一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置，该绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法包括：获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。本发明专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置，通过对IGBT的上桥臂和下桥臂的寿命消耗指数进行比较，选择用于主动短路的桥臂，通过控制上桥臂和三相下桥臂的交替工作，实现延长电机控制器寿命的目的。并且，本发明专利技术实施例的方法不涉及电机及电机控制器中的硬件变更，具有普遍适用性，且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置。
技术介绍
面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为研究的热点，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。当前，功能安全思想在汽车设计领域中盛行，它是全部安全的一部分。对于纯电动汽车而言，当安全系统满足以下条件时就认为是功能安全的，即当任一随机故障、系统故障或失效都不会导致安全系统的故障，以及由此引起的人员伤害、车辆损坏、环境的破坏等，即控制系统的安全功能无论在正常情况或者有故障存在的情况下都应该保证正确实施。就纯电动汽车驱动系统而言，根据功能安全思想，当其发生故障并影响行车安全后，需要制定合理控制策略使车辆进入到安全状态，以保证车辆及车上人员的安全。对于纯电动汽车，驱动系统主动短路便是一种重要的安全状态，如当电机发生严重超速、驱动系统严重过温以及扭矩失控等危害行车安全的故障后都需要通过执行主动短路操作进入到安全状态。主动短路可以通过控制电机控制器中的绝缘栅极双极型晶体管IGBT关断实现，如通过将三相IGBT的上桥臂全部关断、下桥臂全部导通或将三相IGBT的下桥臂全部关断、上桥臂全部导通均可以达到主动短路功能。考虑到任何电子器件的使用寿命都是有限的，IGBT也不例外，故而需要给出一有效可靠的控制方法，以延长电机控制器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置，用以实现通过交替使用IGBT的上桥臂或下桥臂实现安全状态，以延长电机控制器的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，包括：获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。进一步的，所述控制方法还包括：计算主动短路的桥臂的寿命消耗指数；在车辆下电前，根据计算获得的主动短路的桥臂的寿命消耗指数，更新所述主动短路的桥臂的寿命消耗指数。进一步的，根据公式计算获得主动短路的桥臂的寿命消耗指数，其中，EIGBT表示寿命消耗指数，t表示在一个整车循环内执行主动短路操作的时间，K(t)表示加速系数，所述加速系数通过第一径向基函数神经网络实时计算获得。进一步的，所述加速系数通过第一径向基函数神经网络实时计算获得的步骤包括：获得所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的工作电流和主动短路的桥臂的温度；根据所述工作电流和主动短路的桥臂的温度，通过第一径向基函数神经网络实时计算获得加速系数。进一步的，所述第一径向基函数神经网络包括输入层、隐层和输出层，其中，输入层包括所述工作电流和主动短路的桥臂的温度，所述隐层包括神经元数量，所述输出层的输出量为加速系数。进一步的，所述第一径向基函数神经网络的表达式为：其中，y(x,w)表示第一径向基函数神经网络的输出的加速系数，x表示输入矢量，x＝[TempCur]T，Temp表示主动短路的桥臂的温度，Cur表示工作电流，wi表示权重，l表示神经元数量，ci表示中心矢量，||x-ci||表示输入向量到中心矢量的距离，φ表示第一径向基函数。进一步的，所述φ表示的第一径向基函数具体为高斯径向基函数。进一步的，所述第一径向基函数神经网络由第二径向基函数神经网络经训练获得。进一步的，所述第一径向基函数神经网络由第二径向基函数神经网络经训练获得的步骤包括：获取大量绝缘栅极双极型晶体管IGBT的实验数据组，根据实验数据组获得绝缘栅极双极型晶体管IGBT的工作温度、工作电流和实验加速系数的对应关系，表示为[TempCurK]；将所述对应关系作为基础对第二径向基函数神经网络进行训练，获得第一径向基函数神经网络。进一步的，所述实验加速系数根据公式获得，其中，Ynormal表示绝缘栅极双极型晶体管IGBT在理想工作状态下的使用寿命，YTest表示根据实验获得的绝缘栅极双极型晶体管IGBT在不同工作电流与温度条件下的预期使用寿命。本专利技术实施例还提供了一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制装置，包括：获取模块，用于获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；确定模块，用于根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。与现有技术相比，本专利技术实施例提供的一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置，至少具有以下有益效果：本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法及装置，通过对IGBT的上桥臂和下桥臂的寿命消耗指数进行比较，选择用于主动短路的桥臂，通过控制上桥臂和三相下桥臂的交替工作，实现延长电机控制器寿命的目的。并且，本专利技术实施例的方法不涉及电机及电机控制器中的硬件变更，具有普遍适用性，且成本较低。附图说明图1为本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法的流程图之一；图2为本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法的流程图之二；图3为本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法的流程图之三；图4为本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法的流程图之四；图5为本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。第一实施例参见图1，本专利技术实施例提供了一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，包括：步骤101，获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；步骤102，根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。在本专利技术实施例的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法中，基于对IGBT使用寿命的考虑，在电机控制器执行主动短路操作时不是简单的通过固定一侧的桥臂实现，而是基于U、V、W三相上桥臂与下桥臂的寿命消耗指数确定执行主动短路的桥臂，通过寿命消耗指数的比较使IGBT上桥臂与下桥臂交替工作以分担负荷，实现延长电机控制器寿命的目的。第二实施例参见图2，本实施例提供的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法包括：步骤201，获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；步骤20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，包括：获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，包括：获取所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数；根据所述上桥臂的寿命消耗指数和下桥臂的寿命消耗指数，确定主动短路的桥臂。2.根据权利要求1所述的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，还包括：计算主动短路的桥臂的寿命消耗指数；在车辆下电前，根据计算获得的主动短路的桥臂的寿命消耗指数，更新所述主动短路的桥臂的寿命消耗指数。3.根据权利要求1所述的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，根据公式计算获得主动短路的桥臂的寿命消耗指数，其中，EIGBT表示寿命消耗指数，t表示在一个整车循环内执行主动短路操作的时间，K(t)表示加速系数，所述加速系数通过第一径向基函数神经网络实时计算获得。4.根据权利要求3所述的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，所述加速系数通过第一径向基函数神经网络实时计算获得的步骤包括：获得所述绝缘栅极双极型晶体管IGBT的工作电流和主动短路的桥臂的温度；根据所述工作电流和主动短路的桥臂的温度，通过第一径向基函数神经网络实时计算获得加速系数。5.根据权利要求4所述的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，所述第一径向基函数神经网络包括输入层、隐层和输出层，其中，输入层包括所述工作电流和主动短路的桥臂的温度，所述隐层包括神经元数量，所述输出层的输出量为加速系数。6.根据权利要求3或5所述的绝缘栅极双极型晶体管IGBT的控制方法，其特征在于，所述第一径向基函数神经网络的表达式为：其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，代康伟，梁海强，刘超，张小帅，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11