FR3022687A1

FR3022687A1 - METHOD FOR MANAGING THE TEMPERATURE OF A CONTROL CIRCUIT OF AN ELECTRIC HEATER

Info

Publication number: FR3022687A1
Application number: FR1455711A
Authority: FR
Inventors: Bertrand Puzenat
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2015-12-25
Anticipated expiration: 2034-06-20
Also published as: FR3022687B1

Abstract

L'invention a pour objet un procédé (10) de gestion de la température d'un transistor (4) appartenant à un circuit de commande (1) d'un réchauffeur électrique (2) permettant de réchauffer un fluide, ledit transistor (4) étant refroidi par ledit fluide entrant dans le réchauffeur (2). Le procédé de gestion selon l'invention comprend les étapes suivantes : - une étape de mesure (11) du courant dans le transistor (4), - une étape d'estimation (12) de la puissance instantanée du transistor (4) à cette condition de courant, - une étape de mesure (13) de la température (7) du fluide refroidissant le transistor (4), - une étape d'estimation (14) de la puissance moyenne admissible maximale pour le transistor (4) à cette condition de température du fluide, - une étape d'estimation (15) du rapport cyclique limite à ne pas dépasser, de la puissance moyenne admissible maximale sur la puissance instantanée, - une étape de gestion (16) de la température du transistor (4) consistant à maintenir ladite température en dessous d'une valeur seuil prédéterminée.The subject of the invention is a method (10) for managing the temperature of a transistor (4) belonging to a control circuit (1) of an electric heater (2) for heating a fluid, said transistor (4) ) being cooled by said fluid entering the heater (2). The management method according to the invention comprises the following steps: - a step of measuring (11) the current in the transistor (4), - a step of estimating (12) the instantaneous power of the transistor (4) at this current condition, - a measuring step (13) of the temperature (7) of the fluid cooling the transistor (4), - a step of estimating (14) the maximum permissible mean power for the transistor (4) at this fluid temperature condition, - an estimation step (15) of the maximum duty cycle not to be exceeded, the maximum permissible mean power over the instantaneous power, - a step (16) of managing the temperature of the transistor (4). ) of maintaining said temperature below a predetermined threshold value.

Description

PROCEDE DE GESTION DE LA TEMPERATURE D'UN CIRCUIT DE COMMANDE D'UN RÉCHAUFFEUR ÉLECTRIQUE La présente invention concerne de manière générale un réchauffeur électrique, et plus particulièrement un procédé de gestion de la température d'un circuit de commande d'un tel réchauffeur. L'invention concerne notamment le domaine des véhicules électriques ou hybrides dans lesquels les réchauffeurs électriques sont conçus pour fonctionner avec deux tensions d'alimentation de valeurs distinctes, typiquement une tension, dite basse, de l'ordre de 12 volts et une tension, dite haute, de l'ordre de 400 volts. La haute tension sert à mettre en fonctionnement le réchauffeur, alors que la basse tension sert à piloter ce fonctionnement (marche, arrêt, puissance, etc.). En général, le réseau basse tension du véhicule comprend une batterie de basse tension à la valeur nominative de 12 V. Ce circuit de basse tension est relié à la carrosserie du véhicule par une des bornes de la batterie de basse tension. Le réseau haute tension du véhicule comprend une batterie de haute tension (- 400 V), aussi appelée batterie de traction. Le circuit de haute tension est maintenu inaccessible aux passagers du véhicule.The present invention relates generally to an electric heater, and more particularly to a method for managing the temperature of a control circuit of such a heater. The invention particularly relates to the field of electric or hybrid vehicles in which the electric heaters are designed to operate with two supply voltages of different values, typically a so-called low voltage, of the order of 12 volts and a voltage, called high, of the order of 400 volts. The high voltage is used to operate the heater, while the low voltage is used to control this operation (on, off, power, etc.). In general, the low voltage network of the vehicle includes a low voltage battery with the nominal value of 12 V. This low voltage circuit is connected to the vehicle body by one of the terminals of the low voltage battery. The high voltage network of the vehicle includes a high voltage battery (- 400 V), also called traction battery. The high voltage circuit is kept inaccessible to the passengers of the vehicle.

