电压采集装置、故障诊断装置以及逆变器系统的制作方法

本实用新型涉及逆变器的功率模块的故障诊断领域。

背景技术：

目前，在逆变器在现场的应用中，在开机自检阶段，没有针对功率模块的硬件做出检测，当功率模块内部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)发生短路或开路等故障时，不能及时发现故障而直接进行逆变启动，容易造成炸机后果，形成更大的损失。而且，在功率模块报出IGBT故障时，一般需要人工进行故障检测判断，并手动复位，大大增加了维护时间和人力成本，影响了逆变器系统的发电量。

为了克服现有方案无法自动地检测并判断IGBT的状态，存在需要专业操作人员维护，故障容易扩大化，不利于设备的长期稳定工作等缺点。

技术实现要素：

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，本实用新型提出了一种电压采集装置、故障诊断装置以及逆变器系统。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电压采集装置，用于逆变器的功率模块的故障诊断，其中，所述功率模块包括与输入母线并联的逆变桥，其特征在于，所述电压采集装置包括：电压检测电路，被配置为检测用于诊断功率模块故障的电压值；母线电压检测开关，被设置在所述功率模块与所述电压检测电路之间，并具有常开点和常闭点；以及自检开关，被配置为与所述逆变器的各输出端一一对应，并与所述母线电压检测开关互锁，所述输入母线和所述逆变桥的两个连接点中的一个连接至所述电压检测电路，另一个通过所述母线电压检测开关的常闭点连接至所述电压检测电路，所述逆变器的各输出端通过与其对应设置的所述自检开关以及所述母线电压检测开关的常开点连接至所述电压检测电路。

在本实用新型的一些实施例中，在进行所述逆变器开机检测且在进入自检模式前，所述母线电压检测开关处于断电，所述输入母线和所述逆变桥的两个连接点处的输入母线的电压值被引入所述电压检测电路，在所述逆变器的开机自检模式下，所述母线电压检测开关通电，所述逆变器的各输出端处的电压值被引入所述电压检测电路，其中，所述开机自检模式是检测所述逆变桥的各并联支路上的开关器件故障的模式。

在本实用新型的一些实施例中，所述自检开关被配置为相互互锁；所述各并联支路上的所述开关器件包括上下串联的IGBT模块，所述上下串联的IGBT模块的连接点分别连接至所述自检开关；所述母线电压检测开关是继电器。

在本实用新型的一些实施例中，所述逆变桥是H桥、单相或者三相逆变桥。

通过上述实施例中的逆变器的功率模块的电压采集装置，能够实现开机前的自动检测功能。并且能够准确识别功率模块的故障点以及故障类型，方便进行售后服务。

根据本实用新型的另一个实施例中，提供了一种故障诊断装置，其特征在于，包括：上述的电压采集装置；以及控制器，对所述母线电压检测开关和所述自检开关进行通断控制，并接收所述电压采集装置反馈的电压值，所述电压值用于判断所述功率模块是否发生故障。

根据上述实施例中的故障诊断装置，通过接受上位机下发的自检指令，进行功率模块的自诊断，有效甄别功率模块是否处于正常状态，并将检测结果反馈给控制器，控制器作出允许启动和通知进行故障模块更换的判断，方便进行售后服务。

根据本实用新型的其他实施例，提供了一种逆变器系统，其特征在于，包括：逆变器，包括功率模块，所述功率模块具有与输入母线并联的逆变桥；以及上述的故障诊断装置。

根据上述实施例中的逆变器系统，通过接受上位机下发的自检指令，进行功率模块的自诊断，有效甄别功率模块是否处于正常状态，并将检测结果反馈给控制器，控制器作出允许启动和通知进行故障模块更换的判断，方便进行售后服务。

