檢方法的流程圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實施例2中所述電力電子設備中開關件開機自檢方法的流程圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實施例3中所述電力電子設備中開關件開機自檢方法的流程圖；
[0037]圖4為本發(fā)明實施例4中三相全橋逆變器的電路原理示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明實施例6中所述電力電子設備中開關件開機自檢裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明電力電子設備中開關件開機自檢方法及自檢裝置作進一步詳細描述。
[0040]所述電力電子設備中的開關件采用η個，η為正整數。
[0041]所述電力電子設備中開關件開機自檢方法包括如下步驟:
[0042]I)在所述電力電子設備正常運行前，對其中η個開關件中的每一個開關件進行設置，以使每個開關件處于兩種工作狀態(tài)中的一種或分別處于兩種工作狀態(tài)，所述開關件的兩種工作狀態(tài)分別為導通狀態(tài)和關斷狀態(tài)；其中，每對一個開關件設置一次工作狀態(tài)，就對該開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路進行采樣，以得到采樣信號值，并根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束；[0043]2)重復步驟1)，直至所述η個開關件的工作狀態(tài)均檢測完畢或者直至自檢結束。
[0044]所述電力電子設備中開關件開機自檢裝置包括工作狀態(tài)設置單元、η個信號采樣單元以及控制單元；
[0045]所述工作狀態(tài)設置單元與所述控制單元相連，用于根據控制單元的指令對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置；
[0046]所述η個信號采樣單元分別與控制單元相連，用于根據控制單元的指令分別對所述η個開關件所在電路中受該η個開關件控制的各部分電路分別進行采樣，以得到η個采樣信號值，并分別將所述η個采樣信號值輸出至控制單元；
[0047]所述控制單元內預設有所述電力電子設備正常運行時所述η個開關件在兩種工作狀態(tài)下所述采樣點處的兩種信號正常值范圍，控制單元用于在接收到η個信號采樣單元分別輸出的所述η個采樣信號值后，判斷所述η個采樣信號值是否分別在η個開關件在各自所處工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍內，再根據判斷結果來確定檢測結果。
[0048]實施例1:
[0049]本實施例中，所述電力電子設備包括η個開關件，η為正整數。
[0050]slOl.在所述電力電子設備正常運行前，先將所述η個開關件中的任一個設置為兩種不同工作狀態(tài)中的一種，即設置為導通狀態(tài)或關斷狀態(tài)。
[0051]sl02.在所述η個開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值。
[0052]所述受該開關件控制的這部分電路具體是指當該開關件切換為不同工作狀態(tài)時電流或電壓會發(fā)生改變的這部分電路。
[0053]sl03.獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件在所述工作狀態(tài)下采樣點處的
信號正常值范圍。
[0054]sl04.判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內，如是，則表明該開關件在所述工作狀態(tài)下運行正常，并執(zhí)行步驟sl06 ;如否，則表明該開關件存在故障，并執(zhí)行步驟s 105。
[0055]sl05.自檢結束，將該存在故障的開關件更換，并返回步驟slOl。
[0056]sl06.再將該開關件設置為兩種不同工作狀態(tài)中的另一種。
[0057]sl07.在所述η個開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值。
[0058]sl08.獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件在所述工作狀態(tài)下采樣點處的
信號正常值范圍。
[0059]其中，所述信號正常值范圍可由本領域技術人員按照經驗或者根據不同的需要進行設置。