Les réchauffeurs pour véhicules électriques ou hybrides sont utilisés pour chauffer l'habitacle du véhicule en réchauffant de l'air ou un liquide. Les réchauffeurs comportent un ou plusieurs éléments résistifs chauffants et sont alimentés par un courant électrique, aussi appelé courant de puissance, provenant de la batterie de haute tension du véhicule (- 400 V). L'élément résistif chauffant peut, par exemple, être piloté par un circuit de commande incluant au moins un organe de commutation pouvant par exemple être un transistor de puissance placé en série avec l'élément chauffant sur l'alimentation en courant de puissance. Le transistor comprend une grille qui peut être pilotée par un dispositif de commande de grille dont l'énergie électrique provient du circuit de basse tension du véhicule. La puissance thermique délivrée au fluide par le réchauffeur est modulée en modulation de largeur d'impulsion. Le réchauffeur électrique assure une fonction de chauffage quand le transistor est passant, et il arrête 3022687 2 d'émettre de la puissance quand le transistor est ouvert. Ainsi, sur une période fixe, la puissance est modulée par la présence d'un temps de conduction suivie d'un temps d'ouverture. Par exemple, si la modulation est de 50%, cela signifie que le transistor est fermé la moitié du temps.Heaters for electric or hybrid vehicles are used to heat the vehicle interior by heating air or a liquid. The heaters have one or more heating resistive elements and are powered by an electric current, also called a power current, from the vehicle's high-voltage battery (- 400 V). The resistive heating element may, for example, be controlled by a control circuit including at least one switching element which may for example be a power transistor placed in series with the heating element on the power supply. The transistor comprises a gate that can be driven by a gate control device whose electrical energy comes from the low voltage circuit of the vehicle. The thermal power delivered to the fluid by the heater is modulated in pulse width modulation. The electric heater provides a heating function when the transistor is on, and it stops transmitting power when the transistor is open. Thus, over a fixed period, the power is modulated by the presence of a conduction time followed by an opening time. For example, if the modulation is 50%, it means that the transistor is closed half the time.