在一些实施例中，上述逆变器系统还可以包括：直流充电电路，配置在所述输入母线与所述逆变器之间。

在一些实施例中，所述直流充电电路包括：隔离变压器，与辅助电源连接；以及充电电路开关，被配置在所述隔离变压器和所述输入母线之间。

根据上述实施例中的具备直流充电电路的逆变器系统，通过对直流母线电压检测板的微小改造，也可以实现功率模块自诊断的功能，因此能够节省系统的成本。

根据上述实施例中的逆变器系统及其功率模块的故障诊断装置，可以自动进行功率模块故障诊断，减小了人工干预；准确识别功率模块的故障，且识别过程安全可靠，防止故障扩大化；防止由于干扰或者其它问题造成的功率模块误报故障，减小停机等待及维护时间；准确定位故障类型和故障点，减小维护时间。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1是本实用新型的实施例1的三相逆变器的示意图；

图2是用于本实用新型的实施例1的三相逆变器的故障诊断装置的接线示意图；

图3是本实用新型的实施例1的电压检测电路的接线示意图；

图4是本实用新型的实施例1的功率模块自诊断装置逻辑示意图；

图5是本实用新型的实施例1的静态电压检测开关动作逻辑示意图；

图6是本实用新型的实施例1的动态电压检测开关动作逻辑示意图；

图7是本实用新型的实施例2的单相逆变器的示意图；

图8是用于本实用新型的实施例2的单相逆变器的故障诊断装置的接线示意图；

图9是本实用新型的实施例3的H相逆变器的示意图；

图10是用于本实用新型的实施例3的H相逆变器的故障诊断装置的接线示意图；

图11是在实施例1的逆变器系统中增加直流充电电路的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，不一定是按比例描绘图中的组件。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的主要技术创意。

下面，参照附图，对于作为本实用新型的一个实施例涉及的逆变器系统进行详细的说明。

实施例1

在本实施例中，根据图1和图2，对于具有三相逆变器的逆变器系统进行说明。这里，假定该逆变器系统用于光伏发电并网。

图1是三相逆变器的示意图。图2是用于三相逆变器的故障诊断装置的接线示意图。

本实施例的逆变器系统包括具有逆变器和故障诊断装置。

如图1所示，三相逆变器设置在光伏发电的直流母线(输入母线)和电网之间。三相逆变器包括功率模块，该功率模块具有与直流母线并联的逆变桥。

故障诊断装置用于对逆变器的功率模块进行开机故障检测。如图2所示，该故障诊断装置具备电压采集装置100和控制器102。

电压采集装置100具有电压检测电路101、母线电压检测开关Q2、以及自检开关Q3、Q4、Q5。电压检测电路101检测用于诊断功率模块故障的电压值。母线电压检测开关Q2设置在功率模块与电压检测电路101之间，并具有常开点和常闭点。

自检开关Q3、Q4、Q5与逆变桥的各输出端C、D、E一一对应设置。例如，自检开关Q3与逆变器的C端对应，自检开关Q4与逆变器的D端对应，自检开关Q5与逆变器的E端对应。

并且，自检开关Q3、Q4、Q5与母线电压检测开关Q2互锁。如图2所示，当母线电压检测开关Q2的常闭点断电时，母线电压检测开关Q2的常开点通电，因此逆变桥的各输出端C、D、E分别通过自检开关Q3、Q4、Q5以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。另一方面，当母线电压检测开关Q2的常闭点通电时，由于母线电压检测开关Q2的常开点断电，逆变桥的各输出端C、D、E不能通过自检开关Q3、Q4、Q5以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

如图2所示，直流母线和逆变桥的两个连接点A、B中的连接点B连接至电压检测电路101，连接点A通过母线电压检测开关Q2的常闭点连接至电压检测电路101。逆变桥的各输出端C、D、E通过与其对应设置的自检开关Q3、Q4、Q5以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。例如，逆变器的输出端C通过与其对应设置的自检开关Q3以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101，逆变器的输出端D通过与其对应设置的自检开关Q4以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101，逆变器的输出端E通过与其对应设置的自检开关Q5以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

如图1所示，逆变器具有交流侧开关Q1。交流侧开关Q1设置在功率模块的各交流输出侧。当进行逆变器开机检测时，控制器102控制交流侧开关Q1使其断开。由此，能够安全且可靠地进行对逆变器的功率模块的故障诊断。

