[发明专利]开关电源故障预测方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种开关电源故障预测方法、装置、计算机设备和存储介质。对开关电源的各电信号采样，并获取各所述电信号的退化特征参数；处理各所述退化特征参数，得到退化特征参数时间序列；对所述退化特征参数时间序列进行曲线拟合，得到故障预测模型；根据退化参数阈值与所述故障预测模型，得到所述开关电源的剩余正常工作时间。该方法符合开关电源失效物理与退化特征，应用效果好，能够较精确的得到开关电源的剩余工作寿命。同时实施过程中监测参数少，对开关电源测试性设计要求低，在实际工程应用中易于推广。本申请提供的方法无需开展开关电源的离线试验与测试，简单方便成本低，且本方法与开关电源的功率变换主电路拓扑结构无关，适用性强。

技术领域

本申请涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源故障预测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

现代社会中各类电子电气设备的正常运行都离不开可靠的电源，随着电力电子技术的发展，开关电源由于其转换效率高、功率密度大、稳定性能好和体积重量小的优点得到广泛应用。开关电源利用现代电力电子技术，通过控制功率开关管开通的占空比，维持输出电压稳定，与传统的线性电源相比，有着明显的转换效率优势。DC/DC开关电源(直流转直流开关电源)作为众多电子电气设备的供电单元，往往是故障发生率最高、可靠性最低的组成部分之一，而且其一旦发生故障，通常会直接造成整个电子电气设备无法工作，因此迫切需要对开关电源进行故障预测以开展预防性维修，降低其故障发生率。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：目前传统故障预测方法无法满足开关电源在线工作条件下的故障预测要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足开关电源在线工作条件下的故障预测要求的开关电源故障预测方法、装置、计算机设备和存储介质。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种开关电源故障预测方法，包括以下步骤：

对开关电源的各电信号进行采样，并获取各电信号的退化特征参数；

处理各退化特征参数，得到退化特征参数时间序列；

对退化特征参数时间序列进行曲线拟合，得到故障预测模型；

根据退化参数阈值与故障预测模型，得到开关电源的剩余正常工作时间。

在其中一个实施例中，退化特征参数包括纹波峰峰值平均值；电信号包括开关电源的输出电压信号；

获取电信号的退化特征参数的步骤包括：

对输出电压信号进行提取，得到输出电压信号的各纹波峰峰值；

根据各纹波峰峰值，得到纹波峰峰值平均值。

在其中一个实施例中，退化特征参数为电压转换效率或电流转换效率；电信号包括开关电源的输入电信号和输出电信号；输入电信号为输入电压信号或输入电流信号；输出电信号为输出电压信号或输出电流信号；

获取电信号的退化特征参数的步骤包括：

根据输入电压信号和输出电压信号，得到开关电源的电压转换效率；

或根据输入电流信号和输出电流信号，得到开关电源的电流转换效率。

在其中一个实施例中，对开关电源的各电信号进行采样的步骤中：

在预设周期到来时，对对开关电源的各电信号进行采样；其中，采样的采样频率大于开关电源的开关频率的5倍；采样的采样精度大于5毫伏；采样的采样时间大于或等于5秒。

在其中一个实施例中，对退化特征参数时间序列进行曲线拟合，得到故障预测模型的步骤，包括：

采用多项式拟合算法对退化特征参数时间序列进行曲线拟合，得到故障预测模型。