[0060]sl09.判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內，如是，則表明該開關件在所述工作狀態(tài)下運行正常，并執(zhí)行步驟sill ;如否，則表明該開關件存在故障，并執(zhí)行步驟s110。
[0061]sll0.自檢結束，將該存在故障的開關件更換，并返回步驟slOl。
[0062]sill.判斷所述η個開關件的工作狀態(tài)(即導通狀態(tài)和關斷狀態(tài))是否全部檢測完畢，如是，則自檢結束；如否，則返回步驟slOl。[0063]本實施例中，所述采樣信號可以是電壓信號、電流信號或其它形式的信號；所述開關件可采用開關管，優(yōu)選所述開關管為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，InsulatedGate Bipolar Transistor)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET, Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)或其它可控開關管。
[0064]實施例2:
[0065]所述電力電子設備包括η個開關件，η為正整數，如圖2所示，所述電力電子設備中開關件開機自檢方法包括如下步驟:
[0066]s201.在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件中的任一個設置為兩種不同工作狀態(tài)中的一種，即設置為導通狀態(tài)或關斷狀態(tài)。
[0067]s202.在所述η個開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值。
[0068]s203.獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件在所述工作狀態(tài)下采樣點處的
信號正常值范圍。
[0069]s204.判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內，如是，則表明該開關件在所述工作狀態(tài)下運行正常，并執(zhí)行步驟s206 ;如否，則表明該開關件存在故障，并執(zhí)行步驟s205。
[0070]s205.自檢結束，將該存在故障的開關件更換，并返回步驟s201。
[0071]s206.判斷所述η個開關件的工作狀態(tài)(即導通狀態(tài)和關斷狀態(tài))是否全部檢測完畢，如是，則自檢結束；如否，則返回步驟s201。
[0072]本實施例中的其他方法及作用都與實施例1相同，這里不再贅述。
[0073]實施例3:
[0074]所述電力電子設備包括η個開關件，η為正整數,如圖3所示,本實施例所述電力電子設備中開關件開機自檢方法包括如下步驟:
[0075]s301.在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件均設置為關斷狀態(tài)。
[0076]s302.在所述η個開關件所在電路中分別受該η個開關件控制的各部分電路內各設置一個采樣點，以得到η個關斷狀態(tài)下的采樣信號值。
[0077]s303.分別獲取所述電力電子設備正常運行時所述η個開關件均處于關斷狀態(tài)下所述η個采樣點處的信號正常值范圍，且每個采樣信號值均對應一個信號正常值范圍。
[0078]s304.分別判斷所述η個采樣信號值是否均在其對應的信號正常值范圍內，如是，則表明所述η個開關件在關斷狀態(tài)下運行均正常，也即所述η個開關件均關斷正常，并執(zhí)行步驟s306 ;如否，則表明所述η個開關件中至少有一個存在關斷故障(也即所述η個采樣信號值中至少一個不正常)，并執(zhí)行步驟s305。
[0079]s305.自檢結束,將所述η個開關件全部更換,并返回步驟s301。
[0080]s306.在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件中的任一個設置為導通狀態(tài)，并將所述η個開關件中的其它開關件均設置為關斷狀態(tài)。
[0081]s307.在步驟s306中設置為導通狀態(tài)的開關件所在的電路中，受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件處于導通狀態(tài)下的采樣信號值。