自检开关Q3、Q4、Q5被配置为相互互锁。例如，当Q3通电时，Q4、Q5处于断电状态，当Q4通电时，Q3、Q5处于断电状态，当Q5通电时，Q3、Q4处于断电状态。

在功率模块的各并联支路上的开关器件包括上下串联的IGBT模块。例如，如图1所示，IGBT模块S1和S4串联，IGBT模块S2和S5串联，IGBT模块S3和S6串联。

在本实施例中，母线电压检测开关Q2可以是电磁继电器、固体继电器、温度继电器、舌簧继电器、时间继电器、高频继电器、极化继电器等，也可以是其他类型的继电器，如继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等。

如图3所示，在本实施例中，电压检测电路101具备电阻分压单元110、光耦隔离单元111、放大器112以及采样单元。在本实施例中，作为采样单元使用AD采样芯片113。电阻分压单元110被配置为降低高输入母线电压。光耦隔离单元111被配置为隔离电阻分压单元与后端电路。放大器112被配置为放大来自光耦隔离单元的信号。AD采样芯片113被配置为对来自放大器的信号进行转换。电阻分压单元110用于将高输入母线电压降低为低电压传递给光耦隔离单元111。例如，电阻分压单元110用于将高输入母线电压降低为0～2V的低电压传递给光耦隔离单元111。光耦隔离单元111通过光电隔离将模拟量信号传递给后端的放大器112。光耦隔离单元111起到电阻分压单元110电路与后端电路之间的隔离作用，因此能够防止由于异常情况下电阻分压单元110电路的强电引入后端。放大器112起到按比例积分放大模拟量信号的作用。AD采样芯片113的AD采样芯片将模拟量信号转换为数字量信号并最终传递到控制器102。

通过在电压检测电路101具备电阻分压单元110、光耦隔离单元111、放大器112以及采样单元，能够隔离高电压和低电压，因此能够解决自诊断装置中可能存在的安全隐患问题。

控制器102对母线电压检测开关Q2和自检开关Q3、Q4、Q5进行通断控制，接收电压检测电路101反馈的电压值，该电压值用于判断功率模块是否发生故障。根据该电压值，控制器作出允许启动和通知进行故障模块更换的判断，由此方便进行售后服务。

当进行逆变器开机检测时，控制器102控制交流侧开关Q1使其断开。

当进行逆变器开机检测且在进入自检模式前，控制器102控制母线电压检测开关Q2使其处于断电，输入母线和逆变桥的两个连接点A、B处的输入母线的电压值被引入电压检测电路101。

在逆变器的开机自检模式下，控制器102控制母线电压检测开关Q2通电，并依次控制自检开关Q3、Q4、Q5通断，逆变桥的各输出端C、D、E处的电压值依次被引入电压检测电路101。

开机自检模式是检测逆变桥的各并联支路上的开关器件故障的模式。

下面，结合图4、图5、图6，对自检动作进行详细的说明。

如图4所示，在功率模块自诊断装置中，控制器102控制断开交流侧Q1开关，并下发自检指令(步骤S101)。

在自检模式下，母线电压检测开关Q2通电，逆变器的各输出端C、D、E处的电压值被引入电压检测电路101。控制器102检测输入母线电压反馈是否正常(步骤S102)。

在步骤S102中，根据电压值判断功率模块是否存在短路点，并记录此时的输入母线电压Uab的值。如果输入母线电压反馈异常，则认为功率模块内部存在短路点，自检装置直接终止自检程序，并将自检输入母线电压未建立的故障反馈给上位机，以便及时联系售后维护(步骤S1021)。如果输入母线电压反馈正常，则进入下一个步骤S103。

