CN110261429A - 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置 - Google Patents

电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110261429A
CN110261429A CN201910510707.XA CN201910510707A CN110261429A CN 110261429 A CN110261429 A CN 110261429A CN 201910510707 A CN201910510707 A CN 201910510707A CN 110261429 A CN110261429 A CN 110261429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiator
conversion device
power conversion
electronic power
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910510707.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110261429B (zh
Inventor
陈杰
刘志刚
张钢
牟富强
邱瑞昌
漆良波
吕海臣
魏路
路亮
刘祥鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING QIANSIYU ELECTRIC Co Ltd
Original Assignee
BEIJING QIANSIYU ELECTRIC Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING QIANSIYU ELECTRIC Co Ltd filed Critical BEIJING QIANSIYU ELECTRIC Co Ltd
Priority to CN201910510707.XA priority Critical patent/CN110261429B/zh
Publication of CN110261429A publication Critical patent/CN110261429A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110261429B publication Critical patent/CN110261429B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种电力电子变流装置散热性能的确定方法及装置，该方法包括：分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和所述电力电子变流装置所处的环境温度；分别获取所述电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一功率损耗；根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度。本发明提供的电力电子变流装置散热性能的确定方法及装置，以实现对电力电子变流装置的散热器的散热性能退化度自动监测，并提高监测结果的准确性，且能够及时地掌握散热器的散热性能退化度。

Description

电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置
技术领域
本发明涉及电力电子变流领域，尤其涉及一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置。
背景技术
变流装置是电力电子变流技术的核心装置，也是电力供电系统的重要组成部分，而散热器作为变流装置中散热的重要部件，对散热器的散热性能进行预测，是保证电力供电系统安全可靠运行的重要工作。
图1为变流装置的散热器的结构示意图，如图1所示，变流装置的散热器包括散热基板1、散热翅片2、风冷通道3和风机4。变流装置产生的热量由散热器下方的散热基板1扩散到散热翅片2上，风机4可以产生强对流空气，使得散热翅片2上的热量通过风冷通道3扩散到空气中。在实际应用中，变流装置散热器的散热翅片2上可能黏附大量灰尘，导致散热器堵塞，影响散热器的散热性能，进而影响对变流装置进行散热的效果。现有技术中，为了确保变流装置可以正常可靠地工作，维修员或检查员会定期的对散热器进行监测，根据监测的情况，对散热器进行清理或维护，进而提高散热器的散热性能。
但是，通过人为监测的方式，导致散热性能监测的效率较低，且监测结果的准确性不高。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置，以实现对电力电子变流装置的散热器的自动监测，提高了监测结果的准确性，且监测的效率较高。
第一方面，本发明实施例提供一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，包括：
分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和所述电力电子变流装置所处的环境温度；
分别获取所述电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一功率损耗；
根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度。
可选的，所述根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定所述第一功率损耗，包括：
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一交流侧有功功率；
根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗；所述第一比值为在预设功率因数时所述电力电子变流装置的所述第一功率损耗相对于所述第一交流侧有功功率的比值。
可选的，所述根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度包括：
根据所述散热器的温度和所述环境温度，确定所述散热器的温升；
根据所述散热器的温升和所述第一功率损耗，确定所述散热器的热阻；