[0082]s308.獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件處于導通狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍。[0083]s309.判斷該開關件處于導通狀態(tài)下的采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內，如是，則表明該開關件在導通狀態(tài)下運行正常，也即該開關件導通正常，并執(zhí)行步驟s311 ;如否，則表明該開關件存在導通故障，并執(zhí)行步驟s310。
[0084]s310.自檢結束，將該存在導通故障的開關件更換，并返回步驟s306。
[0085]s311.判斷所述η個開關件的工作狀態(tài)(即導通狀態(tài)和關斷狀態(tài))是否全部檢測完畢，如是，則自檢結束；如否，則返回步驟s306。
[0086]本實施例中的其他方法及作用都與實施例1相同，這里不再贅述。
[0087]實施例4:
[0088]本實施例中，所述開關件采用開關管。所述電力電子設備為三相全橋逆變器，其用于將輸入的直流電逆變?yōu)榻涣麟姾筝敵?。如圖4所示，所述三相全橋逆變器的電路包括三個橋臂，所述三個橋臂并聯接入正、負直流母線(BUS)之間，每個橋臂均包括串聯的兩個開關管，所述串聯的兩個開關管的串聯節(jié)點作為一相交流的輸出點，以形成三相交流輸出。
[0089]具體的，所述三相全橋逆變器的電路包括第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂。所述第一橋臂包括串聯的第一開關管U+和第二開關管U-，其串聯節(jié)點A,作為A相的輸出點；所述第二橋臂包括串聯的第三開關管V+和第四開關管V-，其串聯節(jié)點B,作為B相的輸出點；所述第三橋臂包括串聯的第五開關管W+和第六開關管W-，其串聯節(jié)點C,作為C相的輸出點，這樣就形成了 A、B、C三相交流輸出。其中，交流輸出側的A相與B相之間的電壓為Uab, B相與C相之間的電壓為UBC, C相與A相之間的電壓為Uca,正負直流母線之間的電壓為U。將節(jié)點A,、B,和C,均設置為采樣點，其中節(jié)點A,為第一開關管U+和第二開關管U-的采樣點，節(jié)點B,為第三開關管V+和第四開關管V-的采樣點，節(jié)點C,為第五開關管W+和第六開關管W-的采樣點，故選擇UAB、Ubc。和Uca為采樣電壓(即采樣信號，所選擇的采樣信號不限于采樣電壓，其他采樣信號如采樣電流等也可)。以下，為簡化描述，僅用字母符號表不開關管，比如，第一開關管U+僅用U+表不。
[0090]本實施例中，所述三相全橋逆變器中開關管開機自檢方法包括如下步驟:
[0091]s401.關斷u+、u-、v+、v-、w+和w-，分別獲取uab、ubc和uca的值，并判斷是否|UAB|
<0.1U、|ubc| < ο.1U和|υcΑ| < ο.ιυ(所述逆變器正常運行且上述開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點K'、B'和Ci處電壓UAB、Ubc和Uca的正常值范圍均為:絕對值小于0.1倍母線電壓，即上述采樣電壓均為低電壓)，如是，則表明U+、U-、V+、V-、W+和W-均關斷正常，執(zhí)行步驟s402，如否，則表明U+、U-、V+、V-、W+和W-中至少有一個關斷不正常，自檢結束。
[0092]具體的，所述三相全橋逆變器開啟后，在所述逆變器未發(fā)出驅動信號分別驅動U+、U-、V+、V-、W+和W-處于正常的工作狀態(tài)前，即所述逆變器正常運行前，上述開關管均處于關斷狀態(tài)，此時獲取采樣電壓UAB、UBC和Uca的值，若上述采樣電壓的絕對值均小于0.1倍母線電壓，則表明上述開關管均關斷正常，可進行下一步驟(即執(zhí)行步驟s402)，若上述采樣電壓中至少有一個采樣電壓的絕對值大于或等于0.1倍母線電壓(即上述采樣電壓中至少有一個采樣電壓不為低電壓)，則表明至少有一個開關管關斷不正常，自檢結束，需全部更換上述開關管并重新獲取采樣電壓H和Uca的值，直至檢測到采樣電壓UAB、UBC和Uca分另Ij滿足|UAB| <0.1U、|ubc| <0.1u和|uCA| <ο.1υ時才可進行下一步驟。當然，所述采樣點k'、b'和c'處電壓UAB、Ubc和Uca的正常值范圍不限為絕對值均小于0.1倍母線電壓，還可由本領域技術人員按照經驗自行設定為其他電壓范圍，例如可設定為更小的電壓范圍。[0093]s402.導通U+，分別獲取Uab和Uca的值，并判斷是否0.4U < | Uab | < 0.6U和0.4U
