CN115078955A - 用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路 - Google Patents

用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电路部件的测评领域，公开了一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路，该方法包括：针对电路中的任一所述组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：控制组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电；控制组成部件所在的支路正向不导通但组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得充放电模块进行放电；获取组成部件的测评参数；以及根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断组成部件的状态，以对组成部件进行测评。藉此，实现了在电路的实际工况中无需将组成部件拆卸下来即可对组成部件进行测评。

Description

用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路
技术领域
本发明涉及电路部件的测评领域，具体地涉及一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路。
背景技术
在石油为主导的能源危机与迫切的能源转型背景之下，光伏等新能源发电是解决偏远地区用电难及分布式发电的有效手段。早在2007年，中国已成为全球最大的光伏制造国，年产量达到1088兆瓦。庞大的发电量需通过变流器等电力电子装备进行电能转换以满足并网运行的基本条件。因此，光伏并网逆变器对于整个光伏发电***的可靠运行具有重要的影响。然而，光伏电站实际所处的自然环境一般较为恶劣，内部的设备都会长时间承受高电应力和高热应力。同时，电网和直流侧扰动的影响也会提高光伏逆变器的故障发生率。据研究统计，在光伏电站运行过程当中的三类常见故障类别中，逆变器出现故障的频次占比高达60%，属于故障高发设备。并且研究表明由于功率器件IGBT故障导致的光伏逆变器发生的故障占据了总故障的40%左右。因此，急需一种基于光伏并网实际工况的IGBT可靠性测评与动态参数提取***。
至今为止基于实际单相光伏并网逆变工况的IGBT可靠性考核与动态参数测试***还未出现。若要进行基于实际工况的可靠性考核，往往是将单相并网逆变器输出接到电网模拟器中进行IGBT老化，这种方法不仅成本较高（电网模拟器设备价格昂贵），IGBT的动态特性测量也十分困难。若要对IGBT进行双脉冲测试，需要将IGBT从逆变器中拆卸下来，这样不仅可能会对单相光伏逆变器造成损伤，时间和人力成本也是巨大的。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法和装置及电路，其可解决或至少部分解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明实施例的一方面提供一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法，该方法包括：针对所述电路中的任一所述组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电，其中，所述电路包括供电模块、至少四个所述组成部件和所述充放电模块，至少四个所述组成部件位于所述供电模块的两端之间且分布于所述四个支路上，所述四个支路两两组合串联在所述供电模块的两端之间，所述充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，所述第一连接点和所述第二连接点是所述四个支路中进行串联的两支路的连接点，所述组成部件的对侧支路为不与所述组成部件所在的支路串联且相对于所述充放电模块与所述组成部件所在的支路处于不同侧的支路，所述组成部件为IGBT或MOSFET；控制所述组成部件所在的支路正向不导通但所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得所述充放电模块进行放电；获取所述组成部件的测评参数，其中，所述测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间；以及根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断所述组成部件的状态，以对所述组成部件进行测评。
可选地，在所述获取所述组成部件的测评参数之前，该方法还包括：控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。
可选地，在对所述组成部件进行测评之前所述四个支路未处于正向不导通状态的情况下，该方法还包括：控制所述四个支路正向不导通。
可选地，所述至少四个所述组成部件包括四个所述组成部件，所述电路还包括电网和开关模块，所述电网与所述充放电模块一起连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间，所述开关模块位于所述电网和所述充放电模块之间，该方法还包括：控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间。
