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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119047161B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411109496.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法及系统是由桂瑰;廖菁;杨超;徐琰淞;彭涛;桂卫华;阳春华设计研发完成，并于2024-08-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及牵引变流器的预后与健康管理技术领域，公开了一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法及系统。包括：构建牵引变流器桥臂中半导体器件的功率损耗模型和热模型；构建半导体器件的退化模型；根据热传导特性，构建退化因子、关联变量关系矩阵和依赖系数矩阵；构建相互依赖退化关系模型；基于热模型、退化模型和相互依赖退化关系模型，构建概率损伤模型；构建极限状态方程，对牵引变流器进行寿命预测；进而对牵引变流器进行寿命预测。该方法综合考虑了牵引变流器寿命预测的随机性和不确定性，采用概率性的建模方式更贴近实际系统的运行；能够较为真实的模拟牵引变流器内部相互依赖的退化关系，提高寿命预测的准确性。

本发明授权一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于概率损伤模型的牵引变流器寿命预测方法，其特征在于，包括： S1：构建牵引变流器桥臂中半导体器件的功率损耗模型，并基于所述功率损耗模型构建所述半导体器件的热模型； S2：基于焊料开裂失效物理学，以温度作为模型的输入，构建所述半导体器件的退化模型； S3：根据热传导特性，构建退化因子、关联变量关系矩阵和依赖系数矩阵；并构建相互依赖退化关系模型； S4：基于所述热模型、所述退化模型和所述相互依赖退化关系模型，构建概率损伤模型； S5：基于所述概率损伤模型构建极限状态方程；并基于所述极限状态方程对牵引变流器进行寿命预测； 所述S3包括： S31：构建半导体器件退化因子； S32：构建关联变量关系矩阵； S33：构建依赖系数矩阵； 当第z相桥臂中第n个半导体器件作为目标器件时，依赖系数矩阵满足如下关系式： 其中，是以第p相桥臂中所有半导体器件作为源器件对目标器件的依赖系数；是第p相桥臂中第k个半导体器件作为源器件对目标器件的依赖系数，满足如下关系式： 其中，是第p相桥臂中第k个半导体器件作为源器件对目标器件的依赖随机性变量，与单元材料的应变率敏感性相关；是第p相桥臂中第k个半导体器件作为源器件对目标器件的热扩散系数； 由公式11～12构成依赖系数矩阵； S34：构建相互依赖退化关系模型； 所述S5包括： S51：根据牵引变流器所用的半导体器件型号，定义第z相桥臂中第n个半导体器件的裂纹长度失效标准为Lfail,z,n，构建极限状态方程，满足如下关系式： 其中，Mz,nU,t表示第z相桥臂中第n个半导体器件在时刻t的安全裕度，Mz,nU,t≤0时，第z相桥臂中第n个半导体器件失效，U是不确定性集合，即θD表示焊料失效阈值的不确定性，θL,z,n是第z相桥臂中第n个半导体器件裂纹长度的估计误差；θε,z,n是第z相桥臂中第n个半导体器件累积塑性应变的估计误差，是t时刻第z相桥臂中第n个半导体器件的损伤程度； S52：进行牵引变流器寿命预测； 根据极限状态方程，记t时刻第z相桥臂中第n个半导体器件的失效概率为PF,z,n，满足如下关系式： 其中，fU,z,nu,t是失效概率密度函数；u是集合U的元素；集合WF是失效集，由满足Mz,nU,t≤0的所有元素u组成； 记牵引变流器的平均寿命为MTTFs，第z相桥臂的平均寿命为MTTFz，第z相桥臂中第n个半导体器件的平均寿命为MTTFz,n，计算公式分别为： 其中，min{}表示对括号内的元素取最小值； 记t时刻牵引变流器的可靠度为Rst，t时刻第z相桥臂的可靠度为Rzt，t时刻第z相桥臂中第n个半导体器件的可靠度为Rz,nt，计算公式分别为： 执行寿命预测。

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