<|UCA| < ο.6U(所述逆變器正常運行且u+處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點K'、B'和Ci處電壓Uab和Uca的正常值范圍均為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明U+導通正常，執(zhí)行步驟s403，如否，則表明U+導通不正常，自檢結束。
[0094]本步驟中，自檢結束后，需更換U+并重新獲取采樣電壓Uab和Uca的值，直至檢測到采樣電壓Uab和Ua分別滿足0.4U< |Uab| <0.6U和0.4U< | Uca|<0.6U時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點A'、B'和C'處電壓Uab和Uca的正常值范圍 0.4U < |Uab |< 0.6U 和 0.4U < | Uca| < 0.6U 分別更改為 | Uab | = 0.5U 和 | Uca|=0.5U。
[0095]s403.導通W-，獲取UeA的值，并判斷是否0.9U< |Uca |≤U(所述逆變器正常運行且U+和W-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和C'處電壓Ua的正常值范圍為:絕對值大于0.9倍母線電壓且小于或等于I倍母線電壓)，如是，則表明W-導通正常，執(zhí)行步驟s404，如否，則表明W-導通不正常，自檢結束。
[0096]本步驟中，自檢結束后，需更換W-并重新獲取采樣電壓Uca的值，直至檢測到采樣電壓uCA滿足0.9U< |Uca |≤U 時才可進行下一步驟。當然，為了更加精確的判斷，也可將采樣點a'和c'處電壓uCA的正常值范圍0.9U< |Uca |≤U更改為|Uca | = U0
[0097]s404.關斷U+，獲取Uca的值，并判斷是否0.4U< |Uca | < 0.6U (所述逆變器正常運行且W-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和C'處電壓Ua的正常值范圍為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明U+關斷正常，執(zhí)行步驟s405，如否，則表明U+關斷不正常，自檢結束。
[0098]本步驟中，自檢結束后，需更換U+并重新獲取采樣電壓Uca的值，直至檢測到采樣電壓Uca滿足0.4U< Uca < 0.6U時才可進行下一步驟。當然，為了更加精確的判斷，也可將采樣點A'和C'處電壓Uca的正常值范圍0.4U< | Ubc | ≤U更改為 | Ubc | = U。
[0099]s405.導通V+，獲取Ubc的值，并判斷是否0.9U < | Ubc | ( U (所述逆變器正常運行且V+和W-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點B'和C'處電壓Ub。的正常值范圍為:絕對值大于0.9倍母線電壓且小于或等于I倍母線電壓)，如是，則表明V+導通正常，執(zhí)行步驟s406，如否，則表明V+導通不正常，自檢結束。
[0100]本步驟中，自檢結束后，需更換V+并重新獲取采樣電壓Ubc的值，直至檢測到采樣電壓Ubc滿足0.9U< UBC|≤U時才可進行下一步驟。當然，為了更加精確的判斷，也可將采樣點B'和C'處電壓Ubc的正常值范圍0.9U< | Ubc |≤U更改為 | Ubc | = U0
[0101]S406.關斷W-，獲取Ub。的值，并判斷是否0.4U< | Ubc | < 0.6U (所述逆變器正常運行且V+處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點B'和C'處電壓Ub。的正常值范圍為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明W-關斷正常，執(zhí)行步驟s407，如否，則表明W-關斷不正常，自檢結束。
[0102]本步驟中，自檢結束后，需更換W-并重新獲取采樣電壓Ubc的值，直至檢測到采樣電壓uB。滿足0.4u< |uBC| < ο.eu時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點B'和C'處電壓Ubc的正常值范圍0.4U< | Ubc | <0.6U更改為|UBC| =0.5U。[0103]s407.導通U-，獲取Uab的值，并判斷是否0.9U< Uab≤U (所述逆變器正常運行且V+和U-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和B'處電壓Uab的正常值范圍為:絕對值大于0.9倍母線電壓且小于或等于I倍母線電壓)，如是，則表明U-導通正常，執(zhí)行步驟s408，如否，則表明U-導通不正常，自檢結束。