在步骤S103中，启动静态电压检测程序。控制器102以特定的间隔时间，依次闭合/断开自检开关Q3、Q4、Q5。并且，依次控制C、D、E测量点，由此通过自检开关Q3、Q4、Q5接入到电压检测电路101。在上述静态电压检测程序期间，母线电压检测开关Q2一直处于通电状态，S1、S2、S3、S4、S5、S6的IGBT一直处于关闭状态。控制器102根据自检开关Q3、Q4、Q5的控制信号，分别采集到Q3-U、Q4-U以及Q5-U的电压值，即，Ubc、Ubd、Ube的电压值，并针对上述Ubc、Ubd、Ube的电压值与上述Uab电压值的一半进行比较(步骤S104)。

如果上述电压值的偏差在一定范围内，则认为IGBT的阻值造成的静态电压均在正常范围内，进入步骤S105。在上述动作中，可以根据软件设置调整上述偏差的允许范围。如果电压值的偏差超过程序预设值，则认为IGBT存在短路或阻值异常，不能继续使用，自检装置终止检测程序，并反馈静态电压检测故障给上位机，以便及时联系售后维护(步骤S1041)。

在步骤S105中，启动动态电压检测程序，控制器102在依次闭合/断开自检开关Q3、Q4、Q5时，同步给出控制信号，由此控制S1、S2、S3的IGBT进行开通关断。然后，当控制器102再一次依次闭合/断开自检开关Q3、Q4、Q5时，同步给出控制信号，由此控制S4、S5、S6的IGBT进行开通关断，在上述动态电压检测程序期间，母线电压检测开关Q2一直处于闭合状态。

控制器102根据自检开关Q3、Q4、Q5的控制信号以及S1、S2、S3、S4、S5、S6的IGBT状态，能够得到Q3-S1、Q4-S2、Q5-S3、Q3-S4、Q4-S5、Q5-S6的电压值。即，在不同IGBT开合状态下的Ubc、Ubd、Ube的电压值。对于上述Ubc、Ubd、Ube的电压值与上述Uab电压值进行比较。判断在打开S1、S2、S3时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值是否相等或约等于上述Uab电压值，当然，上述电压值的相等或约等于表示可以存在一定偏差，这些偏差可以根据软件设置调整。并且，判断在打开S4、S5、S6时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值是否相等或约等于0，当然，上述电压值的相等或约等于0表示可以存在一定偏差，这些偏差可以根据软件设置调整(步骤S106)。

如果在打开S1、S2、S3时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值相等或约等于上述Uab电压值，在打开S4、S5、S6时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值相等或约等于0，则认为上述S1、S2、S3、S4、S5、S6的IGBT的开通正常，进入步骤S107。

另外，如果在打开S1、S2、S3时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值没有相等或约等于上述Uab电压值，在打开S4、S5、S6时，上述Ubc、Ubd、Ube的电压值没有相等或约等于0，即，当上述电压值的偏差超过程序预设值时，则认为上述S1、S2、S3、S4、S5、S6的IGBT存在开路或驱动板异常，自检装置终止检测程序(步骤S1061)。这时，上述自检装置终止检测程序并反馈动态电压检测故障给上位机，以便及时联系售后维护。

当正常完成上述S106动态电压检测并进入步骤S107时，程序判断IGBT的开通正常，退出自检测程序，并发出自检测通过指令。

例如，在光伏逆变器中的自诊断中，当启动自诊断程序之后，控制器102首先对输入母线电压进行采用判断，确认输入母线存在电压且电压值相等或约等于光伏组件的开路电压波动范围内，在光伏逆变器中，输入母线开路电压一般为550～1000V。然后，控制器102按照静态电压检测步骤顺序执行检测，考虑到在检测过程中有可能存在阴影遮挡对于光伏组件发电电压的影响，进而对输入母线电压产生波动，对Ubc、Ubd、Ube的电压值进行相互比较，以及与Uab电压值的一半进行电压比较判断，这里电压比较的偏差可以按照0.1*Uab电压设定。再次，控制器102按照动态电压检测步骤顺序执行检测，判断Ubc、Ubd、Ube的电压值是否相等或约等于Uab电压值，同样的，电压比较偏差可以按照0.1*Uab电压设定。在通过静态电压检测和动态电压检测后，可以判断功率模块可以正常运行，允许功率模块进行正常的逆变工作。

