[发明专利]功率转换系统内连接器故障检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及功率转换系统内连接器故障检测的系统及方法。

背景技术

有许多申请中要求直流（DC）电和交流（AC）电之间的转换。本申请的早期国际专利（公布号WO2012/016285和WO2013/023248）描述了包括完成这样的转换的改进方法的系统。

以上国际专利描述的这些系统提供从交流电源创造适用于电力供给或注入主电网的交流信号。这些系统包括一串模块，每个模块与DC电源连接。这个模块被切换进入或离开串联，以形成逐步近似的交流(AC)信号，并且，执行进一步的补偿来使这个信号更加接近类似于想要的交流(AC)信号。

这些系统依赖于连接器来安全、有效地传送这些模块之间的高电流。焊点、卷边和连接器销的连接能导致故障，而这些故障发生之前难以检测且在部分或全部故障发生后难定位。由于这些系统的串联连接特性，确定瞬时故障的位置可能是存在问题的。

因此，需要提供一种串联连接的功率转换系统的连接器内部的故障检测方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于检测功率转换系统中连接器故障的系统，其包括多个串联连接的模块，每个模块有接触件连接的输入端和输出端，所述检测功率转换系统中连接器故障的系统包括：

回路连接，其设在串联的最后一个模块输出端和串联的第一个模块之间；

回路开关，其设在所述回路连接中；

控制单元，所述控制单元和每个模块通信以控制这些模块在功率转换模式下的操作；

回路电流电路，设在一个或多个模块中以从所述模块的所述输出端产生电流，和

电压测量电路，设在每个所述模块中来测量所述模块的所述输入端相对于本地基准电压的电压差和/或所述模块的输出端相对于本地基准电压的电压差；

其中，所述控制单元和所述回路开关、所述回路电流电路和所述电压测量电路通信，使得当所述系统不处于转换操作时，所述控制单元能够关闭所述回路开关、控制所述回路电流电路以产生所述回路电流并接收来自两个或更多个模块的所述电压测量电路的信息，所述控制单元将测量到的每个模块的输入端和/或输出端的电压与测量到的所述相邻模块的输出端和/或输入端的电压进行对比，从而确定所述模块和所述相邻模块之间的所述接触件的电阻。

优选的是，当产生所述回路电流时，提供隔离开关来使所述系统的输入端断开。

在优选的实施例中，所述回路电流电路包括开关装置（切换装置），可控制所述开关装置以某种方式接收来自所述模块内的存储装置的能量，这种方式会产生一个来自所述模块的所述输出端的受控电流。

优选的是，所述模块包括电流传感器来控制所述回路电流的水平，且所有所述开关装置包括切换调节器以产生推动所述回路周围的电流的电压。

在一个实施例中，所述电压测量电路包括设置在每个所述模块内部的处理器，且所述处理器与所述控制单元通信。

在一个实施例中，所述回路电流电路产生多个不同值的电流，且所述电压测量电路测量相应的电压值，以供所述控制单元分析。

优选的是，多个电压测量和所述控制单元通信，且所述控制单元对这些读数计算平均数来估算所述接触件的电阻。

在一个优选实施例中，所述模块包括有电源的电源模块和补偿模块，其中所述电源模块内的存储装置在功率转换模式中被切入和切出所述串联连接来产生逐步接近的交流(AC)信号，所述补偿模块修正所述步进信号使其更加接近想要的交流(AC)的信号，其中，所述补偿模块中包括回路连接、回路开关和回路电流电路。

在优选的实施例中，所有所述模块的所述输入端和输出端包括接触件，所述接触件设置在从所述模块延伸出来的电线上。

优选的是，所述控制单元通过关于所述电线的特性来估算电线电阻，所述电线电阻被用来更准确地判断所述接触件的电阻。

在一个优选的实施例中，所述系统进一步包括：

每个模块上的返回输入端和输出端，使得产生的回路电流沿着这些模块流动并以一个方向经过所述输入端和输出端且以相反的方向经过所述返回输入端和返回输出端；

延伸到所述第一输入端的第一输入电线和延伸自所述第一输出端的第一输出电线；

延伸到所述返回输入端的第二输入电线和延伸自所述返回输出端的第二输出电线；

连接每个模块的所述第一输出电线和相邻模块的第一输入电线的第一接触件和连接每个模块的第二输出电线和相邻模块的第二输入电线的第二接触件；