根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度。
可选的，所述根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度，包括：
根据预设的热阻和散热性能退化度之间的对应关系，确定所述散热器的热阻对应的散热性能退化度。
可选的，所述根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗之前，还包括：
根据所述预设功率因数和预设对应关系，确定在所述预设功率因数时对应的所述第一比值，所述预设对应关系为多个所述功率因数与多个所述第一比值之间的对应关系。
第二方面，本发明实施例提供一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定装置，包括：
获取模块，用于分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和所述电力电子变流装置所处的环境温度；
所述获取模块，还用于分别获取所述电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；
确定模块，用于根据获取模块获取的所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一功率损耗；
所述确定模块，还用于根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度。
可选的，所述确定模块，具体用于：
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一交流侧有功功率；
根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗；所述第一比值为在预设功率因数时所述电力电子变流装置的所述第一功率损耗相对于所述第一交流侧有功功率的比值。
可选的，所述确定模块，具体用于：
根据所述散热器的温度和所述环境温度，确定所述散热器的温升；
根据所述散热器的温升和所述第一功率损耗，确定所述散热器的热阻；
根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度。
可选的，所述确定模块，具体用于：
根据预设的热阻和散热性能退化度之间的对应关系，确定所述散热器的热阻对应的散热性能退化度。
可选的，所述确定模块，具体用于：
根据所述预设功率因数和预设对应关系，确定在所述预设功率因数时对应的所述第一比值，所述预设对应关系为多个所述功率因数与多个所述第一比值之间的对应关系。
第三方面，本发明实施例提供一种电力电子变流装置，包括：
处理器；
存储器，用于存储所述处理器的计算机程序；以及，
其中，所述处理器被配置为通过执行所述计算机程序来执行第一方面所述的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序使得电力电子变流装置执行第一方面所述的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法。
本发明提供的电力电子变流装置散热器散热性能退化度的确定方法及装置，该方法通过分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度；并分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗；进而根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，最终确定出电力电子变流装置的散热性能退化度。由于该方法在不添加传感器以及不改变变流装置结构的前提下，通过获取散热器的温度、环境温度以及交流侧电压和交流侧电流，即可以确定出电力电子变流装置的散热器的散热性能退化度，以此实现了对电力电子变流装置的散热器的自动监测，提高了监测结果的准确性，且监测的效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为电力电子变流装置的散热器的结构示意图。
图2是本发明根据一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图。
图3是本发明根据另一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图。
图4是本发明根据又一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图。
图5是本发明根据再一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图。
图6为本发明实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化程度与热阻比值之间对应关系示意图。
图7是本发明根据一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定装置的结构示意图。
图8为本发明一实施例提供的电力电子变流装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法可以应用于散热器的散热性能监测的场景中，例如可以应用于电力电子变流装置的散热器的散热性能监测的场景中。现有技术中，变流装置散热器的散热翅片上可能黏附大量灰尘，导致散热器堵塞，影响散热器的散热性能，进而影响对变流装置进行散热的效果。为了确保变流装置正常可靠地工作，维修员或检查员一般会定期的对散热器进行监测，根据监测的情况，对散热器进行清理或维护，进而提高散热器的散热性能。但是，通过人为监测的方式，导致散热性能监测的效率较低，且监测结果的准确性不高。
考虑到上述技术问题，本发明提出了一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，该方法通过分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度；又分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗；进而根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，最终确定出电力电子变流装置的散热性能退化度。由于该方法在不添加传感器以及不改变变流装置结构的前提下，通过获取散热器的温度、环境温度以及交流侧电压和交流侧电流，即可以确定出电力电子变流装置的散热器的散热性能退化度，以此实现了对电力电子变流装置的散热器的自动监测，提高了监测结果的准确性，且监测的效率较高。
