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基于STFT技术的Boost变换器直流母线电解电容在线故障诊断
On-Line Fault Diagnosis of DC-Link Electrolytic Capacitors in Boost Converters Using the STFT Technique
| 作者 | Khaled Laadjal · Mohamed Sahraoui · Antonio J. Marques Cardoso |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年6月 |
| 技术分类 | 可靠性与测试 |
| 技术标签 | 故障诊断 可靠性分析 DC-DC变换器 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 故障诊断 电解电容 Boost变换器 短时傅里叶变换 (STFT) 等效串联电阻 (ESR) 可靠性 电力电子 老化 |
语言:
中文摘要
铝电解电容(AEC)的老化与温度效应导致的电解液挥发是电力电子设备故障的主要原因。当等效串联电阻(ESR)增加80%时,通常被视为电容寿命终点。本文提出一种利用短时傅里叶变换(STFT)技术,对Boost变换器中的直流母线电解电容进行在线故障诊断的方法,旨在提升电力电子系统的可靠性。
English Abstract
Faults in aluminum electrolytic capacitors (AECs) are classified as the major cause for power electronics equipment breakdown, mainly due to AECs wear out through the vaporization of the electrolyte, as a result of both aging and temperature effects. The majority of manufacturers identify the end-of-life threshold of such capacitors as their equivalent series resistance (ESR) increases by 80% or t...
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SunView 深度解读
电解电容是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器及储能变流器(PCS)中直流母线侧的关键薄弱环节,直接影响设备寿命。该研究提出的STFT在线诊断方法,无需额外传感器即可实现电容老化状态的实时监测,对于提升PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏逆变器的运维可靠性具有重要价值。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台,通过大数据分析实现电容寿命预警,从而降低现场运维成本,实现从“事后维修”向“预测性维护”的战略转型。