[发明专利]电力变换装置及其功率半导体器件健康状态自检方法

说明书

本发明提供一种电力变换装置及其功率半导体器件健康状态自检方法，该方法，包括：在待测功率半导体器件所在的模块满足健康状态检测条件时，获取待测功率半导体器件的结温，然后驱动待测功率半导体器件导通，并控制待测功率半导体器件流过检测电流，同时检测待测功率半导体器件的导通压降，得到导通压降的检测值；若导通压降的检测值与导通压降的理论值之间的差值大于等于阈值，则判定待测功率半导体器件出现封装失效现象；进而实现了对于待测功率半导体器件的健康状态自检测，避免了功率半导体器件发生封装失效现象所造成的IGBT器件的故障运行和整机运行崩溃的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种电力变换装置及其功率半导体器件健康状态自检方法。

背景技术

随着光伏、风电和电动车等领域的快速发展，IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的应用也正在面临着日益增长的高可靠性的需求。IGBT不仅面临着功率密度的需求，而且扩展的应用领域也定义了功率器件更加恶劣的运行环境。

由于IGBT的各个部分组成材料的热膨胀系数不同，在其不断切换运行状态时，整个器件也处于温度不断变化的过程，因此IGBT器件容易出现键合线脱离、断裂、坍陷，焊锡层失效以及金属化重构等封装失效现象。如果应用场合为高温环境或者温度多变的环境，则失效现象发生更加频繁。IGBT发生失效现象会直接引起IGBT器件的故障运行，甚至导致整机系统运行的崩溃，造成巨大的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电力变换装置及其功率半导体器件健康状态自检方法，以降低功率半导体器件出现封装失效的可能性。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种电力变换装置的功率半导体器件健康状态自检方法，包括：

S101、判断待测功率半导体器件所在的模块是否满足健康状态检测条件；所述模块为所述电力变换装置中主电路的功率模块；

若所述模块满足健康状态检测条件，则执行步骤S102；

S102、获取所述待测功率半导体器件的结温；

S103、驱动所述待测功率半导体器件导通；

S104、控制所述待测功率半导体器件流过检测电流，同时检测所述待测功率半导体器件的导通压降，得到所述导通压降的检测值；

S105、判断所述导通压降的检测值与所述导通压降的理论值之间的差值是否小于阈值；所述导通压降的理论值为根据所述检测电流计算得到的；

若所述差值大于等于所述阈值，则执行步骤S106；

S106、判定所述待测功率半导体器件出现封装失效现象。

可选地，在上述的电力变换装置的功率半导体器件健康状态自检方法中，步骤S101包括：

判断所述模块退出正常工作状态的时长是否大于第一预设时长。

可选地，在上述的电力变换装置的功率半导体器件健康状态自检方法中，所述模块为逆变模块，则判断所述模块退出正常工作状态的依据为以下任意一个：

当前时间在正常工作状态时间之外；

所述逆变模块的母线电压低于预设启动电压；

所述逆变模块的并网继电器和/或离网继电器为关断状态。

可选地，在上述的电力变换装置的功率半导体器件健康状态自检方法中，步骤S102包括：

检测所述待测功率半导体器件的环境温度；

或者，