下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2是本发明根据一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程图。该方法可以由任意执行散热性能退化度的确定方法的装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现。本实施例中，该装置可以集成在电力电子变流装置中。如图2所示，本发明实施例提供的散热性能退化度的确定方法包括如下步骤：
步骤201：分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度。
在本步骤中，在散热器的不同位置可以设置多个温度传感器，通过多个温度传感器可以测得散热器不同部位的温度。示例性的，可以将多个部位的温度的平均值确定为散热器的温度，也可以根据多个部位的温度，通过预设规则或者预设函数，计算散热器的温度。另外，可以通过温度计测量得到电力电子变流装置所处的环境温度，其中，该环境温度为距电力电子变流装置一定距离范围内的平均温度。
示例性的，本实施例中获取到的散热器的温度和环境温度可以为实时采集到的温度，也可以为在一段时间内采集到的温度的平均值。
步骤202：分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流。
在本步骤中，在获取散热器的温度和环境温度的同时，还需要获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流，交流侧电压和交流侧电流可以分别通过电压传感器和电流传感器获取。
其中，步骤201和步骤202之间没有先后顺序，可以先执行步骤201，在执行步骤202，也可以先执行步骤202，再执行步骤201，当然，也可以同时执行步骤201和步骤202。
步骤203：根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗。
在本步骤中，根据获取得到的交流侧的电压和交流侧的电流，可以计算出交流侧有功功率，通过交流侧有功功率可以进一步的确定出第一功率损耗。其中，第一功率损耗为电力电子变流装置在使用过程中的功率损耗，可以为某一时间段内或某一时刻的功率器件的功率损耗。
步骤204：根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，确定电力电子变流装置的散热性能退化度。
在本步骤中，根据获取的散热器的温度、环境温度以及第一功率损耗，进一步的确定电力电子变流装置的散热性能退化度，其中，散热性能退化度为散热器的散热性能的退化程度，退化程度与散热器的使用时长或长时间未对散热器上黏附的灰尘清理等因素有关，散热器的使用时长越长，其退化程度越高，也即散热器的散热效果越低；或者散热器上附着的灰尘越多，散热器的散热效果也越低。因此，在散热器使用一段时间后，需要定期的对散热器附着的灰尘进行清理，以使散热器的散热效果更好。
本实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，通过分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度；同时，又分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗；进而根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，最终确定出电力电子变流装置的散热性能退化度。由于该方法在不添加传感器以及不改变变流装置结构的前提下，通过获取散热器的温度、环境温度以及交流侧电压和交流侧电流，即可以确定出电力电子变流装置的散热器的散热性能退化度，以此实现了对电力电子变流装置的散热器的自动监测，提高了监测结果的准确性，且监测的效率较高。
图3是本发明根据另一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程图。在图2的基础上，本实施例对如何根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗的过程，做详细介绍，如图3所示，本发明实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法包括如下步骤：
步骤301：分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度。
步骤302：分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流。
步骤301-步骤302与步骤201-步骤202类似，此处不在赘述。
步骤303：根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一交流侧有功功率。
在本步骤中，根据获取的交流侧电压和交流侧电流，可以确定第一交流侧有功功率，其中，有功功率为负载电阻消耗的功率，也即，将电能转换为其他形式能量的电功率。
通过获取的交流侧电压、交流侧电流及功率因数，根据公式(1)计算交流侧有功功率：
式中：P为交流侧有功功率，Ua为电力电子变流装置的交流侧a相电压有效值，Ia为电力电子变流装置的交流侧a相电流有效值，为功率因数角，也即电压和电流的相位差，为功率因数，其取值范围为-1至1。
在本步骤中，根据获得的交流侧的电压和交流侧电流，确定交流侧有功功率，可以为后续计算第一功率损耗提供依据。
步骤304：根据第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定第一功率损耗；第一比值为在预设功率因数时电力电子变流装置的第一功率损耗相对于第一交流侧有功功率的比值。
在本步骤中，预设功率因数可以为步骤303中的功率因数，在该功率因数时，可以根据上述的方式计算出第一交流侧有功功率，因此，在预设功率因数时，根据计算获得的第一交流侧有功功率以及获知的第一比值，通过公式(2)，可以确定出第一功率损耗：