[0104]本步驟中，自檢結束后，需更換U-并重新獲取采樣電壓Uab的值，直至檢測到采樣電壓uAB滿足0.9u< |uAB| 時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點A'和B'處電壓Uab的正常值范圍0.9U< Uab≤U更改為IuabI = U0
[0105]s408.關斷V+，獲取Uab的值，并判斷是否0.4U< Uab < 0.6U (所述逆變器正常運行且U-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和B'處電壓Uab的正常值范圍為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明V+關斷正常，執(zhí)行步驟s409，如否，則表明V+關斷不正常，自檢結束。
[0106]本步驟中，自檢結束后，需更換V+并重新獲取采樣電壓Uab的值，直至檢測到采樣電壓Uab滿足0.4U< Iuab < 0.6U時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點A'和B'處電壓Uab的正常值范圍0.4U< Uab <0.6U更改為！UabI =
0.5U。
[0107]s409.導通W+，獲取Ua的值，并判斷是否0.9U< |UCA|≤U(所述逆變器正常運行且W+和U-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和C'處電壓Uffl的正常值范圍為:絕對值大于0.9倍母線電壓且小于或等于I倍母線電壓)，如是，則表明W+導通正常，執(zhí)行步驟s410，如否，則表明W+導通不正常，自檢結束。
[0108]本步驟中，自檢結束后，需更換W+并重新獲取采樣電壓Uca的值，直至檢測到采樣電壓uCA滿足0.9u< |uCA| 時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點a'和c'處電壓uCA的正常值范圍0.9U< uCA≤U更改為IucaI = U0
[0109]s410.關斷U-，獲取Uca的值，并判斷是否0.4U< Uca | < 0.6U (所述逆變器正常運行且W+處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點A'和C'處電壓Ua的正常值范圍為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明U-關斷正常，執(zhí)行步驟s411，如否，則表明U-關斷不正常，自檢結束。
[0110]本步驟中，自檢結束后，需更換U-并重新獲取采樣電壓Uca的值，直至檢測到采樣電壓uCA滿足0.4u< |uCA| < ο.eu時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點A'和C'處電壓Uca的正常值范圍0.4U< Uca <0.6U更改為|UCA| =
0.5U。
[0111]s411.導通V-，獲取Ub。的值，并判斷是否0.9U< |UBC|≤U (所述逆變器正常運行且W+和V-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點B'和C'處電壓Ub。的正常值范圍為:絕對值大于0.9倍母線電壓且小于或等于I倍母線電壓)，如是，則表明V-導通正常，執(zhí)行步驟s412，如否，則表明V-導通不正常，自檢結束。
[0112]本步驟中，自檢結束后，需更換V-并重新獲取采樣電壓Ubc的值，直至檢測到采樣電壓Ubc滿足0.9U< UBC|≤U時才可進行下一步驟。當然，為了更加精確的判斷，也可將采樣點B'和C'處電壓Ubc的正常值范圍0.9U< Ubc≤U更改為IubcI = U0
[0113]s412.關斷W+，獲取Ub。的值，并判斷是否0.4U< Ubc | < 0.6U (所述逆變器正常運行且V-處于導通狀態(tài)，其他開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點B'和C'處電壓Ub。的正常值范圍為:絕對值大于0.4倍母線電壓且小于0.6倍母線電壓)，如是，則表明W+關斷正常，執(zhí)行步驟s413，如否，則表明W+關斷不正常，自檢結束。
[0114]本步驟中，自檢結束后，需更換W+并重新獲取采樣電壓Ubc的值，直至檢測到采樣電壓uB。滿足0.4u< |uBC| < ο.eu時才可進行下一步驟。當然，為了進行更加精確的判斷，也可將采樣點B'和C'處電壓Ubc的正常值范圍0.4U< Ubc <0.6U更改為|UBC| =0.5U。