可选地，所述开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第一断路器之间，所述第一断路器连接在所述充放电模块和所述电网之间，所述第三断路器连接在所述电网和所述第二连接点之间，所述第二断路器与所述第一断路器、所述电网和所述第三断路并联；所述控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间包括：控制所述第一断路器和所述第三断路器断开以及控制所述第二断路器关闭。
可选地，所述组成部件为IGBT，所述测评参数还包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
可选地，控制所述组成部件所在的支路正向导通或正向不导通为通过对支路中的所述组成部件施加脉冲来实现。
相应地，本发明实施例的另一方面提供一种用于对电路中的组成部件进行测评的装置，该装置包括：测评模块，用于针对所述电路中的任一所述组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电，其中，所述电路包括供电模块、至少四个所述组成部件和所述充放电模块，至少四个所述组成部件位于所述供电模块的两端之间且分布于所述四个支路上，所述四个支路两两组合串联在所述供电模块的两端之间，所述充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，所述第一连接点和所述第二连接点是所述四个支路中进行串联的两支路的连接点，所述组成部件的对侧支路为不与所述组成部件所在的支路串联且相对于所述充放电模块与所述组成部件所在的支路处于不同侧的支路，所述组成部件为IGBT或MOSFET；控制所述组成部件所在的支路正向不导通但所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得所述充放电模块进行放电；获取所述组成部件的测评参数，其中，所述测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间；以及根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断所述组成部件的状态，以对所述组成部件进行测评。
可选地，所述测评模块还用于：在所述获取所述组成部件的测评参数之前，控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。
可选地，所述测评模块还用于：在对所述组成部件进行测评之前所述四个支路未处于正向不导通状态的情况下，控制所述四个支路正向不导通。
可选地，所述至少四个所述组成部件包括四个所述组成部件，所述电路还包括电网和开关模块，所述电网与所述充放电模块一起连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间，所述开关模块位于所述电网和所述充放电模块之间；所述测评模块还用于：控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间。
可选地，所述开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第一断路器之间，所述第一断路器连接在所述充放电模块和所述电网之间，所述第三断路器连接在所述电网和所述第二连接点之间，所述第二断路器与所述第一断路器、所述电网和所述第三断路并联；所述测评模块控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间包括：控制所述第一断路器和所述第三断路器断开以及控制所述第二断路器关闭。
可选地，所述组成部件为IGBT，所述测评参数还包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
可选地，所述测评模块控制所述组成部件所在的支路正向导通或正向不导通为通过对支路中的所述组成部件施加脉冲来实现。
此外，本发明实施例的另一方面还提供一种电路，该电路包括组成部件，所述组成部件根据上述的方法进行测评。
通过上述技术方案，在电路中，通过控制被测评的组成部件所在的支路的正向导通和正向不导通及其对侧支路的正向导通控制充放电模块充电和放电，使得可以获取到组成部件的测评参数，根据获取的测评参数判断组成部件的状态以实现对组成部件进行测评，如此，实现了在电路的实际工况中无需将组成部件拆卸下来即可对组成部件进行测评，降低了对被测评的组成部件造成损伤的概率，降低了时间和人力成本；此外，测评方法简单，无需使用电网模拟器设备，降低了成本。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的用于对电路中的组成部件进行测评的方法的流程图；
图2是本发明另一实施例提供的电路的示意图；
图3是本发明另一实施例提供的电路的示意图；
图4是本发明另一实施例提供的电路的示意图；
图5是本发明另一实施例提供的电路的示意图；
图6是本发明另一实施例提供的电路的示意图；以及
图7是本发明另一实施例提供给的施加的脉冲信号的示意图。
附图标记说明
