【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车辆，尤其是涉及一种功率半导体的结温估算方法、装置和车辆。
技术介绍
1、在现有相关技术中，针对功率半导体的结温估算有多种方案，一种是通过研究igbt（insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管）模块的温敏参数并建立其与结温的关系进行估算，但需额外硬件且对车载低压低功率igbt模块不适用，因为温敏电参数难以测量。另一种方案利用电流源加热igbt并通过红外热成像仪记录温度曲线以反推热阻抗，进而计算结温，但此方法实验量大且耗时。还有一种方案通过线下建立短路电流与结温的关系进行估算，但存在igbt过热甚至烧毁的风险。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本专利技术的一个目的在于提出一种功率半导体的结温估算方法，该方法能够降低车载软件的负载率，并且无需增加额外的硬件，使得试验资源简单、准确性高和实用性强，同时也提高了结温计算效率，节省了计算时间。
3、为此，本专利技术的第二个目的在于提出一种功率半导体的结温估算装置。
4、为此，本专利技术的第三个目的在于提出一种车辆。
5、为实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例公开了一种功率半导体的结温估算，该方法包括：获取电周期内所述功率半导体的损耗、温升数据和环境温度，其中，所述损耗包括导通损耗和开关损耗，温升数据包括所述功率半导体在不同运行工况下的温度相对于所述环境温度的温度升高值；根据所述损耗和
6、根据本专利技术实施例的功率半导体的结温估算方法，通过获取电周期内的功率半导体的损耗、温升数据和环境温度，由于在一个电周期内进行的损耗计算次数相对较少，这使得车载软件的负载率大大降低，再根据计算出的损耗和温升数据确定热阻抗，使得热阻抗的计算相对简单，且耗时短，之后根据计算出的热阻抗以及损耗，并结合环境温度确定结温，这样能够根据实际运行工况确定功率半导体的结温，并且无需增加额外的硬件，使得试验资源简单、准确性高和实用性强，同时也提高了结温计算效率，节省了计算时间。
7、另外，根据本专利技术上述实施例的功率半导体的结温估算方法，还可以具有如下附加的技术特征：
8、在一些实施例中，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温时，包括：根据所述损耗和所述热阻抗确定温升值，其中，所述温升值包括所述功率半导体在当前运行工况下的温度相对于所述环境温度的温度升高值；根据所述温升值和所述环境温度确定所述结温。
9、在一些实施例中，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温之后，还包括：采集当前时刻的所述功率半导体的输入电压，以及在所述输入电压下的所述功率半导体的电流有效值、所述功率半导体在开关周期内的开关频率和所述环境温度，并根据所述输入电压、所述电流有效值、所述开关频率和所述环境温度中的至少一个，对所述结温进行温度修正。
10、在一些实施例中，在根据所述输入电压、所述电流有效值、所述开关频率和所述环境温度中的至少一个，对所述结温进行温度修正时，包括：若在当前时刻的输入电压下，采集到的所述电流有效值、所述开关频率和所述环境温度与各自上一时刻对应的数据值保持一致，且持续时间超过第一预设时间，则将所述结温置为用于表征所述功率半导体的温度达到稳定状态的第一预设温度；若在当前时刻的输入电压下，采集到的所述电流有效值小于预设阈值，且持续时间超过第二预设时间，则将所述结温置为所述环境温度，其中，所述环境温度小于所述第一预设温度。
11、在一些实施例中，获取电周期内的功率半导体的导通损耗时，包括：获取每个开关周期内的功率半导体的导通压降和占空比，其中，所述电周期包括多个所述开关周期；根据所述导通压降和所述占空比确定每个所述开关周期的导通损耗；将多个所述开关周期的导通损耗进行求和，得到所述电周期内的功率半导体的导通损耗。
12、在一些实施例中，获取每个开关周期内的功率半导体的占空比，包括：获取所述功率半导体的输入电压、第一预设电压矢量的第一预设作用时间和第二预设电压矢量的第二预设作用时间；根据所述第一预设作用时间、第二预设作用时间和所述开关周期得到第三预设电压矢量的第三作用时间，其中，所述第三预设电压矢量位于所述第一预设电压矢量和所述第二预设电压矢量的起点上；根据所述输入电压、所述第一预设作用时间、所述第二预设作用时间、所述第三预设作用时间和所述开关周期确定每个所述开关周期内所述功率半导体产生的平均电压；根据所述平均电压和所述输入电压确定所述占空比。
