[发明专利]一种基于小波包分析的交直流充电设备功率器件故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于小波包分析的交直流充电设备功率器件故障诊断方法，包括对充电设备功率模块进行分析并确定故障分类；获取正常情况和各种故障情况下充电设备功率模块的输出信号；对输出信号进行高低频分解，把分解得到的低高频信号进行多层小波包分解，并对小波包分解系数进行重构；计算提取的各个频带信号能量并进行归一化运算，最终确定信号能量的集中频带范围；对重构后的小波包分解系数进行功率谱分析，确定频带信号的特征频率、功率谱值，并与故障分析进行比较，确定故障类型；对故障类型进行故障类型编码。本发明提高了信号的时频分辨率，利用频谱特征实现精准的故障定位，提高了交直流充电设备功率器件故障诊断的精度。

主权项

1.一种基于小波包分析的交直流充电设备功率器件故障诊断方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤(1)：对充电设备功率模块功率器件开路故障进行故障分析，并确定故障分类；步骤(2):按照所述充电设备功率模块分别建立PWM整流器和DC‑DC功率变换器的数学模型；通过simulink仿真获取正常情况和各种故障情况下充电设备功率模块的直流母线输出电压信号；步骤(3)：对步骤(2)中的直流母线输出电压信号同时进行高频和低频分解，得到低频信号和高频信号；利用小波包分析法，把分解得到的低频信号和高频信号进行n层小波包分解，并在细分的2n个频带上对小波包分解系数进行重构；提取信号的小波包重构系数计算划分的各个频带信号能量，并进行归一化运算，通过比较归一化后的频带信号能量大小最终确定信号能量的集中频带范围；步骤(4)：利用小波包重构系数进行功率谱分析，从而确定频带信号的特征频率和功率谱值，将本频段的特征频率与功率谱数据与步骤(1)中分类故障的特征频率与功率谱进行对比分析，从而确定故障类型；步骤(5)：对步骤(1)中故障类型进行故障类型编码。