路測(cè)試240 將經(jīng)報(bào)告信號(hào)247報(bào)告開(kāi)路故障。
[0067] 報(bào)告信號(hào)247將測(cè)試數(shù)據(jù)從開(kāi)路測(cè)試240傳送到測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)告270。報(bào)告信號(hào)247 傳送的測(cè)試數(shù)據(jù)可以是來(lái)自被測(cè)電裝置的單獨(dú)故障測(cè)試數(shù)據(jù)、來(lái)自被測(cè)裝置的所有測(cè)試數(shù) 據(jù)或其某種組合。有關(guān)開(kāi)路測(cè)試的更多細(xì)節(jié)與圖4關(guān)聯(lián)進(jìn)行描述。
[0068] 第二測(cè)試序列220由運(yùn)行光纖測(cè)試260組成。光纖測(cè)試260應(yīng)該在每個(gè)橋相位處 執(zhí)行，并且對(duì)于每個(gè)電裝置連接，光纖測(cè)試260確定是否有與該電裝置關(guān)聯(lián)的應(yīng)答(ACK)違 規(guī)。一旦完成光纖測(cè)試260,則在步驟265處驗(yàn)證結(jié)果，并且報(bào)告信號(hào)267將測(cè)試數(shù)據(jù)從光 纖測(cè)試260傳送到測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)告270。報(bào)告信號(hào)267傳送的測(cè)試數(shù)據(jù)可以是來(lái)自被測(cè)電裝 置的單獨(dú)故障測(cè)試數(shù)據(jù)、來(lái)自被測(cè)裝置的所有測(cè)試數(shù)據(jù)或其某種組合。有關(guān)光纖測(cè)試的更 多細(xì)節(jié)與圖5關(guān)聯(lián)進(jìn)行描述。
[0069] 圖3是說(shuō)明執(zhí)行短路測(cè)試的示范過(guò)程的流程圖。該流程圖詳細(xì)描述空閑系統(tǒng)狀態(tài) 205接收測(cè)試控制命令210需求的短路測(cè)試300,與圖2關(guān)聯(lián)來(lái)描述的過(guò)程。在測(cè)試控制命 令210執(zhí)行短路測(cè)試300之前，在步驟215處可以將空閑系統(tǒng)狀態(tài)205復(fù)位。
[0070] 在步驟215處復(fù)位之后，傳送控制信號(hào)217以執(zhí)行短路測(cè)試300。注意，在短路測(cè) 試300開(kāi)始之前，電路驅(qū)動(dòng)器，即根據(jù)圖1描述的輸入驅(qū)動(dòng)器110應(yīng)該處于單元測(cè)試模式。 一旦電路驅(qū)動(dòng)器置于測(cè)試模式，則短路測(cè)試300首先通過(guò)步驟310處執(zhí)行電容器短路測(cè)試 來(lái)確保DC電容器的功能性。如果DC電容器中存在短路，則在步驟320處，電裝置未通過(guò)電 容器短路測(cè)試，并且在步驟365處，將報(bào)告短路測(cè)試失敗，并在步驟370處顯示短路測(cè)試失 敗。
[0071] 如果在步驟320處，DC電容器中不存在短路，則在步驟330處，該電裝置經(jīng)歷掃試 (swe?。y(cè)試。掃試測(cè)試330,也稱(chēng)為通過(guò)測(cè)試，是一種為了確定電裝置是否有缺陷裝置的 診斷目的而運(yùn)行的測(cè)試。電路內(nèi)的電裝置無(wú)論是串聯(lián)還是并聯(lián)連接，均可以執(zhí)行掃試測(cè)試 330內(nèi)進(jìn)行的掃試。320處的掃試測(cè)試在每個(gè)電壓電平處運(yùn)行掃試，例如，對(duì)完整的電壓周 期運(yùn)行掃試，以確保電路在每個(gè)電壓電平處合適的功能性。例如，當(dāng)在典型的五電平拓?fù)渲?檢測(cè)到短路，則為了測(cè)試到該電路，需要七個(gè)步長(zhǎng)，即七個(gè)掃試。
[0072] 注意，如果該電路包含串聯(lián)連接的電裝置，則在步驟330處的掃試測(cè)試結(jié)束之后， 可能不報(bào)告短路故障。但是，如果沒(méi)有電裝置串聯(lián)，則在步驟330處的掃試測(cè)試結(jié)束之后， 可以報(bào)告任何短路故障。
[0073] -旦步驟330處的掃試測(cè)試結(jié)束，則在步驟340處，短路測(cè)試300執(zhí)行掃描測(cè)試 (scan test)。僅在拓?fù)渚哂写?lián)連接的電裝置時(shí)才需要步驟340處的掃描測(cè)試。340處的 掃描測(cè)試的過(guò)程期間，電裝置通過(guò)其中產(chǎn)生不同開(kāi)關(guān)單元配置的連續(xù)步驟。確切地來(lái)說(shuō)，串 聯(lián)內(nèi)的一個(gè)電裝置"導(dǎo)通"，而串聯(lián)內(nèi)的其余電裝置被旁路，例如，這些電裝置被"關(guān)斷"。如 果處于"導(dǎo)通"位置的電裝置有短路，則DC總線(xiàn)將無(wú)法充電。
[0074] 在步驟350處，DC總線(xiàn)的充電將確定電裝置是否"通過(guò)"掃描測(cè)試。如果DC總線(xiàn) 未充電，即，電裝置未通過(guò)步驟350處的掃描測(cè)試，則在步驟365處將短路測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)送到 測(cè)試失敗，在步驟370處將其顯示在顯示屏或其他媒體上。如果DC總線(xiàn)充電，即，電裝置"通 過(guò)"步驟350處的掃描測(cè)試，則在步驟360處電裝置接收到短路測(cè)試通過(guò)結(jié)果，在步驟370 處將其顯示。短路測(cè)試300接著對(duì)單個(gè)電裝置進(jìn)行步驟330處的掃試測(cè)試和步驟340處的 掃描測(cè)試，直到串聯(lián)內(nèi)的所有裝置均已被測(cè)試為止。