5 Or, durant le fonctionnement du réchauffeur électrique, le transistor de puissance est susceptible d'être mis en surchauffe, cela a pour conséquence une usure prématurée dudit transistor au cours du temps. Ainsi, pour garantir aux transistors de puissance une durée de vie conforme à un profil de mission automobile, notamment une durée de 10 fonctionnement, il est important de s'assurer qu'ils ne dépassent pas une température seuil qui pourrait être préjudiciable audit transistor. Un procédé de gestion de la température selon l'invention, est conçu pour maintenir la température d'un transistor appartenant à un circuit de commande d'un réchauffeur électrique, en dessous d'une valeur seuil, de 15 manière à préserver sa durée de vie. L'invention a pour objet un procédé de gestion de la température d'un transistor appartenant à un circuit de commande d'un réchauffeur électrique, par exemple disposé dans d'un véhicule électrique ou hybride, permettant de réchauffer un fluide, ledit transistor étant refroidi par ledit fluide entrant dans 20 ledit réchauffeur. Ainsi, le procédé de gestion selon l'invention comprend les étapes suivantes : - une étape de mesure du courant dans le transistor, - une étape d'estimation de la puissance instantanée du 25 transistor à cette condition de courant, - une étape de mesure de la température du fluide refroidissant le transistor, - une étape d'estimation de la puissance moyenne admissible maximale pour le transistor à cette condition de température 30 du fluide, - une étape d'estimation du rapport cyclique limite à ne pas dépasser, de la puissance moyenne admissible maximale sur la puissance instantanée, 3022687 3 - une étape de gestion de la température du transistor consistant à maintenir ladite température en dessous d'une valeur seuil prédéterminée, cette étape de gestion étant fonction des valeurs estimées, aux étapes précédentes, de la puissance 5 moyenne admissible maximale pour le transistor à cette condition de température du fluide et du rapport cyclique limite à ne pas dépasser et de la puissance moyenne admissible maximale sur la puissance instantanée. De cette manière, l'étape de mesure de courant dans le transistor 10 permet la réalisation de l'étape d'estimation de la puissance instantanée du transistor à cette condition de courant. De même, l'étape de mesure de la température du fluide refroidissant le transistor permet d'effectuer l'étape d'estimation de la puissance moyenne admissible maximale pour le transistor à cette condition de température du fluide. Ainsi, pour chaque période de 15 commutation du transistor, il faut calculer le rapport cyclique limite à ne pas dépasser pour ne pas que la température du transistor n'aille au-delà de la température limite prédéterminée. Ce rapport cyclique est le rapport entre la puissance moyenne maximale admissible déterminée à l'une des étapes précédentes du procédé et la puissance instantanée déterminée à lors d'une 20 autre étape précédente dudit procédé. On notera que le terme « puissance » lorsqu'il se rapporte au transistor fait référence à une puissance électrique. Avantageusement, un procédé de gestion selon l'invention comprend une étape de fixation d'une température maximale seuil, qu'un point du 25 transistor ne doit pas dépasser, l'étape d'estimation du rapport cyclique limite s'effectuant sur la base de cette température maximale seuil. De cette manière, le rapport cyclique limite sera fixé de telle manière que la température d'un point du transistor ne puisse jamais dépasser la température maximale seuil prédéterminée.However, during the operation of the electric heater, the power transistor is likely to be overheated, which results in premature wear of said transistor over time. Thus, to ensure that the power transistors have a life time in accordance with an automotive mission profile, especially a running time, it is important to ensure that they do not exceed a threshold temperature that could be detrimental to said transistor. A temperature management method according to the invention is designed to maintain the temperature of a transistor belonging to a control circuit of an electric heater, below a threshold value, so as to preserve its duration. life. The subject of the invention is a method for managing the temperature of a transistor belonging to a control circuit of an electric heater, for example disposed in an electric or hybrid vehicle, for heating a fluid, said transistor being cooled by said fluid entering said heater. Thus, the management method according to the invention comprises the following steps: a step of measuring the current in the transistor, a step of estimating the instantaneous power of the transistor at this current condition, a measurement step of the temperature of the fluid cooling the transistor, - a step of estimating the maximum permissible mean power for the transistor at this condition of the temperature of the fluid, - a step of estimating the duty cycle limit not to exceed, the maximum permissible mean power on the instantaneous power, a step of managing the temperature of the transistor consisting in maintaining said temperature below a predetermined threshold value, this management step being a function of the values estimated, in the preceding steps, of the maximum permissible mean power for the transistor at this condition of fluid temperature and duty cycle limit at n do not exceed and the maximum allowable power on the instantaneous power. In this way, the step of measuring the current in the transistor 10 makes it possible to carry out the step of estimating the instantaneous power of the transistor at this current condition. Likewise, the step of measuring the temperature of the fluid cooling the transistor makes it possible to perform the step of estimating the maximum permissible mean power for the transistor at this temperature condition of the fluid. Thus, for each switching period of the transistor, it is necessary to calculate the limit duty cycle not to be exceeded so that the temperature of the transistor does not go beyond the predetermined limit temperature. This duty cycle is the ratio between the maximum allowable average power determined at one of the preceding steps of the method and the instantaneous power determined at a previous previous step of said method. Note that the term "power" when referring to the transistor refers to an electrical power. Advantageously, a management method according to the invention comprises a step of setting a maximum threshold temperature, that a point of the transistor must not exceed, the step of estimating the limiting duty cycle being effected on the basis of this maximum threshold temperature. In this way, the limit duty cycle will be set such that the temperature of a point of the transistor can never exceed the predetermined maximum threshold temperature.