1、第一IGBT；2、第二IGBT；3、第三IGBT；4、第四IGBT；S1、第一断路器；S2、第二断路器；S3、第三断路器；Q1、第一主管；Q2、第二主管；Q3、第三主管；Q4、第四主管；D1、第一续流二极管；D2、第二续流二极管；D3、第三续流二极管；D4、第四续流二极管；L、电感；A、第一连接点；B、第二连接点；UDC、直流电源。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明实施例的一个方面提供一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法。
图1是本发明一实施例提供的用于对电路中的组成部件进行测评的方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下内容。需要说明的是，下面的介绍是以某一需要被测评的组成部件为例进行说明的，任一需要被测评的组成部件均可以按照下面的介绍进行测评。此外，在进行测评之前，四个支路处于正向不导通的状态。需要说明的是，在本发明实施例中，支路为组成部件处于的支路，所有的组成部件被分布在四个支路上；无论每个支路包括几个组成部件，所有的组成部件被分布在四个支路上。四个支路中的每一支路包括至少一个组成部件，支路的正向导通及正向不导通取决于支路中包括的组成部件是否正向导通。组成部件可以是IGBT或者MOSFET，IGBT或MOSFET包括主管和续流二极管，若电流是经由主管经过IGBT或者MOSFET的，则IGBT或MOSFET是正向导通的；若主管是不导通的，则IGBT或MOSFET是正向不导通的。例如，如图2所示，组成部件为IGBT，对于第一IGBT 1所在的支路，若电流是经由第一主管Q1流经第一IGBT 1则第一IGBT 1是正向导通，第一IGBT 1所在的支路是正向导通的；若电流经由第一续流二极管D1流经第一IGBT 1但第一主管Q1是不导通的，则第一IGBT 1正向不导通，第一IGBT 1所在的支路虽然可以流过电流，但是第一IGBT 1所在的支路不是正向导通的。针对任一支路，在支路中的所有组成部件均正向导通的情况下，支路正向导通；在支路中的至少一个组成部件正向不导通的情况下，支路正向不导通。另外，电路包括供电模块、至少四个组成部件和充放电模块。至少四个组成部件位于供电模块的两端之间且分布于四个支路上，例如，如图2所示，共4个IGBT，每个IGBT处于一个支路，共四个支路。四个支路两两组合串联在供电模块的两端之间，例如，如图2所示，第一IGBT 1所在的支路和第三IGBT 3所在的支路串联在电源两端，第二IGBT 2所在的支路和第四IGBT 4所在的支路串联在电源的两端。充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，第一连接点和第二连接点是四个支路中进行串联的两支路的连接点，例如，如图2所示，第一连接点A是第一IGBT 1所在的支路跟第三IGBT 3所在的支路的连接点，第二连接点B是第二IGBT 2所在的支路跟第四IGBT 4所在的支路的连接点。组成部件的对侧支路为不与组成部件所在的支路串联且相对于充放电模块与组成部件所在的支路处于不同侧的支路，例如，第一IGBT 1所在的支路和第四IGBT 4所在的支路互为彼此的对侧支路，第二IGBT 2所在的支路和第三IGBT 3所在的支路互为彼此的对侧支路。组成部件可是IGBT或MOSFET。此外，在进行测评时，供电模块处于供电的状态。可选地，供电模块可以是直流电源。可选地，充放电模块可以是电感。可选地，电路中还可以包括电容；电容并联在供电模块两端，用于进行储能；电容和供电模块组合在一起以实现稳定的输出电源。可选地，供电模块可以是基于光伏而获得电能。
在步骤S10中，控制组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电。其中，第一预设时间与针对被测评的组成部件预设的充电电流值的大小有关，可以根据预设的充电电流值的大小进行设置。
在步骤S11中，控制组成部件所在的支路正向不导通但组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得充放电模块进行放电。其中，第二预设时间与被测评的组成部件的开关频率有关，可以根据被测评的组成部件的开关频率进行设置。
在步骤S12中，获取组成部件的测评参数，其中，测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间。例如，可以是对被测评的组成部件连接示波器，通过示波器获取测评参数。
在步骤S13中，根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断组成部件的状态，以对组成部件进行测评。具体地，测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间，预设测评参数分别针对测评参数中的每一项设置阈值，也就是预设测评参数包括预设上升时间、预设下降时间、预设开通延迟时间和预设关断延迟时间；根据所获取的测评参数与预设测评参数判断组成部件的状态，就是将测评参数中的每一项与其对应的阈值进行比较，来判断组成部件的状态。可选地，根据所获取的测评参数和预设测评参数判断组成部件的状态可以是，测评参数中的至少一项未达到对应的预设阈值时判断组成部件的状态为差。