[0115]s413.關斷V-，獲取Ub。的值，并判斷是否|UBC| < 0.1U(所述逆變器正常運行且上述開關管均處于關斷狀態(tài)時，采樣點B'和C'處電壓Ub。的正常值范圍為:絕對值小于0.1倍母線電壓，即采樣電壓Ubc為低電壓)，如是，則表明W+關斷正常，如否，則表明W+關斷不正常，自檢結束。
[0116]本步驟中，自檢結束后，需更換W+并重新獲取采樣電壓Ubc的值，直至檢測到采樣電壓uB。滿足|uBC| < ο.ιυ時才可進行下一步驟。當然，所述采樣點B'和c'處電壓uBC的正常值范圍不限為小于0.1倍母線電壓，還可由本領域技術人員按照經驗自行設定其他電壓范圍，例如設定為更小的電壓范圍。
[0117]上述步驟中s404、s406、s408、s410、s412及s413是為了進一步分別驗證開關管U+、U-、V+、V-、W+和W-的關斷狀態(tài)是否正常，也即所述自檢方法可以不包括步驟S404、s406、s408、s410、s412及s413，或者所述自檢方法可以不包括步驟s401。當然，上述步驟的順序也可由本領域技術人員根據實際情況進行調節(jié)，且上述步驟也可由本領域技術人員根據實際情況進行增減。
[0118]本實施例中的其他方法及作用都與實施例1相同，這里不再贅述。
[0119]實施例5:
[0120]本實施例中，所述三相全橋逆變器中開關管開機自檢方法包括如下步驟:
[0121]s501、s502分別與實施例4中步驟s401、s402相同，且步驟s502中，若U+導通正常，則執(zhí)行步驟s503。
[0122]s503.關斷U+，分別獲取Uab、和Uca的值，并判斷是否Uab < 0.1U和Uca | < 0.1U，如是，則表明U+關斷正常，執(zhí)行步驟s504，如否，則表明U+關斷不正常，自檢結束。
[0123]s504.導通U-,分別獲取Uab和Uca的值，并判斷是否0.4U < | Uab | < 0.6U和0.4U
<Uca < 0.6U，如是，則表明U-導通正常，執(zhí)行步驟s505，如否，則表明U-導通不正常，自檢結束。
[0124]s505.關斷U-，分別獲取Uab、和Uca的值，并判斷是否Uab < 0.1U和Uca | < 0.1U，如是，則表明U-關斷正常，執(zhí)行步驟s506，如否，則表明U-關斷不正常，自檢結束。
[0125]s506.導通V+，分別獲取Uab和Ubc的值，并判斷是否0.4U < | Uab | < 0.6U和0.4U
<Ubc < 0.6U，如是，則表明V+導通正常，執(zhí)行步驟s507，如否，則表明V+導通不正常，自檢結束。
[0126]s507.關斷V+，分別獲取Uab、和Ubc的值，并判斷是否|UAB| < 0.1U和|UBC| < 0.1U，如是，則表明V+關斷正常，執(zhí)行步驟S508，如否，則表明V+關斷不正常，自檢結束。
[0127]s508.導通V-,分別獲取Uab和Ubc的值，并判斷是否0.4U < | Uab | < 0.6U和0.4U
<Ubc < 0.6U，如是，則表明V-導通正常，執(zhí)行步驟s509，如否，則表明V-導通不正常，自檢結束。[0128]s509.關斷V-，分別獲取Uab、和Ubc的值，并判斷是否|UAB| < 0.1U和|UBC| < 0.1U，如是，則表明V-關斷正常，執(zhí)行步驟S510，如否，則表明V-關斷不正常，自檢結束。
[0129]s510.導通W+，分別獲取Ua和Ub。的值，并判斷是否0.4U< Uca < 0.6U和0.4U
<Ubc <0.6U，如是，則表明W+導通正常，執(zhí)行步驟s511，如否，則表明W+導通不正常，自檢結束。
[0130]s511.關斷W+，分別獲取UeA、和Ub。的值，并判斷是否|UAB| < 0.1U和|UBe| < 0.1U，如是，則表明W+關斷正常，執(zhí)行步驟S512，如否，則表明W+關斷不正常，自檢結束。
[0131]s512.導通W-，分別獲取Ua和Ub。的值，并判斷是否0.4U< Uca < 0.6U和0.4U
<Ubc <0.6U，如是，則表明W-導通正常，執(zhí)行步驟s513，如否，則表明W-導通不正常，自檢結束。
[0132]s513.關斷W-，分別獲取Uca、和Ub。的值，并判斷是否|UAB| < 0.1U和|UBe| < 0.1U，如是，則表明W-關斷正常，如否，則表明W-關斷不正常，自檢結束。