Ptot＝P×K 公式(2)
式中：Ptot为功率器件的功率损耗，即第一功率损耗，P为第一交流侧有功功率，K为第一比值。
在本步骤中，第一比值为在预设功率因数时，电力电子变流装置的第一功率损耗相对于第一交流侧有功功率的比值。因此，根据上述公式(2)即可求得第一功率损耗，进而根据第一功率损耗和第一比值可以确定电力电子变流装置的散热器热阻，进而确定散热性能退化度。
步骤305：根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，确定电力电子变流装置的散热性能退化度。
步骤305与步骤204类似，此处不再赘述。
本实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，根据获取的交流侧的电压和交流侧的电流，可以计算出第一交流侧有功功率，又根据预设功率因数，可以获得第一比值，也即电力电子变流装置的第一功率损耗相对于第一交流侧有功功率的比值，因此可以确定出电力电子变流装置的第一功率损耗，进而根据电力电子变流装置的第一功率损耗以及获得的散热器的温度和环境温度，可以确定电力电子变流装置的散热性能退化度，通过本实施例提供的方法可以使得预测散热性能退化度，以对散热器进行有目的性的维修或清理。
图4是本发明根据又一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图，本实施例在图3所示实施例的基础上，对在根据电力电子变流装置的第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定第一功率损耗之前的过程进行描述，该方法包括如下步骤：
步骤401：分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度。
步骤402：分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流。
步骤403：根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一交流侧有功功率。
步骤401-步骤403与步骤301-步骤303类似，此处不在赘述。
步骤404：根据预设功率因数和预设对应关系，确定在预设功率因数时对应的第一比值，预设对应关系为多个功率因数与多个第一比值之间的对应关系。
在本步骤中，多个第一比值可以通过公式(3)计算获得：
式中：k为第二比值，x为功率因数，a1……a6，b1……b6，c1……c6为相关系数，其中，相关系数与电力电子变流装置有关，电力电子变流装置不同，相关系数不同。
公式(3)为预设对应关系，表示多个功率因数和多个第一比值之间的对应关系，根据该对应关系，可以计算出预设功率因数下的第一比值。该预设对应关系可以根据理论获得，也可以通过实验获得，对于具体的获得方式，本发明不做任何限制。
步骤405：根据第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定第一功率损耗；第一比值为在预设功率因数时电力电子变流装置的第一功率损耗相对于第一交流侧有功功率的比值。
步骤406：根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，确定电力电子变流装置的散热性能退化度。
步骤405-步骤406与步骤304-步骤305类似，此处不再赘述。
本实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，通过预设功率因数和预设对应关系，确定在预设功率因数下对应的第一比值，这样可以根据预设对应关系，直接确定出第一比值，计算的速率较快，且计算出的结果准确性较高，进而计算出第一功率损耗，最终确定出电力电子变流装置的散热性能退化度；该方法可以提高对变流装置的散热器散热性监测的结果的准确性。
图5是本发明根据又一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法的流程示意图，本实施例在图2所示实施例的基础上，对如何根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，确定电力电子变流装置的散热性能退化度的过程，进行详细说明。如图5所示，本发明实施例提供的散热性能退化度的确定方法包括如下步骤：
步骤501：分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度。
步骤502：分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流。
步骤503：根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗。
步骤501-步骤503与步骤201-步骤203类似，此处不在赘述。
步骤504：根据散热器的温度和环境温度，确定散热器的温升。
在本步骤中，温升为变流装置的各部分温度的高低，与外界条件有关,温升就是变流装置的散热器的温度比周围环境温度高出的数值。在实际应用中，可以根据公式(4)计算散热器的温升：
Y＝Y1-Y2 公式(4)
式中：Y为散热器的温升，Y1为散热器的温度，Y2为环境温度。
步骤505：根据散热器的温升和第一功率损耗，确定散热器的热阻。
其中，散热器的热阻越大，散热器的散热效果越差。根据确定出的散热器的温升，同时根据计算出的第一功率损耗，确定散热器的热阻，具体的，可以根据公式(5)进行计算：
式中：R为散热器的热阻，Ptot为第一功率损耗，Y为散热器的温升。
步骤506：根据散热器的热阻，确定散热性能退化度。
在本步骤中，散热器的热阻与散热性能的退化度相关联，散热器的热阻越大，散热器的散热效果越差，说明散热性能的退化度就越高，根据计算出的散热器的热阻，进一步的确定散热器的退化度。
可选的，可以根据预设的热阻和散热性能退化度之间的对应关系，确定散热器的热阻对应的散热性能退化度。
具体的，根据预设的热阻与散热性能退化度之间的对应关系，通过确定的散热器的热阻将可以确定出热阻对应的散热性能退化度，在本实施例中将退化后的热阻值与散热器未退化前的预设热阻值的热阻比值作为与散热器散热性能退化度所对应的参量。
例如：假设退化后的热阻为Rfouling,散热器未退化前的预设热阻为Rinitial,热阻比值为h，则Rfouling、Rinitial和h之间存在如下对应关系：