通过上述技术方案，在电路中，通过控制被测评的组成部件所在的支路的正向导通和正向不导通及其对侧支路的正向导通控制充放电模块充电和放电，使得可以获取到组成部件的测评参数，根据获取的测评参数判断组成部件的状态以实现对组成部件进行测评，如此，实现了在电路的实际工况中无需将组成部件拆卸下来即可对组成部件进行测评，降低了对被测评的组成部件造成损伤的概率，降低了时间和人力成本；此外，测评方法简单，无需使用电网模拟器设备，降低了成本。
可选地，在本发明实施例中，在获取组成部件的测评参数之前，该方法还包括：控制组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。其中，第三预设时间与被测评的组成部件的开关频率有关，可以根据被测评的组成部件的开关频率进行设置。通过再次控制被测评的组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通，可以使得获取到的测评参数更加准确；此外，还可以获取到反向恢复电流，使得测评参数可以包括反向恢复电流；另外，在充放电模块是电感的情况下，还可以获取到杂散电感造成的关断尖峰，使得测评参数可以包括杂散电感造成的关断尖峰。
可选地，在本发明实施例中，在对组成部件进行测评之前四个支路未处于正向不导通状态的情况下，该方法还包括：控制四个支路正向不导通。
可选地，在本发明实施例中，至少四个组成部件包括四个组成部件，电路还包括电网和开关模块，电网与充放电模块一起连接在第一连接点和第二连接点之间，开关模块位于电网和充放电模块之间，该方法还包括：控制开关模块使得对任一组成部件进行测评时充放电模块连接在第一连接点和第二连接点之间但电网未连接在第一连接点和第二连接点之间。
可选地，在本发明实施例中，开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，充放电模块连接在第一连接点和第一断路器之间，第一断路器连接在充放电模块和电网之间，第三断路器连接在电网和第二连接点之间，第二断路器与第一断路器、电网和第三断路并联；控制开关模块使得对任一组成部件进行测评时充放电模块连接在第一连接点和第二连接点之间但电网未连接在第一连接点和第二连接点之间包括：控制第一断路器和第三断路器断开以及控制第二断路器关闭。
可选地，在本发明实施例中，组成部件可以是IGBT，测评参数还可以包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。具体地，可以使用高压探头测量集电极与发射极之间的电压和栅极与发射极之间的电压，可以使用罗氏线圈测量集电极电流，将高压探头和罗氏线圈和示波器连接，通过示波器获取集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
可选地，在本发明实施例中，控制组成部件所在的支路正向导通或正向不导通可以是通过对支路中的组成部件施加脉冲来实现。例如，通过施加正向脉冲或者负向脉冲来实现。针对某一支路，无论该支路中有几个组成部件，控制该支路正向导通为通过对该支路中的所有组成部件施加脉冲使得所有的组成部件正向导通从而使得该支路正向导通；控制该支路正向不导通为通过对该支路中的至少一个组成部件施加脉冲使得至少一个组成部件正向不导通从而使得该支路正向不导通。具体地，对于MOSFET来说，针对N沟道增强型MOSFET，施加正向脉冲正向导通，施加负向脉冲正向不导通；针对P沟道增强型MOSFET，施加负向脉冲正向导通，施加正向脉冲正向不导通。对于IGBT来说，针对NPN型IGBT，施加正向脉冲正向导通，施加负向脉冲正向不导通；针对PNP型IGBT，施加负向脉冲正向导通，施加正向脉冲正向不导通。
下面结合图2-图7对本发明实施例提供的用于对电路中的组成部件进行测评的方法进行示例性介绍。其中，在该实施例中，组成部件是IGBT，且是NPN型IGBT，并且电路处于单相光伏并网工况中，供电模块为直流电源，直流电源借助于光伏进行供电，电路中包括电容。
在该实施例中，不需要将IGBT从电路中拆卸下来，当不对IGBT进行测评时单相光伏并网逆变工况可以正常运行，IGBT可以正常被使用以老化；当需要对IGBT进行测评时，可以对表征IGBT老化后的动态特性变化的动态参数（也就是上述实施例中所述的测评参数）进行提取，以根据动态参数对IGBT进行测评，也就是对IGBT的状态进行监测。虽然基于实际工况的可靠性测评已经受到了国内外从业者的关注，但是基于光伏并网实际工况的IGBT可靠性考核与状态监测仍然欠缺。基于此现状，本发明实施例提出了一种基于单相光伏并网工况的IGBT可靠性测评技术以更加准确的考核单相光伏并网逆变***中IGBT的可靠性。本发明实施例提供的基于单相光伏并网逆变运行工况的IGBT动态参数提取技术不仅可以实现实际的单相光伏并网运行工况，还可以通过电路控制的手段实现IGBT双脉冲测试，避免拆卸IGBT。其中，在该实施例中，基于单相光伏并网逆变运行工况的IGBT可靠性测评的电路可以参照图2所示。