30 De façon préférentielle, le transistor comprend une semelle, le point du transistor pour lequel la température ne doit pas dépasser la température seuil maximale étant situé sur ladite semelle. A titre d'exemple, une telle semelle ne devra pas dépasser 100°C.Preferably, the transistor comprises a soleplate, the point of the transistor for which the temperature must not exceed the maximum threshold temperature being located on said soleplate. For example, such a sole should not exceed 100 ° C.

3022687 4 On notera, par ailleurs, qu'une semelle est une interface conductrice de chaleur disposée par exemple entre un ou plusieurs composants électroniques et le support du ou desdits composants électroniques. Le support du ou desdits composants électroniques est par exemple un circuit 5 imprimé. Préférentiellement, le transistor est de type IGBT (de l'anglais Insulated Gate Bipolar Transistor). Un tel transistor est également dénommé transistor bipolaire à grille isolée et est utilisé comme interrupteur électronique dans les montages de l'électronique de puissance.It will be noted, moreover, that a sole is a heat conducting interface arranged for example between one or more electronic components and the support of said electronic component or components. The support of one or more electronic components is for example a printed circuit. Preferably, the transistor is of the IGBT (English Insulated Gate Bipolar Transistor) type. Such a transistor is also called a bipolar insulated gate transistor and is used as an electronic switch in the power electronics assemblies.

10 On notera cependant que le transistor peut aussi être de type MOSFET (de l'anglais Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Un tel transistor est également dénommé transistor à effet de champ à structure métal-oxyde-semi-conducteur et est utilisé comme interrupteur électronique dans les montages de l'électronique de puissance.It will be noted, however, that the transistor may also be of the Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) type. Such a transistor is also referred to as a field effect transistor with a metal-oxide-semiconductor structure and is used as an electronic switch in the power electronics assemblies.

15 De façon avantageuse, le réchauffeur est réalisé à partir d'au moins un élément résistif chauffant. Avantageusement, l'étape de mesure du courant dans le transistor consiste à mesurer une tension aux bornes dudit transistor. En effet, puisque la résistance électrique du réchauffeur est constante, la mesure du courant 20 peut s'effectuer par une simple mesure de la tension. De façon préférentielle, le fluide est un liquide. Préférentiellement, l'étape d'estimation de la puissance instantanée du transistor s'effectue à partir des données intrinsèques du transistor, parmi lesquelles une tension de déchet VCE, un courant de collecteur Ic et une 25 tension de pilotage VGE. Le transistor est généralement fourni avec un document précisant les caractéristiques intrinsèques dudit transistor, qui peuvent être présentées sous forme chiffrées ou sous forme d'abaques. De façon avantageuse, la puissance moyenne maximale admissible dans le transistor est fonction du rapport AT/Rth, où AT est l'écart de 30 température entre la température maximale autorisée en un point caractéristique du transistor et la température du fluide participant au refroidissement du transistor, et Rth est la résistance thermique caractérisant l'élévation de la température par unité de puissance entre le point 3022687 5 caractéristique choisi pour le transistor et le fluide participant au refroidissement dudit transistor composant. Avantageusement, l'étape de mesure de la température de fluide est continue.Advantageously, the heater is made from at least one heating resistive element. Advantageously, the step of measuring the current in the transistor consists in measuring a voltage across said transistor. Indeed, since the electrical resistance of the heater is constant, the measurement of the current 20 can be performed by a simple measurement of the voltage. Preferably, the fluid is a liquid. Preferably, the step of estimating the instantaneous power of the transistor is performed from the intrinsic data of the transistor, among which a waste voltage VCE, a collector current Ic and a driving voltage VGE. The transistor is generally provided with a document specifying the intrinsic characteristics of said transistor, which can be presented in encrypted form or in the form of abacuses. Advantageously, the maximum permissible mean power in the transistor is a function of the AT / Rth ratio, where AT is the difference in temperature between the maximum allowed temperature at a characteristic point of the transistor and the temperature of the fluid participating in the cooling of the transistor. and Rth is the thermal resistance characterizing the rise in temperature per unit of power between the characteristic point selected for the transistor and the fluid participating in the cooling of said component transistor. Advantageously, the step of measuring the fluid temperature is continuous.

