混合動(dòng)力汽車(chē)雙向DC/DC變換器狀態(tài)監(jiān)測(cè)

?

混合動(dòng)力汽車(chē)雙向DC/DC變換器狀態(tài)監(jiān)測(cè)

混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障中電子系統(tǒng)故障占據(jù)重要地位。早期故障監(jiān)測(cè)可以避免故障累積并防止災(zāi)難性后果發(fā)生。對(duì)功率半導(dǎo)體故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)及靈敏度分析，該功率半導(dǎo)體安裝于混合動(dòng)力汽車(chē)雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器中，用于連接主要混合能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。對(duì)轉(zhuǎn)換器輸入/輸出端的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析，分析結(jié)果用于檢測(cè)功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)故障。

隨著功率轉(zhuǎn)換器在現(xiàn)代混合動(dòng)力汽車(chē)中的廣泛使用，對(duì)電力電子狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的需求不斷提高，以確保汽車(chē)電力系統(tǒng)的可靠性。提出的故障診斷技術(shù)采用電壓和電流信號(hào)對(duì)功率變換系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)及識(shí)別功率半導(dǎo)體故障，信號(hào)測(cè)點(diǎn)位于并行直流多輸入雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器終端。采用監(jiān)測(cè)信號(hào)第三階、第四階的統(tǒng)計(jì)矩周期性地檢測(cè)任何偏離正常情況的閾值?；谛盘?hào)偏度和峰度的數(shù)量、方向偏差，生成一組代碼序列，將其與故障特征的代碼序列相比。一組代碼中不同代碼表示不同的故障，根據(jù)生成的代碼進(jìn)行故障檢測(cè)和識(shí)別。仿真結(jié)果表明，所提方法是有效的，能夠及時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)換器升壓和降壓過(guò)程中的故障。該方法不僅可以識(shí)別功率半導(dǎo)體器件的故障，而且可以識(shí)別功率半導(dǎo)體故障的性質(zhì)如短路（SC）或開(kāi)路（OC）。

故障可能發(fā)生在汽車(chē)電力系統(tǒng)的任何地方，但功率器件是電力電子系統(tǒng)可靠性最弱的部分。OC故障通常是由于控制失效、驅(qū)動(dòng)電路故障，或電源設(shè)備本身的物理?yè)p壞。SC故障是設(shè)備過(guò)載、電路設(shè)計(jì)或外部原因的結(jié)果。故障診斷分為3個(gè)階段：數(shù)據(jù)采集、特征提取、故障檢測(cè)和識(shí)別。通過(guò)模擬在正常和故障情況下的轉(zhuǎn)換器獲得數(shù)據(jù)樣本。采用時(shí)域中電壓和電流統(tǒng)計(jì)參數(shù)提取電信號(hào)的特征，并將其作為決策算法的輸入，而該算法生成的代碼能夠指示故障的可能性。故障檢測(cè)和識(shí)別都在代碼生成的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。

N. Moubayed et al. 2014 22nd Mediterranean Conference on Control and Automation (MED), Italy -June 16-19, 2014.

編譯：王亮