结合图2对电路进行介绍。如图2所示，共包括4个IGBT，分别是第一IGBT 1、第二IGBT 2、第三IGBT 3和第四IGBT 4，每个IGBT占一个支路，4个IGBT组成逆变器。第一IGBT 1包括第一主管Q1和第一续流二极管D1，第二IGBT 2包括第二主管Q2和第二续流二极管D2，第三IGBT 3包括第三主管Q3和第三续流二极管D3，第四IGBT 4包括第四主管Q4和第四续流二极管D4。第一IGBT 1所在支路和第三IGBT 3所在支路通过第一连接点A串联在直流电源UDC的两端，第二IGBT 2所在的支路和第四IGBT 4所在的支路通过第二连接点B串联在直流电源UDC的两端。第一IGBT 1所在的支路与第四IGBT 4所在的支路相互为彼此的对侧支路，第二IGBT 2所在的支路与第三IGBT 3所在的支路相互为彼此的对侧支路。直流电源UDC两侧并联有电容。充放电模块为电感L。开关模块包括第一断路器S1、第二断路器S2和第三断路器S3，其中，电感L连接在第一连接点A和第一断路器S1之间，第一断路器S1连接在电感L和电网之间，第三断路器S3连接在电网和第二连接点B之间，第二断路器S2与第一断路器S1、电网和第三断路器S3并联。此外，其实，本发明实施例提供的IGBT可靠性测评包括两个部分，单相逆变部分和断路器部分。当不对IGBT进行测评时，第一断路器S1和第三断路器S3关闭，第二断路器S2断开，逆变器处于并网运行状态，电路处于正常工作状态；当对IGBT进行测评时，第一断路器S1和第三断路器S3断开，第二断路器S2关闭，逆变器侧的IGBT处于测试模式，逆变侧直流电源仅需要提供整体***的损耗功率即可，也就是直流电源正常进行供电；通过断路器发送断开指令或者关闭指令即可控制断路器的断开或者关闭。另外，在该实施例中，对IGBT进行测评时，通过对IGBT施加脉冲电压来控制正向导通或者正向不导通，每个IGBT所在的支路只有一个IGBT，因此，IGBT的正向导通或者正向不导通即为其所在支路的正向导通或者正向不导通；并且，使用双脉冲进行测评，也就是被测评的IGBT经历正向导通、正向不导通及再正向导通三个过程。
为了实现逆变侧IGBT的双脉冲测试，在进行测评前，首先需要将电路从正常工作状态下停机，所有的IGBT处于关断状态，也就是先控制所有的IGBT处于正向不导通状态，如图3所示。例如，可以是通过对所有的IGBT施加脉冲来实现。
下面以第四IGBT 4为被测对象，对本发明实施例提供的技术方案进行示例性介绍。需要说明的是，当对其他IGBT进行测评时均可以参照下述内容进行测评。
当对第四IGBT 4进行测评时，对第四IGBT 4和第一IGBT 1如图7所示的脉冲电压。其中，对第四IGBT 4和第一IGBT 1施加脉冲电压实际上就是对第四主管Q4和第一主管Q1施加脉冲电压，对第四IGBT 4和第一IGBT 1施加的栅极电压如图7所示。
在时间段t0~t1期间，对第一IGBT1和第四IGBT4施加正向电压，第一IGBT1和第四IGBT4同时正向导通，也就是控制第一IGBT 1所在的支路和第四IGBT 4所在的支路正向导通，第二断路器S2关闭，此时直流电源UDC通过第一IGBT 1和第四IGBT 4对电感L充电，电流路径如图4所示。其中，正向电压的大小可以根据被测器件的需求所设定。
在时间段t1~t2期间，对第一IGBT 1施加正向电压，对第四IGBT 4施加负向电压，也就是控制第四IGBT 4所在的支路正向不导通，控制第一IGBT 1所在的支路正向导通。第四IGBT 4正向不导通、第一IGBT 1正向导通，电感L上的电流通过第一IGBT 1和第二续流二极管D2实现续流，也就是电感L进行放电，续流路径如图5所示。其中，负向电压（关断电压）可以根据被测器件的需求所设定。
在时间段t2~t3期间，对第一IGBT 1和第四IGBT 4施加正向电压，第一IGBT 1和第四IGBT 4同时正向导通，也就是控制第一IGBT 1所在的支路和第四IGBT 4所在的支路正向导通，此时流过第四IGBT 4的电流值为设置的期望值，电流路径如图6所示。其中，设置的期望值可以根据被测器件的需求进行设置。
参照上述内容实现了第四IGBT 4的双脉冲测试，在t1和t2时刻即可提取IGBT带载开通和关断的动态参数（也就是本发明实施例中所述的测评参数），实现对于老化后IGBT的状态测评。其中，主要提取的动态参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间、关断延迟时间、集电极与发射极之间的电压Vce、栅极与发射极之间的电压Vge和集电极电流Ic。用高压探头测量电压Vce和Vge，用罗氏线圈测量电流Ic，高压探头和罗氏线圈连接示波器，将第四IGBT 4连接示波器，并对示波器进行设置，通过示波器获取到第四IGBT 4的开关时间波形图，通过示波器获取Vce、Vge、Ic、上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间。然后将提取的动态参数与被测试的第四IGBT 4的DataSheet额定的动态参数（预设测评参数）进行对比，判断出此时被测器件的状态，实现对于老化后IGBT的状态监测，也就是对IGBT进行测评。
通过上述内容可知，本发明实施例提供的技术方案为一种基于单相光伏并网实际工况的IGBT可靠性测试方法，其具有以下特征：1）通过协同控制断路器和逆变侧器件的开关状态实现IGBT双脉冲测试；2）利用滤波电感作为双脉冲测试的续流电感；3）在并网逆变器入网侧添加具有阻断功率流动的断路器；4）无需拔插被测器件即可进行双脉冲测试，并对动态特性参数进行提取。
本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：1）基于三个断路器实现了单相光伏并网逆变器的双脉冲测试及并网运行两种模式；2）相较于以往方案，无需对被测器件进行拔插测量，仅需要通过控制断路器及IGBT的开关状态即可进行测量，实现了IGBT动态特性的在线提取，该方法安全可靠，方便快捷。
