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电动汽车驱动 IGBT 多电平 故障诊断 ★ 5.0

模块化多电平变换器不同模式下子模块IGBT开路故障的监测与确认方法

Monitoring and Confirmation Method for Submodule IGBT Open-Circuit Faults in MMCs Under Different Modes

作者 Zhengkui Zhao · Minxiao Han
期刊 IET Power Electronics
出版日期 2025年8月
卷/期 第 18 卷 第 1 期
技术分类 电动汽车驱动
技术标签 IGBT 多电平 故障诊断
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 IGBT开路故障 模块化多电平变换器 故障检测方法 故障监测 故障确认
语言:

中文摘要

本文提出了一种针对在逆变和整流模式下运行的模块化多电平变换器(MMC)中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开路故障的有效检测方法。该方法采用分段式结构,包含故障监测与故障确认两个功能环节,通过缩小故障范围显著降低计算负担,并能在不受运行扰动和故障场景影响的情况下精确定位故障桥臂。

English Abstract

This paper proposes an effective detection method for insulated gate bipolar transistor (IGBT) open-circuit faults in multiple modular multilevel converters (MMCs) working in inverter and rectifier modes. This fault detection uses segmental structure and is composed of the fault monitoring and fault confirmation. The two functional parts can significantly relieve the calculation burden by shrinking the fault scope and precisely detect the faulty arm without being influenced by the operation disturbance and fault scenarios.
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SunView 深度解读

该MMC子模块IGBT开路故障诊断技术对阳光电源PowerTitan储能系统和大功率光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的分段式监测与确认方法可直接应用于ST系列储能变流器的IGBT功率模块保护,通过缩小故障范围降低计算负担,提升系统可靠性。该方法适用于逆变和整流双向运行模式,契合储能系统充放电场景需求。对于阳光电源三电平拓扑产品,该故障定位技术可增强智能诊断能力,结合iSolarCloud云平台实现预测性维护,减少非计划停机损失。建议将该算法集成到DSP控制器中,提升功率器件故障响应速度,为SiC/IGBT混合模块应用提供安全保障。