[0133]上述步驟中s503、s505、s507、s509、s511及s513是為了進一步分別驗證開關管U+、U-、V+、V-、W+和W-的關斷狀態(tài)是否正常，也即所述自檢方法可以不包括步驟S503、s505、s507、s509、s511及s513，或者所述自檢方法可以不包括步驟s501。當然，上述步驟的順序也可由本領域技術人員根據實際情況進行調節(jié)，且上述步驟也可由本領域技術人員根據實際情況進行增減。
[0134]本實施例中的其他方法及作用都與實施例4相同，這里不再贅述。
[0135]實施例6:
[0136]本實施例提供一種電力電子設備中開關件開機自檢裝置，所述電力電子設備中的開關件采用η個，η為正整數。
[0137]如圖5所示，所述自檢裝置包括輸入單元、顯示單元、工作狀態(tài)設置單元、η個信號采樣單元以及控制單元。
[0138]所述輸入單元與所述控制單元相連，用于接收用戶輸入的能夠設置所述η個開關件的工作狀態(tài)的指令并將之輸出至控制單元；
[0139]所述工作狀態(tài)設置單元與所述控制單元相連，用于根據控制單元的指令對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置；
[0140]所述η個信號采樣單元分別與控制單元相連，用于根據控制單元的指令分別對所述η個開關件所在電路中受該η個開關件控制的各部分電路分別進行采樣，以得到η個采樣信號值，并分別將所述η個采樣信號值輸出至控制單元；
[0141]所述控制單元內預設有所述電力電子設備正常運行時所述η個開關件在兩種工作狀態(tài)(即導通狀態(tài)和關斷狀態(tài))下所述采樣點處的兩種信號正常值范圍，所述控制單元用于在接收到η個信號采樣單元分別輸出的所述η個采樣信號值后，判斷所述η個采樣信號值是否分別在η個開關件在各自所處工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍內，再根據判斷結果來確定檢測結果；
[0142]所述顯示單元與所述控制單元相連，用于接收控制單元輸出的檢測結果并將之進行顯示。
[0143]需要說明的是，本實施例中，用戶可根據實際情況手動輸入相應指令至輸入單元，輸入單元將其接收的用戶輸入的相應指令輸出至控制單元，由控制單元根據用戶輸入的相應指令對工作狀態(tài)設置單元進行相應控制，以使得工作狀態(tài)設置單元對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置。
[0144]實施例7:
[0145]本實施例與實施例6的區(qū)別在于:本實施例中，所述自檢裝置不包括實施例6中的輸入單元和/或顯示單元。
[0146]需要說明的是，本實施例中，所述自檢裝置不包括輸入單元時，所述η個開關件的工作狀態(tài)的指令可通過計算機程序的方式預先設置在控制單元(所述控制單元可采用單片機等硬件)中，由控制單元根據預先設置在其中的所述η個開關件的工作狀態(tài)的指令對工作狀態(tài)設置單元進行相應控制，以使得工作狀態(tài)設置單元對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置。
[0147]本實施例中的其他結構、連接關系及作用都與實施例5相同，這里不再贅述。
[0148]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電力電子設備中開關件開機自檢方法，所述電力電子設備包括η個開關件，η為正整數，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 1)在所述電力電子設備正常運行前，對所述η個開關件中每一個開關件進行設置，以使每個開關件處于兩種工作狀態(tài)中的一種或分別處于兩種工作狀態(tài)，所述開關件的兩種工作狀態(tài)分別為導通狀態(tài)和關斷狀態(tài)；其中，每對一個開關件設置一次工作狀態(tài)，就對該開關件所在電路中受該開關件控制的這部分電路進行采樣，以得到采樣信號值，并根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束； 2)重復步驟1)，直至所述η個開關件的工作狀態(tài)均檢測完畢或者直至自檢結束。
2.根據權利要求1所述的自檢方法，其特征在于，所述步驟I)具體包括: 111)在所述電力電子設備正常運行前，先將所述η個開關件中的任一個設置為所述兩種工作狀態(tài)中的一種，并在受該開關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟112)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束； 112)再將所述開關件設置為所述兩種不同工作狀態(tài)中的另一種，然后通過所述采樣點得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值后，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
