System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:41564424 阅读:4 留言:0更新日期:2024-06-06 23:46
本发明专利技术提出一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质,涉及电力电子设备技术领域,该方法的步骤包括:获取预设单位周期内功率模块的总平均损耗功率,并获取位于功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值;基于实时温度值与功率模块的瞬态热阻抗曲线,确定功率模块至热敏电阻之间的瞬态热阻;基于总平均损耗功率、实时温度值以及瞬态热阻,确定功率模块的结温估算值。通过预设单位周期内功率模块的总平均损耗功率代替传统的需要多次采样的瞬时功率损耗,结合热敏电阻的实时温度值以及瞬态热阻确定功率模块的结温估算值,减少对瞬时电压及瞬时电流采样的次数,增加结温估算值的精度,保证对功率模块的控制更加稳定、可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子设备,尤其涉及一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、在汽车动力系统中,功率模块作为用于控制电能输出至负载电机的开关器件,在控制输出功率中起到关键作用。在实际情况下,由于功率模块本身也并非理想元器件,当电流通过功率模块输出时,功率模块也会因导通或开关消耗一部分电能,使得功率模块的结温上升。当功率模块的结温上升至一定温度值时,会导致功率模块出现失效故障,从而使整个汽车动力系统无法正常工作。因此,需要基于功率模块的结温,对功率模块的输出功率进行限制,从而保证汽车动力系统的稳定性以及可靠性,而现有技术一般采用检测功率模块的饱和导通压降的方式或在预设时间内对功率模块输出的瞬时功率进行多次采样的方式估算当前功率模块的结温,若存在瞬时电压异常或瞬时电流异常,则计算出的结温也会存在异常,导致结温计算精确度较低。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供了一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中如何更精确地估算功率模块的结温的技术问题。

2、为实现上述目的,本专利技术实施例提供了一种功率模块结温估算方法,所述功率模块结温估算方法的步骤包括:

3、获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率,并获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值;

4、基于所述实时温度值与所述功率模块的瞬态热阻抗曲线,确定所述功率模块至所述热敏电阻之间的瞬态热阻;

5、基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值。

6、可选地,所述功率模块包括功率管以及与功率管反相并联的续流二极管,所述总平均损耗功率包括第一平均损耗功率以及第二平均损耗功率,所述获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率的步骤包括:

7、获取所述功率管在所述预设单位周期内对应的第一平均损耗功率;

8、获取所述续流二极管在所述预设单位周期内对应的第二平均损耗功率。

9、可选地,所述获取所述功率管在所述预设单位周期内对应的第一平均损耗功率的步骤包括:

10、基于所述功率管在所述预设单位周期内处于导通状态下的输入电流、第一饱和导通压降以及调制占空比,确定第一导通平均损耗功率,所述调制占空比为用于控制所述功率管改变通断状态的控制信号的占空比;

11、基于所述功率管在所述预设单位周期内切换通断状态造成的第一导通损耗以及第一关断损耗,确定第一开关平均损耗功率;

12、通过所述第一导通平均损耗功率以及所述第一开关平均损耗功率,确定所述第一平均损耗功率。

13、可选地,所述获取所述续流二极管在所述预设单位周期内对应的第二平均损耗功率的步骤包括:

14、基于所述续流二极管在所述预设单位周期内处于导通状态下的输入电流、第二饱和导通压降以及调制占空比,确定第二导通平均损耗功率,所述调制占空比为用于控制所述功率管改变通断状态的控制信号的占空比;

15、基于所述续流二极管在所述预设单位周期内切换通断状态造成的第二导通损耗以及第二关断损耗,确定第二开关平均损耗功率;

16、通过所述第二导通平均损耗功率以及所述第二开关平均损耗功率,确定所述第二平均损耗功率。

17、可选地,所述获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值的步骤包括;

18、采集所述热敏电阻两端的实时电压值;

