[发明专利]换流器的故障检测装置、故障检测方法和变流系统

权利要求书

1.一种换流器的故障检测装置，所述换流器包括开关器件并且连接至具有调制电压的PWM调制电路，所述PWM调制电路使得所述开关器件以开关周期导通或关断，从而所述换流器将来自外部电源的输入电压和输入电流转换成输出电压和输出电流，

所述故障检测装置包括：

计算模块，在时长等于开关周期的特定时间段开始之前，所述计算模块计算所述特定时间段内的输入电流变化估测值；并且所述计算模块计算所述输入电压在所述特定时间段内的输入电压平均值和所述调制电压在所述特定时间段内的调制电压平均值，并且根据所述输入电压平均值与所述调制电压平均值的差异，计算所述特定时间段内的所述输入电流变化估测值；

检测模块，所述检测模块检测所述特定时间段起始时刻的起始输入电流测量值和所述特定时间段终止时刻的终止输入电流测量值；

比较模块，所述比较模块将所述起始输入电流测量值与所述终止输入电流测量值比较，以得到所述特定时间段内的输入电流变化测量值；

判断模块，当所述输入电流变化估测值与所述输入电流变化测量值的差值超过电流变化阈值时，所述判断模块认定所述换流器存在故障。

2.根据权利要求1所述的换流器故障检测装置，其特征在于：

所述计算模块以下述公式计算所述输入电流变化估测值：

输入电流变化估测值=（（输入电压平均值-调制电压平均值）×开关周期）/输入侧等效漏感。

3.根据权利要求2所述的换流器故障检测装置，其特征在于：

根据特定时间段内的PWM调制电路的占空比估测所述调制电压平均值。

4.根据权利要求1-3任一所述的换流器故障检测装置，其特征在于：

所述换流器为整流器或电源型逆变器。

5.一种换流器的故障检测方法，所述换流器包括开关器件并且连接至具有调制电压的PWM调制电路，所述PWM调制电路使得所述开关器件以开关周期导通或关断，从而所述换流器将来自外部电源的输入电压和输入电流转换成输出电压和输出电流；

所述故障检测方法包括：

计算步骤，在时长等于所述开关周期的特定时间段开始之前执行所述计算步骤，在所述计算步骤中，计算所述特定时间段内的输入电流变化估测值；并且在所述计算步骤中，计算所述输入电压在所述特定时间段内的输入电压平均值与所述调制电压在所述特定时间段内的调制电压平均值，并且根据所述输入电压平均值与所述调制电压平均值的差异，计算所述特定时间段内的所述输入电流变化估测值；

检测步骤，在所述检测步骤中，检测所述特定时间段起始时刻的起始输入电流测量值和所述特定时间段终止时刻的终止输入电流测量值；

比较步骤，在所述比较步骤中，将所述起始输入电流测量值与所述终止输入电流测量值比较，以得到所述特定时间段内的输入电流变化测量值；

判断步骤，在所述判断步骤中，当所述输入电流变化估测值与所述输入电流变化测量值的差值超过输入电流变化阈值时，认定所述换流器存在故障。

6.根据权利要求5所述的换流器故障检测方法，其特征在于：

在所述计算步骤中，以下述公式计算所述输入电流变化估测值：

输入电流变化估测值=（（输入电压平均值-调制电压平均值）×开关周期）/输入侧等效漏感。

7.根据权利要求6所述的换流器故障检测方法，其特征在于：

根据所述特定时间段内的所述PWM调制电路的占空比估测所述调制电压平均值。

8.根据权利要求5-7任一所述的换流器故障检测方法，其特征在于：

所述换流器为整流器或电源型逆变器。

9.一种变流系统，所述变流系统包括：

换流器，所述换流器包括开关器件；

PWM调制电路，所述PWM调制电路具有调制电压，所述PWM调制电路使得所述开关器件以开关周期导通或关断，从而所述换流器将来自外部电源的输入电压和输入电流转换成输出电压和输出电流；以及

权利要求1-4任一 所述的故障检测装置。