图6为本发明实施例提供的电力电子变流装置散热器散热性能退化程度与热阻比值之间对应关系示意图，请参见图6，在散热器散热性能退化程度为20％之前，热阻比值处于缓慢上升，也即，在散热器散热性能退化程度较低时，热阻比值变化较小，也就是说，散热器退化前后的热阻值变换较小，而在散热器散热性能退化度大于20％时，热阻比值随着散热器散热性能退化度的增大而增大，当热阻比值为5时，散热器散热性能退化度为80％，此时散热器的散热性能较差。另外，热阻比值与散热器散热性能退化度之间的对应关系，可以通过多次实验获得，当然也可以通过其他方式获得，本实施例对于对应关系的获得方式不做任何限制，可以根据具体情况而定。
本实施例提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，根据散热器的温度和环境温度，确定出散热器的温升，同时又根据计算得的第一功率损耗，确定出散热器的热阻，根据热阻与变流装置的散热性能退化度的对应关系，既可以确定出变流装置的散热性能退化度。在上述确定散热性能退化度的过程中，无需依靠人工观察来确定散热性能退化度，仅仅利用列车现有的传感器，通过软硬件结合，程序编写，即可实现智能的监测，这不仅节省了人工监测的成本，更提高了监测的效率与准确度。另外，由于本发明提供的散热器的散热性能退化度确定方法，不再依赖人工观察，因此，本发明提供的电力电子变流装置散热器的散热性能退化度确定方法可以适用于任何结构的散热器，具有通用性。
图7是本发明根据一示例性实施例示出的一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定装置的框图，如图7所示，该装置包括：获取模块11和确定模块12，其中：
获取模块11，用于分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度；
所述获取模块11，还用于分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；
确定模块12，用于根据获取模块获取的交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗；
所述确定模块12，还用于根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，确定电力电子变流装置的散热性能退化度。
本发明提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定装置，该装置通过获取模块11分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和电力电子变流装置所处的环境温度；同时，又通过获取模块11分别获取电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；确定模块12根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一功率损耗；确定模块12进而根据散热器的温度、环境温度和第一功率损耗，最终确定出电力电子变流装置的散热性能退化度。由于该方法在不添加传感器以及不改变变流装置结构的前提下，通过获取散热器的温度、环境温度以及交流侧电压和交流侧电流，即可以确定出电力电子变流装置的散热器的散热性能退化度，以此实现了对电力电子变流装置的散热器的自动监测，提高监测结果的准确性，且监测的效率较高。
可选的，确定模块12具体用于：
根据交流侧电压和交流侧电流，确定第一交流侧有功功率；
根据第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定第一功率损耗；第一比值为在预设功率因数时电力电子变流装置的第一功率损耗相对于第一交流侧有功功率的比值。
可选的，确定模块12，具体用于：
根据散热器的温度和环境温度，确定散热器的温升；
根据散热器的温升和第一功率损耗，确定散热器的热阻；
根据散热器的热阻，确定散热性能退化度。
可选的，确定模块12，具体用于：
根据预设的热阻和散热性能退化度之间的对应关系，确定散热器的热阻对应的散热性能退化度。
可选的，所述确定模块12具体用于：
根据所述预设功率因数和预设对应关系，确定在所述预设功率因数时对应的所述第一比值，所述预设对应关系为多个所述功率因数与多个所述第一比值之间的对应关系。
上述装置可用于执行上述对应方法实施例提供的方法，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
以上处理模块可以被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
图8为本发明实施例提供的一种电力电子变流装置的结构示意图。图8显示的电力电子变流装置仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，该电力电子变流装置可以包括发送器60、处理器61、存储器62和至少一个通信总线63。通信总线63用于实现元件之间的通信连接。存储器62可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，存储器62中可以存储各种程序，用于完成各种处理功能以及实现本实施例的方法步骤。另外，该电力电子变流装置还可以包括接收器64，本实施例中的接收器64可以为相应的具有通信功能和接收信息功能的输入接口，本实施例中的发送器60可以为相应的具有通信功能和发送信息功能的输出接口。可选的，该发送器60和接收器64可以集成在一个通信接口中，也可以分别为独立的两个通信接口。
另外，存储器62中存储有计算机程序，并且被配置为由电力电子变流装置61执行，该计算机程序包括用于执行如上图2-图5所示实施例的方法的指令或者执行如上图2-图5所示实施例的方法的指令。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述方法实施例中任一实现方式提供的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法，其特征在于，包括：
分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和所述电力电子变流装置所处的环境温度；
分别获取所述电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一功率损耗；