19、基于所述实时电压值与所述热敏电阻对应的材料常数,确定当前所述热敏电阻的实时温度值。

20、可选地,所述基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值的步骤包括:

21、基于所述总平均损耗功率以及所述瞬态热阻,确定所述热敏电阻与所述功率模块之间的温度衰减值;

22、基于所述实时温度值以及所述温度衰减值,确定所述功率模块的结温估算值。

23、可选地,所述基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值的步骤之后,还包括:

24、在检测所述结温估算值高于预设温度阈值时,控制所述功率模块降低输出功率,以防止所述功率模块因结温过高而损坏。

25、此外,为实现上述目的,本专利技术实施例还提出一种功率模块结温估算装置,所述功率模块结温估算装置包括:

26、参数采集模块,用于获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率,并获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值;

27、瞬态热阻提取模块,用于基于所述实时温度值与所述功率模块的瞬态热阻抗曲线,确定所述功率模块至所述热敏电阻之间的瞬态热阻;

28、结温估算模块,用于基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值。

29、此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种功率模块结温估算设备,所述功率模块结温估算设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的功率模块结温估算程序,所述功率模块结温估算程序配置为实现如上文所述的功率模块结温估算方法的步骤。

30、此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有功率模块结温估算程序,所述功率模块结温估算程序被处理器执行时实现如上文所述的功率模块结温估算方法的步骤。

31、本专利技术实施例提出一种功率模块结温估算方法、装置、设备及存储介质,所述功率模块结温估算方法的步骤包括:获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率,并获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值;基于所述实时温度值与所述功率模块的瞬态热阻抗曲线,确定所述功率模块至所述热敏电阻之间的瞬态热阻;基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值。通过预设单位周期内功率模块的总平均损耗功率代替传统的需要多次采样的瞬时功率损耗,结合热敏电阻的实时温度值以及瞬态热阻确定功率模块的结温估算值,减少对瞬时电压及瞬时电流采样的次数,增加结温估算值的精度,保证对功率模块的控制更加稳定、可靠。

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【技术保护点】

1.一种功率模块结温估算方法,其特征在于,所述功率模块结温估算方法的步骤包括:

2.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述功率模块包括功率管以及与功率管反相并联的续流二极管,所述总平均损耗功率包括第一平均损耗功率以及第二平均损耗功率,所述获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率的步骤包括:

3.如权利要求2所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取所述功率管在所述预设单位周期内对应的第一平均损耗功率的步骤包括:

4.如权利要求2所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取所述续流二极管在所述预设单位周期内对应的第二平均损耗功率的步骤包括:

5.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值的步骤包括;

6.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值的步骤包括:

7.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述基于所述总平均损耗功率、所述实时温度值以及所述瞬态热阻,确定所述功率模块的结温估算值的步骤之后,还包括:

8.一种功率模块结温估算装置,其特征在于,所述功率模块结温估算装置包括:

9.一种功率模块结温估算设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的功率模块结温估算程序,所述功率模块结温估算程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的功率模块结温估算方法的步骤。

10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有功率模块结温估算程序,所述功率模块结温估算程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的功率模块结温估算方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种功率模块结温估算方法,其特征在于,所述功率模块结温估算方法的步骤包括:

2.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述功率模块包括功率管以及与功率管反相并联的续流二极管,所述总平均损耗功率包括第一平均损耗功率以及第二平均损耗功率,所述获取预设单位周期内所述功率模块的总平均损耗功率的步骤包括:

3.如权利要求2所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取所述功率管在所述预设单位周期内对应的第一平均损耗功率的步骤包括:

4.如权利要求2所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取所述续流二极管在所述预设单位周期内对应的第二平均损耗功率的步骤包括:

5.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,其特征在于,所述获取位于所述功率模块四周的热敏电阻对应的实时温度值的步骤包括;

6.如权利要求1所述的功率模块结温估算方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄进李文灿吴泓霖余梓琦李永怡
申请(专利权)人:东风汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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