[发明专利]功率管故障检测方法和级联功率管故障检测方法

权利要求书

1.一种功率管故障检测方法，其特征在于，应用于全桥拓扑，所述全桥拓扑包括由四个功率管构成的双桥臂，所述全桥拓扑包括第一侧端口和连接有储能电池的第二侧端口；所述功率管故障检测方法包括：

控制位于不同桥臂的每组对角功率管轮流导通，分别检测对应组对角功率管导通时所述第一侧端口的电压；

在至少一次所述第一侧端口的电压绝对值不等于所述储能电池的两端电压时，控制位于不同桥臂的每组同侧功率管轮流导通，分别检测对应组同侧功率管导通时所述第一侧端口的电压；

根据每次所述第一侧端口的电压绝对值与所述两端电压的相等情况、以及每次所述第一侧端口的电压与零的相等情况确定故障功率管的位置。

2.根据权利要求1所述的功率管故障检测方法，其特征在于，所述全桥拓扑的双桥臂包括由第一功率管和第二功率管串联构成的一桥臂、以及由第三功率管和第四功率管串联构成的另一桥臂；

所述第一功率管和所述第四功率管为第一组对角功率管，所述第二功率管和所述第三功率管为第二组对角功率管；

所述第一功率管和所述第三功率管为第一组同侧功率管，所述第二功率管和所述第四功率管为第二组同侧功率管。

3.根据权利要求2所述的功率管故障检测方法，其特征在于，所述根据每次所述第一侧端口的电压绝对值与所述两端电压的相等情况、以及每次所述第一侧端口的电压与零的相等情况确定故障功率管的位置，包括：

若所述第一组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值不等于所述两端电压、所述第二组对角功率管导通时的所述电压绝对值等于所述两端电压，并且所述第一组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压不等于零、所述第二组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压等于零，则确定所述第一功率管故障；

若所述第一组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值等于所述两端电压、所述第二组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值不等于所述两端电压，并且所述第一组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压等于零、所述第二组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压不等于零，则确定所述第二功率管故障；

若所述第一组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值等于所述两端电压、所述第二组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值不等于所述两端电压，并且所述第一组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压不等于零、所述第二组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压等于零，则确定所述第三功率管故障；

若所述第一组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值不等于所述两端电压、所述第二组对角功率管导通时的所述第一侧端口的电压绝对值等于所述两端电压，并且所述第一组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压等于零、所述第二组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压不等于零，则确定所述第四功率管故障。

4.一种级联功率管故障检测方法，其特征在于，应用于级联型全桥拓扑，所述级联型全桥拓扑包括并联的N个支路和母线电容，所有支路并联后通过直流母线输出，所述母线电容连接在所述直流母线两端；其中，每个支路包括依次串联的开关和多个全桥拓扑，每个全桥拓扑包括由四个功率管构成的双桥臂，并且每个全桥拓扑还包括第一侧端口和连接有储能电池的第二侧端口；所述级联功率管故障检测方法包括：

控制第i个支路的所述开关闭合，以使第i个支路处于投入状态，i≦N；

控制处于投入状态的第i个支路中所有全桥拓扑中的两组对角功率管轮流导通，分别检测每组对角功率管导通时的所述母线电容的电压；

根据每次所述母线电容的电压来确定第i个支路是否存在故障；

在确定第i个支路存在故障时，控制第i个支路中所有全桥拓扑中的位于不同桥臂的两组同侧功率管轮流导通，分别检测每组同侧功率管导通时的所述第一侧端口的电压；

根据每次所述母线电容的电压和每次所述第一侧端口的电压来确定第i个支路中的故障功率管的位置。

5.根据权利要求4所述的级联功率管故障检测方法，其特征在于，还包括：

在确定第i个支路不存在故障或已检测出第i个支路中的故障功率管后，断开第i个支路，并控制第i+1个支路处于投入状态以进行故障检测，直到检测完所有支路。