根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定所述第一功率损耗，包括：
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一交流侧有功功率；
根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗；所述第一比值为在预设功率因数时所述电力电子变流装置的所述第一功率损耗相对于所述第一交流侧有功功率的比值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度包括：
根据所述散热器的温度和所述环境温度，确定所述散热器的温升；
根据所述散热器的温升和所述第一功率损耗，确定所述散热器的热阻；
根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度，包括：
根据预设的热阻和散热性能退化度之间的对应关系，确定所述散热器的热阻对应的散热性能退化度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗之前，还包括：
根据所述预设功率因数和预设对应关系，确定在所述预设功率因数时对应的所述第一比值，所述预设对应关系为多个所述功率因数与多个所述第一比值之间的对应关系。
6.一种电力电子变流装置散热性能退化度的确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于分别获取电力电子变流装置的散热器的温度和所述电力电子变流装置所处的环境温度；
所述获取模块，还用于分别获取所述电力电子变流装置的交流侧电压和交流侧电流；
确定模块，用于根据获取模块获取的所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一功率损耗；
所述确定模块，还用于根据所述散热器的温度、所述环境温度和所述第一功率损耗，确定所述电力电子变流装置的散热性能退化度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据所述交流侧电压和所述交流侧电流，确定第一交流侧有功功率；
根据所述第一交流侧有功功率，以及第一比值，确定所述第一功率损耗；所述第一比值为在预设功率因数时所述电力电子变流装置的所述第一功率损耗相对于所述第一交流侧有功功率的比值。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据所述散热器的温度和所述环境温度，确定所述散热器的温升；
根据所述散热器的温升和所述第一功率损耗，确定所述散热器的热阻；
根据散热器的热阻，确定所述散热性能退化度。
9.一种电力电子变流装置，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储所述处理器的计算机程序；以及，
其中，所述处理器被配置为通过执行所述计算机程序来执行权利要求1至7任一项所述的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法。
CN201910510707.XA 2019-06-13 2019-06-13 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置 Active CN110261429B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910510707.XA CN110261429B (zh) 2019-06-13 2019-06-13 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910510707.XA CN110261429B (zh) 2019-06-13 2019-06-13 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110261429A true CN110261429A (zh) 2019-09-20
CN110261429B CN110261429B (zh) 2022-06-28

Family

ID=67918133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910510707.XA Active CN110261429B (zh) 2019-06-13 2019-06-13 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110261429B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114942155A (zh) * 2022-07-22 2022-08-26 光久良热控科技(江苏)有限公司 一种大功率照明灯具中散热器状态实时监测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1125145A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Fuji Xerox Co Ltd 接合部温度概算装置
CN1979145A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 华为技术有限公司 检测风冷散热系统散热性能的装置及方法
CN106777459A (zh) * 2016-11-10 2017-05-31 北京交通大学 发电机轴径向转子温度场的计算方法
CN107025364A (zh) * 2017-05-12 2017-08-08 西安交通大学 一种igbt模块的结温预测方法
CN107590295A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 台达电子企业管理（上海）有限公司 用于功率模块的散热系统状况评估的方法及装置
CN109827987A (zh) * 2019-01-14 2019-05-31 北京交通大学 一种基于能效分析的散热器散热性能退化程度预测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1125145A (ja) * 1997-07-04 1999-01-29 Fuji Xerox Co Ltd 接合部温度概算装置
