[发明专利]具有用于故障预测和/或检测的变化速率监控的功率转换器

说明书

技术领域

本公开涉及检测和/或预测功率转换器中的故障，该功率转换器包 括AC/DC和DC/DC功率转换器。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息且可能不构成现有 技术。

本领域中已知用于将电力从一种形式转换成另一种形式的各式各 样的功率转换器，包括AC/DC和DC/DC功率转换器。这些功率转换 器通常包括除了其他因素之外，监控诸如输入电流、输出电流和/或温 度的关键参数的一个或多个控制器。当检测到过流或过热条件时，控 制器可以产生故障信号和/或关闭功率转换器以防止或最小化对于功率 转换器和托管该功率转换器的任何系统(例如，计算机或自动化系统) 的损害。尽管故障检测的这些已知方法是有用的，本发明人仍认识到 检测故障条件中的改进需要。

发明内容

根据本公开的一个方面，功率转换器包括控制器，该控制器具有 用于监控功率转换器的工作参数的变化速率的至少一个输入。该控制 器被配置为将监控的工作参数的变化速率与工作参数的允许变化速率 进行比较，且被配置成在监控的工作参数的变化速率从工作参数的允 许变化速率偏离时产生故障信号。

根据本公开的另一方面，功率转换器包括控制器，该控制器具有 用于监控功率转换器中的温度变化速率的至少一个输入。该控制器被 配置成将监控的温度变化速率与允许的温度变化速率进行比较，且当 监控的温度变化速率从允许的温度变化速率偏离时产生故障信号。

根据本公开的又一方面，功率转换器包括控制器，该控制器具有 用于监控功率转换器中的电流变化速率的至少一个输入。该控制器被 配置成确定监控的电流变化速率是否异常，且在确定监控的电流变化 速率异常之后产生故障信号。

根据本公开的再一方面，提供一种用于预测功率转换器中的故障 的方法。该方法包括：监控功率转换器的工作参数的变化速率，确定 监控的工作参数的变化速率是否异常，且在确定监控的工作参数的变 化速率异常之后提供故障信号。

适用性的其他方面将从此处提供的描述中变得显见。应当理解描 述和具体示例仅用于说明目的且并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

此处描述的附图仅用于说明目的，且并不旨在以任何方式限制本 公开的范围。

图1是根据本公开的一个示例的监控工作参数的变化速率的方法 的流程图；

图2是被配置成监控温度变化速率的功率转换器的框图；

图3是被配置成监控电流变化速率的功率转换器的框图；

图4是说明具有不同上升率(斜率)的两个输出电流的过流条件；

图5是被配置成监控其总效率的功率转换器的框图；

图6是基于组件上的监控历史应力估算组件的剩余寿命的流程图；

图7是被配置成估算电解电容器的剩余寿命的功率转换器的框图；

图8是被配置成监控其总效率，监控若干工作参数的变化速率， 且估算多个组件的剩余寿命的功率转换器的框图。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示例性的，且并不旨在限制本公开、应用 或用途。

根据本公开的一个方面预测功率转换器中的故障的方法一般通过 图1中的参考标号100表示。如图1所示，方法100包括在步骤102， 监控功率转换器的工作参数的变化速率。在步骤104，确定监控的工作 参数的变化速率是否异常。如果监控的工作参数的变化速率没有异常， 方法100返回步骤102，如图1所示。不过，如果在步骤104中判断监 控的工作参数的变化速率异常，方法100继续到步骤106且产生故障 信号。