[0075] 作為示例，在三電平逆變器中，每個(gè)電平由電裝置，即開(kāi)關(guān)表示。開(kāi)關(guān)1和2 (S1、 S2)串聯(lián)連接且位于正電壓下；開(kāi)關(guān)3和4 (S3、S4)串聯(lián)連接且位于負(fù)電壓下；以及開(kāi)關(guān)5 和6串聯(lián)連接且位于中性電壓下以用于協(xié)助從正電壓到負(fù)電壓的換接以及反之。下文控制 信號(hào)表(表1)中描繪打開(kāi)和閉合電裝置，即S1-S6以將它們"導(dǎo)通"和"關(guān)斷"的過(guò)程。在 表1中，" 1"的值表示應(yīng)該"導(dǎo)通"才能達(dá)到給定輸出電壓的電裝置。
[0076] 表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于隔離和檢測(cè)高電壓多電平逆變器中的故障電裝置的系統(tǒng)，包括： 輸入驅(qū)動(dòng)器，所述輸入驅(qū)動(dòng)器設(shè)為從控制器接收輸入信號(hào)，并向所述控制器傳送輸出 信號(hào)； 故障測(cè)試系統(tǒng)，所述故障測(cè)試系統(tǒng)包括第一檢測(cè)程序和第二檢測(cè)程序； 接收器裝置，所述接收器裝置設(shè)為通過(guò)第一信號(hào)從所述第一檢測(cè)程序接收測(cè)試數(shù)據(jù)和 診斷信息或通過(guò)第二信號(hào)從所述第二檢測(cè)程序接收測(cè)試數(shù)據(jù)和診斷信息；以及 結(jié)果顯示器，所述結(jié)果顯示器設(shè)為從所述接收器裝置接收測(cè)試數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述故障測(cè)試系統(tǒng)設(shè)在所述輸入驅(qū)動(dòng)器與所述接收 器裝置之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一檢測(cè)程序向所述接收器裝置傳送所述第一 信號(hào)，大約同時(shí)所述第二檢測(cè)程序傳送所述第二信號(hào)，所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)兩者 都傳送到所述接收器裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述故障測(cè)試系統(tǒng)還包括可選程序，所述可選程序設(shè)為 從所述輸入驅(qū)動(dòng)器接收控制信號(hào)，以及設(shè)為通過(guò)信號(hào)將測(cè)試數(shù)據(jù)傳送到接收器裝置。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括存儲(chǔ)器資料庫(kù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器資料庫(kù)設(shè)為通過(guò)輸入信號(hào)從所述故障測(cè) 試系統(tǒng)接收測(cè)試數(shù)據(jù)和診斷信息。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器資料庫(kù)設(shè)為通過(guò)輸出信號(hào)將測(cè)試數(shù)據(jù)或 先前存儲(chǔ)的信息傳送所述故障測(cè)試系統(tǒng)或通過(guò)信號(hào)將測(cè)試數(shù)據(jù)或先前存儲(chǔ)的信息傳送到 所述接收器裝置。
8. -種用于隔離和檢測(cè)高電壓多電平逆變器內(nèi)的故障電裝置的方法，包括： 經(jīng)由每個(gè)電裝置傳送電流以確定所述逆變器內(nèi)的電裝置是否有短路； 以指定的配置布置所述逆變器內(nèi)的所述電裝置，其中至少一個(gè)電裝置為"導(dǎo)通"以及其 余電裝置為"關(guān)斷"； 掃描所述逆變器內(nèi)"導(dǎo)通"的電裝置以確定所述DC總線(xiàn)是否已被充電； 將所述DC總線(xiàn)沒(méi)有充電報(bào)告為短路測(cè)試失??； 將所述DC總線(xiàn)的充電報(bào)告為短路測(cè)試通過(guò)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括對(duì)電裝置的短電容器充電并報(bào)告所述短電容器的 充電失敗為短路測(cè)試失敗。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括驗(yàn)證每個(gè)電裝置均已被掃描。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為“用于診斷功率變換系統(tǒng)中的短路和開(kāi)路的系統(tǒng)和方法”。一種用于隔離和檢測(cè)高電壓多電平逆變器中的故障電裝置的系統(tǒng)，包括由控制器驅(qū)動(dòng)的輸入驅(qū)動(dòng)器；故障測(cè)試系統(tǒng)；設(shè)為從故障測(cè)試系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和診斷信息的接收器裝置；以及結(jié)果顯示器。還提供有一種用于隔離和檢測(cè)高電壓多電平逆變器中的電裝置內(nèi)的短路、開(kāi)路或光纖故障的方法。
【IPC分類(lèi)】G01R31-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104730404
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310716435
【發(fā)明人】L.秦, R.S.張, K.陳, 朱丹
【申請(qǐng)人】通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月23日