一种热观测器实现功率器件温度监测的方法技术

本发明专利技术公开了一种热观测器实现功率器件温度监测的方法，通过在散热器上表面及功率模块内NTC处安装传感器，构建传感器网络，实现对不同功率器件发热情况的信息采集；根据热响应曲线拟合热网络，提取模型中的热阻、热容建立热阻抗矩阵，构成用于传感器热网络状态空间方程；利用Gillijn De Moore filter算法建立热观测器，对功率器件的损耗进行估计，实现器件工作的热信息观测；通过热网络拟合从器件到环境的热网络模型，实现功率器件结温的实时跟踪。本发明专利技术根据器件数量和模块结构可灵活拓展，从而实现具有高安全性、高实时性、高准确性的器件温度监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子，特别涉及一种热观测器实现功率器件温度监测的方法。

技术介绍

1、近年来，随着电动汽车、新能源发电、数据中心供电、采矿冶炼等领域的迅速发展，全球变换器市场实现了快速扩张，对于大容量电能变换装备的研究探索也成为技术攻坚克难、行业未来扩张的重要支撑。据统计，其34％的装备可靠性问题是由于功率器件故障引起的，而温度应力导致的过温及老化占到了总故障原因的55％。因此，对器件进行结温监测是应对器件损毁问题、保障装备稳定可靠运行的核心关键。目前，功率器件的结温监测技术可分为基于传感器的结温监测及基于热模型的结温监测两大类。

2、文献【1】igbt module with user accessible on-chip current andtemperature sensors(applied power electronics conference and exposition(apec),orlando,fl,usa,2012,pp.176-181,doi:10.1109/apec.2012.6165816.)、文献【2】comp本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，所述功率器件组包括相互并联的若干个同种功率器件。

3.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，步骤S1中，所述功率器件组位于功率模块内，所述功率模块安装在散热器上，所述前n个传感器固定于散热器上表面，各传感器的具体安装位置为对应功率器件组中位于中央的功率器件的中心位置在散热器上表面的垂直投影处；所述功率模块内还集成有热敏电阻，所述最后1个传感器固定于热敏电阻表面的中央，用于测量并确定所述...

【技术特征摘要】

1.一种热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，所述功率器件组包括相互并联的若干个同种功率器件。

3.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，步骤s1中，所述功率器件组位于功率模块内，所述功率模块安装在散热器上，所述前n个传感器固定于散热器上表面，各传感器的具体安装位置为对应功率器件组中位于中央的功率器件的中心位置在散热器上表面的垂直投影处；所述功率模块内还集成有热敏电阻，所述最后1个传感器固定于热敏电阻表面的中央，用于测量并确定所述传感器热网络模型的基准温度。

4.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，步骤s1中，所述传感器热网络模型的形式表示为：

5.根据权利要求2所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，步骤s2中，所述传感器热网络模型的表达式为：

6.根据权利要求1所述的热观测器实现功率器件温度监测的方法，其特征在于，步骤s3中，建立的所述传感器热网络状态空间方程为：

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【专利技术属性】
技术研发人员：李楚杉，罗皓泽，李武华，刘博闻，田野，何湘宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：