13、在一些实施例中，获取所述第一预设作用时间和所述第二预设作用时间，包括：将所述第一预设电压矢量和所述第二预设电压矢量进行合成得到目标电压矢量；根据所述目标电压矢量确定目标夹角，其中，所述目标夹角为所述目标电压矢量与所述第一预设电压矢量之间的夹角；根据所述输入电压、所述目标电压矢量和所述目标夹角，确定所述第一预设作用时间和所述第二预设作用时间。
14、在一些实施例中，获取所述电周期内的功率半导体的开关损耗时，包括：获取所述功率半导体在开关周期内的开关频率、所述功率半导体的输入电压、所述功率半导体在开关周期内的最大电流值、参考开关损耗能量、预设参考母线电压和预设参考电流，其中，所述参考开关损耗能量基于所述预设参考母线电压和所述预设参考电流确定，所述开关频率基于所述功率半导体的开关周期确定；根据所述开关频率、所述输入电压、所述最大电流值、所述参考开关损耗能量、所述预设参考电压和所述预设参考电流确定所述开关损耗。
15、为实现上述目的，本专利技术第二方面的实施例公开了一种功率半导体的结温估算装置，该装置包括：获取模块，用于获取电周期内所述功率半导体的损耗、温升数据和环境温度，其中，所述损耗包括导通损耗和开关损耗，温升数据包括所述功率半导体在不同运行工况下的温度相对于所述环境温度的温度升高值；第一确定模块，用于根据所述损耗和所述温升数据确定热阻抗；第二确定模块，用于根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温。
16、根据本专利技术实施例的功率半导体的结温估算装置，通过获取模块获取电周期内的功率半导体的损耗、温升数据和环境温度，由于在一个电周期内进行的损耗计算次数相对较少，这使得车载软件的负载率大大降低，第一确定模块再根据计算出的损耗和温升数据确定热阻抗，使得热阻抗的计算相对简单，且耗时短，之后第二确定模块根据计算出的热阻抗以及损耗，并结合环境温度确定结温，这样能够根据实际运行工况确定功率半导体的结温，并且无需增加额外的硬件，使得试验资源简单、准确性高和实用性强，同时也提高了结温计算效率，节省了计算时间。
17、为实现上述目的，本专利技术第三方面的实施例公开了一种车辆，包括：功率半导体；以及本专利技术上述第二方面实施例所述的功率半导体的结温估算装置；或者，处理器、存储器，以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的功率半导体的结温估算程序，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率半导体的结温估算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温时，包括：
3.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述输入电压、所述电流有效值、所述开关频率和所述环境温度中的至少一个，对所述结温进行温度修正时，包括：
5.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，获取电周期内的功率半导体的导通损耗时，包括：
6.根据权利要求5所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，获取每个开关周期内的功率半导体的占空比，包括：
7.根据权利要求6所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，获取所述第一预设作用时间和所述第二预设作用时间，包括：
8.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，获取所述电周期内的功率半导体的开关损耗
9.一种功率半导体的结温估算装置，其特征在于，包括：
10.一种车辆，其特征在于，包括：功率半导体；以及，
...【技术特征摘要】
1.一种功率半导体的结温估算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温时，包括：
3.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述损耗、所述热阻抗和所述环境温度确定结温之后，还包括：
4.根据权利要求3所述的功率半导体的结温估算方法，其特征在于，在根据所述输入电压、所述电流有效值、所述开关频率和所述环境温度中的至少一个，对所述结温进行温度修正时，包括：
5.根据权利要求1所述的功率半导体的结温估算方...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾尉松，
申请(专利权)人：蜂巢传动系统江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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