相应地，本发明实施例的另一方面提供一种用于对电路中的组成部件进行测评的装置。该装置包括：测评模块，用于针对电路中的任一组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：控制组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电，其中，电路包括供电模块、至少四个组成部件和充放电模块，至少四个组成部件位于供电模块的两端之间且分布于四个支路上，四个支路两两组合串联在供电模块的两端之间，充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，第一连接点和第二连接点是四个支路中进行串联的两支路的连接点，组成部件的对侧支路为不与组成部件所在的支路串联且相对于充放电模块与组成部件所在的支路处于不同侧的支路，组成部件为IGBT或MOSFET；控制组成部件所在的支路正向不导通但组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得充放电模块进行放电；获取组成部件的测评参数，其中，测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间；以及根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断组成部件的状态，以对组成部件进行测评。
可选地，在本发明实施例中，测评模块还用于：在所述获取组成部件的测评参数之前，控制组成部件所在的支路和组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。
可选地，在本发明实施例中，测评模块还用于：在对组成部件进行测评之前四个支路未处于正向不导通状态的情况下，控制四个支路正向不导通。
可选地，在本发明实施例中，至少四个所述组成部件包括四个组成部件，电路还包括电网和开关模块，电网与充放电模块一起连接在第一连接点和第二连接点之间，开关模块位于电网和充放电模块之间；测评模块还用于：控制开关模块使得对任一组成部件进行测评时充放电模块连接在第一连接点和第二连接点之间但电网未连接在第一连接点和第二连接点之间。
可选地，在本发明实施例中，开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，充放电模块连接在第一连接点和第一断路器之间，第一断路器连接在充放电模块和电网之间，第三断路器连接在电网和第二连接点之间，第二断路器与第一断路器、电网和第三断路并联；测评模块控制开关模块使得对任一组成部件进行测评时充放电模块连接在第一连接点和第二连接点之间但电网未连接在第一连接点和第二连接点之间包括：控制第一断路器和第三断路器断开以及控制第二断路器关闭。
可选地，在本发明实施例中，组成部件为IGBT，测评参数还包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
可选地，在本发明实施例中，测评模块控制组成部件所在的支路正向导通或正向不导通为通过对支路中的组成部件施加脉冲来实现。
本发明实施例提供的用于对电路中的组成部件进行测评的装置的具体工作原理及益处与本发明实施例提供的用于对电路中的组成部件进行测评的方法的具体工作原理及益处相似，这里将不再赘述。
此外，本发明实施例的另一方面还提供一种电路，该电路包括组成部件，组成部件根据上述实施例中所述的方法进行测评。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种用于对电路中的组成部件进行测评的方法，其特征在于，该方法包括：
针对所述电路中的任一所述组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：
控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电，其中，所述电路包括供电模块、至少四个所述组成部件和所述充放电模块，至少四个所述组成部件位于所述供电模块的两端之间且分布于所述四个支路上，所述四个支路两两组合串联在所述供电模块的两端之间，所述充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，所述第一连接点和所述第二连接点是所述四个支路中进行串联的两支路的连接点，所述组成部件的对侧支路为不与所述组成部件所在的支路串联且相对于所述充放电模块与所述组成部件所在的支路处于不同侧的支路，所述组成部件为IGBT或MOSFET；
控制所述组成部件所在的支路正向不导通但所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得所述充放电模块进行放电；
获取所述组成部件的测评参数，其中，所述测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间；以及
根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断所述组成部件的状态，以对所述组成部件进行测评。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取所述组成部件的测评参数之前，该方法还包括：