根据上面所述的电压采集装置，在识别过程中，先判断短路后判断开路，符合安全逻辑，自诊断过程安全可控，不会因为IGBT故障造成自检测造型故障扩大化。而且，能够准确识别功率模块的故障点以及故障类型，方便进行售后维护。

另外，在上述实施例中出现的“相等”、“相同”、“等于”、“约等于”是指，可以存在一定偏差，这些偏差可以根据软件设置调整。在上述实施例中，“相等或约等于0”是指，可以存在一定偏差，这些偏差也可以根据软件设置调整。

图5是静态电压检测开关动作逻辑示意图。图6是根动态电压检测开关动作逻辑示意图。

结合图5，以S1的IGBT发生短路(或阻值异常)为例子，对静态电压检测开关动作进行说明。在静态电压检测过程中，如果在母线电压检测开关Q2、自检开关Q3闭合时，模拟量电压采样值Ubc将会接近输入母线电压Uab的值(或Ubc的采样值偏差超过或未达到输入母线电压Uab值的一半)，则由于静态电压检测要求上述Ubc的值相等或约等于上述Uab的值的一半，因此S1的IGBT短路会直接报出静态电压检测故障，并给出故障的原因为S1的IGBT短路(或阻值异常)。

结合图6，以S1的IGBT无法正常导通为例子，对动态电压检测开关动作进行说明。在动态电压检测过程中，如果在母线电压检测开关Q2、自检开关Q3闭合，上述S1的IGBT接收到上位机下发的打开指令后，模拟量电压采样值Ubc将会接近输入母线电压Uab值的一半时，则由于动态电压检测要求上述Ubc的值相等或约等于上述Uab的值，因此S1的IGBT无法正常导通会直接报出动态电压检测故障，并给出故障的原因为S1的IGBT无法正常导通。

在上面所述中，将母线电压检测开关Q2的与输入母线连接的部分作为常闭点，将母线电压检测开关Q2的与自检开关Q3、Q4、Q5连接的部分作为常开点，但并不限于此。还可以将母线电压检测开关Q2的与输入母线连接的部分作为常开点，将母线电压检测开关Q2的与自检开关Q3、Q4、Q5连接的部分作为常闭点。

根据本实施例，能够自动进行功率模块故障诊断，减小了人工干预；准确识别功率模块的故障，且识别过程安全可靠，防止故障扩大化；防止由于干扰或者其它问题造成的功率模块误报故障，减小停机等待及维护时间；准确定位故障类型和故障点，减小维护时间。

另外，根据本实施例，通过设置母线电压检测开关与自检开关，能够将以往的输入母线电压检测装置能够兼用于功率模块内部的开关器件的故障检测，节约了系统成本。

实施例2

在本实施例中，根据图7和图8，对于具有单相逆变器的逆变器系统进行说明。

本实施例与实施例1相比，不同点在于，使用了单相逆变器和故障诊断装置与该单相逆变器的连接方式，其他的结构与实施例1基本相同，因此，关于相同结构附以相同符号，并省略重复说明。

如图7所示，单相逆变器设置在光伏发电的直流母线(输入母线)和电网之间。单相逆变器包括该功率模块，该功率模块具有与直流母线并联的逆变桥。

如图8所示，故障诊断装置具备电压采集装置100和控制器102。电压采集装置100具有电压检测电路101、母线电压检测开关Q2、以及自检开关Q31。

自检开关Q31与逆变桥的输出端C1对应设置。并且，自检开关Q31与母线电压检测开关Q2互锁。如图8所示，当母线电压检测开关Q2的常闭点断电时，母线电压检测开关Q2的常开点通电，因此逆变桥的输出端C1分别通过自检开关Q31以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。另一方面，当母线电压检测开关Q2的常闭点通电时，由于母线电压检测开关Q2的常开点断电，逆变桥的输出端C1不能通过自检开关Q31以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

如图8所示，直流母线和逆变桥的两个连接点A、B中的连接点B连接至电压检测电路101，连接点A通过母线电压检测开关Q2的常闭点连接至电压检测电路101。逆变桥的输出端C1通过与其对应设置的自检开关Q31以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。例如，逆变器的输出端C1通过与其对应设置的自检开关Q31以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

控制器102对母线电压检测开关Q2和自检开关Q31进行通断控制，接收电压检测电路101反馈的电压值，该电压值用于判断功率模块是否发生故障。根据该电压值，控制器作出允许启动和通知进行故障模块更换的判断，由此方便进行售后服务。

当进行逆变器开机检测时，控制器102控制交流侧开关Q1使其断开。

当进行逆变器开机检测且在进入自检模式前，控制器102控制母线电压检测开关Q2使其处于断电，输入母线和逆变桥的两个连接点A、B处的输入母线的电压值被引入电压检测电路101。

在逆变器的开机自检模式下，控制器102控制母线电压检测开关Q2通电，并依次控制自检开关Q31通断，逆变桥的输出端C1处的电压值依次被引入电压检测电路101。

开机自检模式是检测逆变桥的各并联支路上的开关器件故障的模式。

由于本实施例中的自检模式的工作原理与实施例1中的工作原理相似，因此这里不再赘述。

根据本实施例2，能够应用于单相逆变器系统的开机检测。并且，能够获得与实施例1相同的技术效果，这里不再赘述。

实施例3

在本实施例中，根据图9和图10，对于具有H相逆变器的逆变器系统进行说明。

本实施例与实施例1相比，不同点在于，使用了H相逆变器和故障诊断装置与该H相逆变器的连接方式，其他的结构与实施例1基本相同，因此，关于相同构成附以相同符号，并省略重复说明。

如图9所示，H相逆变器设置在光伏发电的直流母线(输入母线)和电网之间。H相逆变器包括该功率模块，该功率模块具有与直流母线并联的逆变桥。

如图10所示，故障诊断装置具备电压采集装置100和控制器102。电压采集装置100具有电压检测电路101、母线电压检测开关Q2、以及自检开关Q32、Q42。

自检开关Q32、Q42与逆变桥的各输出端C2、D2一一对应设置。例如，自检开关Q32与逆变器的C2端对应，自检开关Q42与逆变器的D2端对应。

并且，自检开关Q32、Q42与母线电压检测开关Q2互锁。如图2所示，当母线电压检测开关Q2的常闭点断电时，母线电压检测开关Q2的常开点通电，因此逆变桥的各输出端C2、D2分别通过自检开关Q32、Q42以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。另一方面，当母线电压检测开关Q2的常闭点通电时，由于母线电压检测开关Q2的常开点断电，逆变桥的各输出端C2、D2不能通过自检开关Q32、Q42以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

如图10所示，直流母线和逆变桥的两个连接点A、B中的连接点B连接至电压检测电路101，连接点A通过母线电压检测开关Q2的常闭点连接至电压检测电路101。逆变桥的各输出端C2、D2通过与其对应设置的自检开关Q32、Q42以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。例如，逆变器的输出端C2通过与其对应设置的自检开关Q32以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101，逆变器的输出端D2通过与其对应设置的自检开关Q42以及母线电压检测开关Q2的常开点连接至电压检测电路101。

自检开关Q32、Q42被配置为相互互锁。例如，当Q32通电时，Q42处于断电状态，当Q42通电时，Q32处于断电状态。

控制器102对母线电压检测开关Q2和自检开关Q32、Q42进行通断控制，接收电压检测电路101反馈的电压值，该电压值用于判断功率模块是否发生故障。根据该电压值，控制器作出允许启动和通知进行故障模块更换的判断，由此方便进行售后服务。

当进行逆变器开机检测时，控制器102控制交流侧开关Q1使其断开。

当进行逆变器开机检测且在进入自检模式前，控制器102控制母线电压检测开关Q2使其处于断电，输入母线和逆变桥的两个连接点A、B处的输入母线的电压值被引入电压检测电路101。

在逆变器的开机自检模式下，控制器102控制母线电压检测开关Q2通电，并依次控制自检开关Q32、Q42通断，逆变桥的各输出端C2、D2处的电压值依次被引入电压检测电路101。

开机自检模式是检测逆变桥的各并联支路上的开关器件故障的模式。

由于本实施例中的自检模式的工作原理与实施例1中的工作原理相似，因此这里不再赘述。

根据本实施例3，能够应用于H相逆变器系统的开机检测。并且，能够获得与实施例1相同的技术效果，这里不再赘述。

实施例4

在上述实施例中，对于光伏逆变器进行了说明。对本实用新型的实施例进行微小改造，不仅可以用于如光伏发电那样输入母线为直流母线的情况，还可以用于如风力发电那样输入母线为交流母线的情况。

下面，对根据本实施例4的逆变器系统进行说明。根据本实施例4的逆变器系统，可以在上述实施例1至3中任意实施例中增加直流充电电路103而构成。

这里，结合图11，对本实施例4的一个示例进行说明。图11示出了在实施例1的逆变器系统中增加直流充电电路103而构成的示例。在下面的说明中，关于与实施例1相同的构成附以相同符号，并省略重复说明。

如图11所示，以虚框表示的直流充电电路103并联配置在输入母线与逆变器之间。该直流充电电路103可以由辅助电源供电。该辅助电源可以是外部的辅助电源。

直流充电电路103包括隔离变压器T0、限流电阻R0、整流二极管D0以及充电电路开关Q0。

隔离变压器T0的一次侧连接外部的辅助电源，接收该辅助电源的供电。例如，由220V的交流电源供电。隔离变压器T0的二次侧经由限流电阻R0、整流二极管D0以及充电电路开关Q0连接至输入母线。

隔离变压器T0的变比由通过直流充电电路103而输出到功率模块的直流电压的幅值决定，例如，在输出到功率模块的电压为600V的情况下，可以选择1:2的隔离变压器T0。

充电电路开关Q0被配置在隔离变压器103与输入母线之间的线路上。在进行逆变器开机检测且在进入自检模式前，充电电路开关Q0处于断电状态。在逆变器的开机自检模式下，充电电路开关Q0导通，从而直流充电电路103向逆变器的功率模块供电，其余情况下充电电路开关Q0 处于关断状态。

例如，直流充电电路103由辅助电源供电，经过隔离变压器T0后由充电电路开关Q0控制投入和切除，充电电路开关Q0开关的后端连接有限流电阻R0，限流电阻R0限制流过整流二极管D0的电流大小，整流二极管D0的后端按照正负极性接入输入母线两端。直流充电电路103的充电电路开关Q0在需要进行自诊断时闭合，其他时间均处于打开状态，即直流充电电路103在需要进行自诊断时工作，为功率模块提供稳定的电压值，其他时间均不工作。

通过这样的结构，仅仅增加直流充电电路，就可以应用到除了光伏逆变器以外的其他逆变器中。

以上，基于若干实施例，对本申请进行了详细说明。

如以上实施例所述，根据本申请，可以自动进行功率模块故障诊断，减小了人工干预；准确识别功率模块的故障，且识别过程安全可靠，防止故障扩大化；防止由于干扰或者其它问题造成的功率模块误报故障，减小停机等待及维护时间；准确定位故障类型和故障点，减小维护时间。

另外，根据本申请，通过设置母线电压检测开关与自检开关，能够将以往的输入母线电压检测装置能够兼用于功率模块内部的开关器件的故障检测，节约了系统成本。

在上述的实施例中，对于三相逆变器、单相逆变器、H相逆变器进行了说明，但本实用新型并不限于此。另外，上述的电压采集装置、故障诊断装置以及逆变器系统对输入母线电压没有要求，可以满足所有逆变器的工况。并且，本实用新型的技术方案不仅适用于单个功率模块，对于模块化并联逆变器，也可仅通过一块输入母线电压检测板而实现自诊断功能，因此本领域的技术人员可以在领会本实用新型的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本实用新型的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本实用新型的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

应当理解的是，本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本实用新型的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。