3.根據權利要求1所述的自檢方法，其特征在于，所述步驟I)具體包括: 121)在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件中的任一個設置為兩種不同工作狀態(tài)中的一種，并在受該開`關件控制的這部分電路內設置采樣點，以得到該開關件在所述工作狀態(tài)下的采樣信號值，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在所述工作狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
4.根據權利要求1所述的自檢方法，其特征在于，所述步驟I)之前還包括如下步驟: a.在所述電力電子設備正常運行前，將所述η個開關件均設置為關斷狀態(tài)； b.在所述η個開關件所在電路中分別受該η個開關件控制的各部分電路內各設置一個采樣點，以得到η個關斷狀態(tài)下的采樣信號值； c.根據所述η個采樣信號值判斷所述η個開關件在關斷狀態(tài)下運行是否正常:若判斷運行均正常，則執(zhí)行步驟I)，若判斷某個采樣信號值所對應的開關件或多個采樣信號值所對應的多個開關件運行不正常，則表明該一個或多個開關件存在故障，自檢結束。 所述步驟I)具體包括: 131)將所述η個開關件中的任一個設置為導通狀態(tài)，并將所述η個開關件中的其它開關件均設置為關斷狀態(tài)，然后通過該開關件控制的這部分電路中的采樣點得到該開關件在導通狀態(tài)下的采樣信號值后，再根據所述采樣信號值判斷該開關件在導通狀態(tài)下運行是否正常:若判斷正常，則執(zhí)行步驟2)，若判斷不正常，則表明該開關件存在故障，自檢結束。
5.根據權利要求4所述的自檢方法，其特征在于，在步驟c中，若自檢結束，則將所述η個開關件全部進行更換，并返回步驟a。
6.根據權利要求1所述的自檢方法，其特征在于，步驟I)中根據采樣信號值判斷開關件在某一工作狀態(tài)下運行是否正常的具體步驟為: 獲取所述電力電子設備正常運行時該開關件在所述工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍，判斷所述采樣信號值是否在所述信號正常值范圍內:如果采樣信號值在所述信號正常值范圍內，則判斷正常；如果采樣信號值不在所述信號正常值范圍內，則判斷不正常。
7.根據權利要求1-6中任一所述的自檢方法，其特征在于，在步驟I)中，若判斷不正常，則在自檢結束后，對該開關件進行更換，并返回步驟I)。
8.根據權利要求1-6中任一所述的自檢方法，其特征在于，所述進行采樣的采樣信號為電壓信號值或電流信號；所述開關件為絕緣柵雙極型晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管。
9.一種電力電子設備中開關件開機自檢裝置，所述開關件采用η個，η為正整數，其特征在于，該裝置包括工作狀態(tài)設置單元、η個信號采樣單元以及控制單元； 所述工作狀態(tài)設置單元與所述控制單元相連，用于根據控制單元的指令對所述η個開關件的工作狀態(tài)分別進行設置； 所述η個信號采樣單元分別與控制單元相連， 用于根據控制單元的指令分別對所述η個開關件所在電路中受該η個開關件控制的各部分電路分別進行采樣，以得到η個采樣信號值，并分別將所述η個采樣信號值輸出至控制單元； 所述控制單元內預設有所述電力電子設備正常運行時所述η個開關件在兩種工作狀態(tài)下所述采樣點處的兩種信號正常值范圍，控制單元用于在接收到η個信號采樣單元分別輸出的所述η個采樣信號值后，判斷所述η個采樣信號值是否分別在η個開關件在各自所處工作狀態(tài)下采樣點處的信號正常值范圍內，再根據判斷結果來確定檢測結果。
10.根據權利要求9所述的自檢裝置，其特征在于，該裝置還包括: 輸入單元，與所述控制單元相連，用于接收用戶輸入的能夠設置所述η個開關件的工作狀態(tài)的指令并將之輸出至控制單元； 顯示單元，與所述控制單元相連，用于接收控制單元輸出的檢測結果并將之進行顯示。
【文檔編號】G01R31/327GK103630832SQ201210315132
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權日:2012年8月27日
【發(fā)明者】劉樂陶, 馬超群, 劉小剛, 張新濤, 劉瑞強, 劉偉增 申請人:特變電工新疆新能源股份有限公司, 特變電工西安電氣科技有限公司