[发明专利]基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，获取功率单元中若干个 IGBT输出的IGBT驱动故障、温度原始信号，通过汇总得到IGBT驱动故障汇总电信号，通过比较和转换得到脉冲型IGBT温度最高点信号；获取直流母线过压故障信号，将IGBT驱动故障汇总电信号、脉冲型IGBT温度最高点信号和直流母线过压故障信号叠加汇总成故障电信号；

步骤2，将汇总后的故障电信号转换成适合光纤传输的光信号；

步骤3，对从光纤中接收的光信号进行光电转换得到转换后的故障电信号；

步骤4，控制单元通过对转换后的故障电信号进行解码分析，判断是否发生了IGBT故障、直流过压故障和/或光线硬件故障，同时解码更新功率单元的温度最高值；

所述解码更新功率单元的温度最高值，具体为：

控制单元采集转换后的故障电信号即合成信号，通过记录设定时长1s内的脉冲数n，和式（1）计算出脉冲频率f；根据脉冲频率f推导出热敏电阻两端的电压，根据电压以及功率单元内部热敏电阻采样电路参数推算出热敏电阻的阻值，通过厂家提供的阻值-温度曲线可得相应的温度值，从而解码更新功率单元的温度最高值；

f = 1/n （1）。

2.根据权利要求1所述的一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于：通过汇总得到IGBT驱动故障汇总电信号，具体为：

对若干个IGBT驱动故障原始信号通过与门进行叠加得到IGBT驱动故障汇总电信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于，通过比较和转换得到脉冲型IGBT温度最高点信号，具体为：

对IGBT温度原始信号取温度最大值，将温度最大值通过压频转换电路转换为脉冲型IGBT温度最高点信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于：获取直流母线过压故障信号，具体为：通过过压检测电路得到直流母线过压故障信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于：所述控制单元为FPGA、CPLD或DSP。

6.根据权利要求1所述的一种基于上行光纤复用传输的功率单元状态监测方法，其特征在于：所述控制单元通过对转换后的故障电信号进行解码分析，判断是否发生IGBT驱动故障、直流过压故障和/或光线硬件故障，具体过程为：

步骤1，计算低电平持续时间T_LOW，如果T_LOW大于T0，判断功率单元发生故障，启动故障计时器FAULT_CNT，并停止温度信息的解码更新；

步骤2，若转换后的故障电信号低电平持续时间FAULT_CNT大于T2或者故障电信号变高电平时，故障计数器FAULT_CNT停止计数，并按如下判断故障类型：

1）低电平持续时间FAULT_CNT小于T1，则判断发生IGBT驱动故障；

2）低电平持续时间FAULT_CNT大于T1并且小于T2，则判断发生功率单元直流母线过压故障；

3）低电平持续时间FAULT_CNT大于T2，则判断发生光纤硬件故障。