[发明专利]电力变换系统及用于电力变换系统的故障检测方法

权利要求书

1.一种电力变换系统（100；101），其特征在于，包括：

初级变换电路（202）；

次级变换电路（302），所述次级变换电路（302）经由变压器（400）磁耦合到所述初级变换电路；以及

故障检测单元（50），所述故障检测单元（50）被配置为通过使开关元件（U1，V1，/U1，/V1，U2，V2，/U2，/V2）中的每个开关元件在接通状态和关断状态之间切换来检测所述开关元件中的任意一个开关元件的故障，所述开关元件构成变换电路的全桥电路，从所述变压器的中心抽头（202m，302m）中的相应的一个中心抽头向所述变换电路提供输入电压，所述全桥电路是所述初级变换电路的初级全桥电路（200）和所述次级变换电路的次级全桥电路（300）之一。

2.根据权利要求1所述的电力变换系统，其中，

所述故障检测单元被配置为通过监测被提供了所述输入电压的所述变换电路的预定部分处的电压来确定所述开关元件中的任意一个开关元件是否具有故障。

3.根据权利要求2所述的电力变换系统，其中，

所述预定部分包括在构成所述全桥电路的每对高压侧开关元件（U1，V1，U2，V2）和低压侧开关元件（/U1，/V1，/U2，/V2）之间的中间节点（207m，211m，307m，311m）。

4.根据权利要求3所述的电力变换系统，其中，

所述故障检测单元被配置为：当用于使所述低压侧开关元件中的一个低压侧开关元件切换到关断状态的指令被发出并且相应的所述中间节点处的电压与所述输入电压不同时，确定所述一个低压侧开关元件具有短路故障。

5.根据权利要求3或4所述的电力变换系统，其中，

所述故障检测单元被配置为：当用于使所述低压侧开关元件中的一个低压侧开关元件切换到接通状态的指令被发出并且在相应的所述中间节点处的电压与当所述一个低压侧开关元件处于接通状态时的电压不同时，确定所述一个低压侧开关元件具有开路故障。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电力变换系统，其中，

所述预定部分包括所述全桥电路的正极母线（298，398）。

7.根据权利要求6所述的电力变换系统，其中，

所述故障检测单元被配置为：当用于使所述全桥电路的所述高压侧开关元件（U1，V1，U2，V2）中的一个高压侧开关元件切换到接通状态的指令被发出并且在所述正极母线处的电压与所述输入电压不同时，确定所述一个高压侧开关元件具有开路故障。

8.根据权利要求6或7所述的电力变换系统，其中，

所述故障检测单元被配置为：当用于使所述全桥电路的所述低压侧开关元件（/U1，/V1，/U2，/V2）中的一个低压侧开关元件切换到接通状态的指令被发出并且在所述正极母线处的电压与当所述一个低压侧开关元件处于接通状态时的电压相等时，确定所述全桥电路的所述高压侧开关元件（U1，V1，U2，V2）中相应的一个高压侧开关元件具有短路故障。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力变换系统，还包括：

电源（PSC），所述电源被配置为向所述变压器的所述中间抽头（202m，302m）提供所述输入电压；以及

中断装置（X1，X2，X3，X4），所述中断装置被配置为中断从所述电源向所述变压器的所述中间抽头之一（302m）提供所述输入电压。

10.一种用于电力变换系统（100；101）的故障检测方法，所述电力变换系统包括初级变换电路（202）和经由变压器（400）磁耦合到所述初级变换电路的次级变换电路（302），所述故障检测方法的特征在于包括：

通过使开关元件（U1，V1，/U1，/V1，U2，V2，/U2，/V2）中的每个开关元件在接通状态和关断状态之间切换来检测所述开关元件中的任意一个开关元件的故障，所述开关元件构成变换电路的全桥电路，从所述变压器的中心抽头（202m，302m）中的相应的一个中心抽头向所述变换电路提供输入电压，所述全桥电路是所述初级变换电路的初级全桥电路（200）和所述次级变换电路的次级全桥电路（300）之一。