控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述组成部件进行测评之前所述四个支路未处于正向不导通状态的情况下，该方法还包括：控制所述四个支路正向不导通。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少四个所述组成部件包括四个所述组成部件，所述电路还包括电网和开关模块，所述电网与所述充放电模块一起连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间，所述开关模块位于所述电网和所述充放电模块之间，该方法还包括：
控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第一断路器之间，所述第一断路器连接在所述充放电模块和所述电网之间，所述第三断路器连接在所述电网和所述第二连接点之间，所述第二断路器与所述第一断路器、所述电网和所述第三断路器并联；
所述控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间包括：控制所述第一断路器和所述第三断路器断开以及控制所述第二断路器关闭。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组成部件为IGBT，所述测评参数还包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，控制所述组成部件所在的支路正向导通或正向不导通为通过对支路中的所述组成部件施加脉冲来实现。
8.一种用于对电路中的组成部件进行测评的装置，其特征在于，该装置包括：
测评模块，用于针对所述电路中的任一所述组成部件，根据以下内容进行测评且在进行测评之前四个支路处于正向不导通的状态：
控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第一预设时间，以对充放电模块进行充电，其中，所述电路包括供电模块、至少四个所述组成部件和所述充放电模块，至少四个所述组成部件位于所述供电模块的两端之间且分布于所述四个支路上，所述四个支路两两组合串联在所述供电模块的两端之间，所述充放电模块位于第一连接点和第二连接点之间，所述第一连接点和所述第二连接点是所述四个支路中进行串联的两支路的连接点，所述组成部件的对侧支路为不与所述组成部件所在的支路串联且相对于所述充放电模块与所述组成部件所在的支路处于不同侧的支路，所述组成部件为IGBT或MOSFET；
控制所述组成部件所在的支路正向不导通但所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第二预设时间，以使得所述充放电模块进行放电；
获取所述组成部件的测评参数，其中，所述测评参数包括上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间；以及
根据所获取的测评参数和预设测评参数，判断所述组成部件的状态，以对所述组成部件进行测评。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述测评模块还用于：在所述获取所述组成部件的测评参数之前，控制所述组成部件所在的支路和所述组成部件的对侧支路正向导通且持续第三预设时间。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述测评模块还用于：在对所述组成部件进行测评之前所述四个支路未处于正向不导通状态的情况下，控制所述四个支路正向不导通。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少四个所述组成部件包括四个所述组成部件，所述电路还包括电网和开关模块，所述电网与所述充放电模块一起连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间，所述开关模块位于所述电网和所述充放电模块之间；
所述测评模块还用于：控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述开关模块包括第一断路器、第二断路器和第三断路器，其中，所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第一断路器之间，所述第一断路器连接在所述充放电模块和所述电网之间，所述第三断路器连接在所述电网和所述第二连接点之间，所述第二断路器与所述第一断路器、所述电网和所述第三断路器并联；
所述测评模块控制所述开关模块使得对任一所述组成部件进行测评时所述充放电模块连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间但所述电网未连接在所述第一连接点和所述第二连接点之间包括：控制所述第一断路器和所述第三断路器断开以及控制所述第二断路器关闭。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述组成部件为IGBT，所述测评参数还包括集电极与发射极之间的电压、栅极与发射极之间的电压和集电极电流。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的装置，其特征在于，所述测评模块控制所述组成部件所在的支路正向导通或正向不导通为通过对支路中的所述组成部件施加脉冲来实现。
15.一种电路，其特征在于，该电路包括组成部件，所述组成部件根据权利要求1-7中任一项所述的方法进行测评。
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