一种IGBT模块温度检测方法以及装置制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种IGBT模块温度检测方法以及装置。
技术介绍
在电动汽车领域，当前比较常用的IGBT模块温度测量方案有两种：一种是非隔离方案，即采用二次侧安全电压供电，通过运放调理得到模块温度信号；另一种是隔离方案，前级采用一次侧高压电源供电以取样模块温度信号，通过线性隔离光耦加后级运放调理得到模块温度信号。为了应对汽车级高可靠性长寿命IGBT的产品需求，IGBT模块厂家已经尝试在IGBT芯片上集成温度传感器。由于安全规定的限制，上述第一种非隔离的温度采样方案已不再适用。而对于第二种隔离的温度采样方案，为了准确采集IGBT及二极管的芯片温度，需隔离采集多路温度信号，这样就导致模块温度采集电路成本高，且电路复杂，例如对于具备6个IGBT及二极管的IGBT模块，则需要获取6路温度信号。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种IGBT模块温度检测方法以及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种IGBT模块温度检测方法，应用于电机系统，方法包括：S1、获取电机系统的冷却水的当前水流量和当前水温；S2、基于所述当前水流量获取IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的热阻值；S3、基于母线当前的输入电压、输出电流、调制系数和开关频率计算IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的瞬态损耗；S4、基于步骤S2中的所述热阻值与步骤S3中的所述瞬态损耗计算IGBT模块的温度变化量；S5、基于步骤S1中的所述当前水温以及步骤S4中的所述温度变化量计算得到IGBT模块的最高温度值。在本专利技术所述...
【技术保护点】
一种IGBT模块温度检测方法，应用于电机系统，其特征在于，方法包括：S1、获取电机系统的冷却水的当前水流量和当前水温；S2、基于所述当前水流量获取IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的热阻值；S3、基于母线当前的输入电压、输出电流、调制系数和开关频率计算IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的瞬态损耗；S4、基于步骤S2中的所述热阻值与步骤S3中的所述瞬态损耗计算IGBT模块的温度变化量；S5、基于步骤S1中的所述当前水温以及步骤S4中的所述温度变化量计算得到IGBT模块的最高温度值。
【技术特征摘要】
1.一种IGBT模块温度检测方法，应用于电机系统，其特征在于，方法包括：S1、获取电机系统的冷却水的当前水流量和当前水温；S2、基于所述当前水流量获取IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的热阻值；S3、基于母线当前的输入电压、输出电流、调制系数和开关频率计算IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的瞬态损耗；S4、基于步骤S2中的所述热阻值与步骤S3中的所述瞬态损耗计算IGBT模块的温度变化量；S5、基于步骤S1中的所述当前水温以及步骤S4中的所述温度变化量计算得到IGBT模块的最高温度值。2.根据权利要求1所述的IGBT模块温度检测方法，其特征在于，步骤S2中，根据IGBT模块的器件规格参数表并通过查表法获取当前水流量对应的IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的热阻值。3.根据权利要求1所述的IGBT模块温度检测方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、基于以下公式获取每个IGBT的瞬态损耗：Pigbt＝Pigbt_switch+Pigbt_con P i g b t _ c o n = 1 2 π * ∫ 0 π V c e _ I c e _ c o n d _ i g b t * ( I l i n e _ r m s * 2 * s i n ( θ ) ) 2 * D _ i n v ( θ ) d θ ]]> P i g b t _ s w i t c h = f s w * ( E o n - n o m + E o f f - n o m ) * ( 2 * I r m s - i g b t I n o m ) * ( U b u s U n o m ) ]]> I r m s _ i g b t = 1 2 π * ∫ 0 π ( I l i n e _ r m s * 2 * s i n ( θ ) ) 2 * D _ i n v ( θ ) d θ ]]> D _ i n v ( θ ) = ( | U l i n e _ r m s * 2 * sin ( θ ) + 0.15 * U l i n e _ r m s * 2 * sin ( 3 θ ) | ) U b u s ]]> U l i n e _ r m s = U b u s * m 2 ]]>其中，Pigbt为IGBT的瞬态损耗，Pigbt_con为IGBT芯片的导通损耗，Pigbt_switch为IGBT芯片的开关损耗，Ubus为母线当前的输入电压，Iline_rms为输出电流，m为调制系数，fsw为开关频率，Vce_Ice_cond_igbt为IGBT等效导通内阻，Eon-nom为IGBT芯片开通能量手册值，Eoff-nom为IGBT芯片关断能量手册值，Inom为IGBT芯片测试电流手册值，Unom为IGBT芯片测试电压手册值，Irms_igbt为流过IGBT芯片的电流值，D_inv(θ)为占空比，Uline_rms为输出线电压有效值；S32、基于以下公式获取每个反并联二极管的瞬态损耗：Pdiode＝Pdiode_swich+Pdiode_con P d i o d e _ c o n = 1 2 π * ∫ 0 π V c e _ I c e _ c o n d _ d i o d e * ( I l i n e _ r m s * 2 * s i n ( θ ) ) 2 * ( 1 - D _ i n v ( θ ) ) d θ ]]> P d i o d e _ s w i c h = f s w * E r e c - n o m * ( 2 * I r m s - d i o d e I n o m ) * ( U b u s U n o m ) ]]> I r m s _ d i o d e = 1 2 π * ∫ 0 π ( I l i n e _ r m s * 2 * s i n ( θ ) ) 2 * ( 1 - D _ i n v ( θ ) ) d θ ]]>其中，Pdiode二极管的瞬态损耗，Pdiode_con为二极管导通损耗，Pdiode_swich为二极管的反向恢复损耗，Vce_Ice_cond_diode为二极管的等效导通内阻；Erec-nom为二极管的单次测试电流下的反向恢复能量；Irms_diode为二极管的反向恢复电流；S33、基于以下公式获取IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的瞬态损耗：Ptotal＝N*(Pigbt+Pdiode)，其中，N为正整数，代表IGBT模块内的IGBT及反并联二极管的个数。4.根据权利要求1所述的IGBT模块温度检测方法，其特征在于，步骤S4中基于以下公式计算IGBT模块的温度变化量：ΔT＝Ptotal*Rjw，其中，Ptotal代表IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的瞬态损耗，Rjw代表IGBT模块内所有的IGBT及反并联二极管的热阻值。5.根据权利要求1所述的IGBT模块温度检测方法，其特征在于，步骤S5中基于以下公式计算IGBT模块的最高温度值：Tj＝Tw+ΔT，其中，Tj代表所述最高温度值，Tw代表所述当前水温，ΔT代表所述温度变化量。6.一种IGBT模块温度测量装置，应用于电机系统，其特征在于，包括整车控制器以及与整车控制器通信连接的：冷却水系统和具有所述IGBT模块的电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪顺军，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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