CN1979145A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 华为技术有限公司 检测风冷散热系统散热性能的装置及方法
CN107590295A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 台达电子企业管理（上海）有限公司 用于功率模块的散热系统状况评估的方法及装置
CN106777459A (zh) * 2016-11-10 2017-05-31 北京交通大学 发电机轴径向转子温度场的计算方法
CN107025364A (zh) * 2017-05-12 2017-08-08 西安交通大学 一种igbt模块的结温预测方法
CN109827987A (zh) * 2019-01-14 2019-05-31 北京交通大学 一种基于能效分析的散热器散热性能退化程度预测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱艺锋等: "75kVA 三电平背靠背变流器的", 《电工技术学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114942155A (zh) * 2022-07-22 2022-08-26 光久良热控科技(江苏)有限公司 一种大功率照明灯具中散热器状态实时监测方法
CN114942155B (zh) * 2022-07-22 2022-10-21 光久良热控科技(江苏)有限公司 一种大功率照明灯具中散热器状态实时监测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110261429B (zh) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bhattarai et al. Improvement of transmission line ampacity utilization by weather-based dynamic line rating
Zhang et al. Greenware: Greening cloud-scale data centers to maximize the use of renewable energy
CN110730865B (zh) 用于确定风力涡轮机中的结冰风险的装置和方法
JP2010186840A (ja) 太陽光発電システム
CN109827987A (zh) 一种基于能效分析的散热器散热性能退化程度预测方法
CN108172938A (zh) 一种动力电池热量管理系统
Bhattarai et al. Transmission line ampacity improvements of altalink wind plant overhead tie-lines using weather-based dynamic line rating
CN110261429A (zh) 电力电子变流装置散热性能退化度的确定方法及装置
WO2014081497A1 (en) Generating optimized configurations for a solar power system
Balog et al. A photovoltaic module thermal model using observed insolation and meteorological data to support a long life, highly reliable module-integrated inverter design by predicting expected operating temperature
CN104461732A (zh) 一种应用于二维网格结构片上网络芯片的温度优化方法
CN105375502B (zh) 一种光伏电量的实时控制方法及系统
CN116502426A (zh) 基于凝固融化过程结霜模拟方法、装置、终端和介质
KR20150029160A (ko) 기상정보 및 송전지리정보를 이용한 실시간 송전용량산정 장치 및 방법
CN108116682A (zh) 一种温度控制方法、装置以及无人飞行器
CN109409609A (zh) 综合能源系统多能流供需平衡的概率约束建模方法和装置
Martinez et al. Exploiting the solar energy surplus for edge computing
Chiodo et al. Wind farm production estimation under multivariate wind speed distribution
CN108536931A (zh) 基于贪婪算法的三维片上网络中温度传感器的部署方法
Manakari et al. Minimization of wind power curtailment using dynamic line rating
Primicerio et al. Development of an integrated, low-cost and open-source system for precision viticulture: From UAV to WSN
CN110730866B (zh) 用于监测风力涡轮机的周围环境的装置和方法
Bari et al. Energy aware trajectory computation of mobile data collectors in hierarchical sensor networks
Klonari et al. Estimating the photovoltaic hosting capacity of a low voltage feeder using smart meters’ measurements
Bhatt et al. Redeployment strategies for Wireless Sensor Networks under random node failures and budget constraints

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant