基于EWT的充电站主变流器中的IGBT故障检测

李 乐，苏建徽*，施 永，赵 锐

(1.合肥工业大学 光伏系统教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009；2.南京邮电大学 自动化学院 人工智能学院，江苏 南京 210003)

随着电动汽车数量的增加，直流快速充电站已成为电动汽车领域的研究热点.因为充电站有大量电力电子器件，这些器件的故障易使充电站出现波形畸变、过电压及过电流等情况，甚至危及电网安全.对充电站的核心器件进行快速故障检测，是维护充电站送电质量的有效手段.连接电网与充电机的主变流器，是电动汽车充电站的最重要环节，负责交直流转换，且为充电机输入稳定的直流电压.主变流器的核心器件为绝缘栅双级晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称IGBT)，IGBT出现开路故障时，输出波形并不明显异常.因此，为确保充电站的安全稳定运行，需对充电站主变流器中的IGBT进行故障检测，快速准确识别及定位故障.

研究人员对充电站的故障检测及诊断进行了探讨.文献[7]分析了充电站直流侧出现故障的原因，提出了保护充电站的方案.信号处理方法(如傅里叶变换、小波分析等)是故障检测及诊断的常用方法.文献[12]使用快速傅里叶变换及主元分析，提取级联H桥多电平逆变器的故障特征，并将该特征输入贝叶斯网络进行诊断，诊断精度较高.文献[13]研究了串联两重三相电压型逆变器的开路故障，使用功率谱识别故障，但对每个故障信号的功率谱需逐一识别，且参数需要人工设定.笔者拟基于经验小波变换(empirical wavelet transform,简称EWT)对……