5 L'invention et les avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre de l'invention, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente un schéma simplifié et partiel d'un dispositif de commande d'un réchauffeur électrique, à partir duquel est 10 réalisé un procédé de gestion selon l'invention, - la figure 2 est un logigramme présentant les différentes étapes d'un procédé de gestion selon l'invention. De façon schématique et partielle, un circuit 1 de commande d'un réchauffeur électrique 2 d'un véhicule électrique ou hybride comprend un 15 microcontrôleur 3, un transistor 4 de type IGBT (de l'anglais Insulated Gate Bipolar Transistor) et des éléments résistifs chauffants 5 aptes à réchauffer un fluide, tel qu'un liquide. Lesdits éléments 5 formant ledit réchauffeur thermique 2. Puisque ces éléments résistifs chauffants 5 ont une valeur constante, il suffit de connaitre la valeur de la tension appliquée à ces 20 éléments 5 pour connaitre la puissance délivrée par le réchauffeur 2. Le transistor de type IGBT 4, qui comprend entre autres une semelle de collecteur (aussi appelée collecteur enterré), est un dispositif semiconducteur, qui est utilisé comme un interrupteur électronique, principalement dans les montages de l'électronique de puissance. Selon une variante de 25 réalisation, le transistor 4 est de type MOSFET. Le microcontrôleur 3 est un microprocesseur gérant les phases d'ouverture et de fermeture du transistor 4, pour notamment obtenir une puissance délivrée par le réchauffeur 2 donnée. En effet, la puissance délivrée par le réchauffeur 2 est modulée en modulation de largeur d'impulsion ou 30 PWM (de l'anglais Pulse Width Modulation). La modulation de puissance s'effectue dans le présent exemple à 2Hz. Ainsi, le réchauffeur 2 émet de la puissance pour obtenir le chauffage souhaité, quand le transistor 4 est passant, et il arrête d'émettre de la puissance quand le transistor 4 est ouvert.The invention and the advantages it provides will be better understood from the following description of a nonlimiting example of implementation of the invention, with reference to the appended figures, in which: FIG. a simplified and partial diagram of a control device of an electric heater, from which a management method according to the invention is made; - FIG. 2 is a logic diagram showing the different steps of a management method according to the invention. In a schematic and partial manner, a circuit 1 for controlling an electric heater 2 of an electric or hybrid vehicle comprises a microcontroller 3, a transistor 4 of the IGBT type (of the English Insulated Gate Bipolar Transistor) and resistive elements. heaters 5 adapted to heat a fluid, such as a liquid. Said elements 5 forming said thermal heater 2. Since these resistive heating elements 5 have a constant value, it is sufficient to know the value of the voltage applied to these 20 elements 5 to know the power delivered by the heater 2. The transistor type IGBT 4, which includes among others a collector flange (also called buried collector), is a semiconductor device, which is used as an electronic switch, mainly in power electronics assemblies. According to an alternative embodiment, the transistor 4 is of the MOSFET type. The microcontroller 3 is a microprocessor managing the opening and closing phases of the transistor 4, in particular to obtain a power delivered by the heater 2 given. Indeed, the power delivered by the heater 2 is modulated pulse width modulation or PWM (Pulse Width Modulation English). The power modulation is done in the present example at 2Hz. Thus, the heater 2 emits power to obtain the desired heating, when the transistor 4 is on, and it stops transmitting power when the transistor 4 is open.

3022687 6 Donc, sur une période fixe, la puissance est modulée par la présence d'un temps de conduction suivie d'un temps d'ouverture. A titre d'exemple, si la modulation est de 50%, cela signifie que le transistor 4 est fermé (ou ouvert) la moitié du temps.Thus, over a fixed period, the power is modulated by the presence of a conduction time followed by an opening time. For example, if the modulation is 50%, it means that the transistor 4 is closed (or open) half the time.

5 Pour garantir aux transistors 4 de puissance une durée de vie conforme à un profil de mission automobile, en particulier au niveau de la durée de fonctionnement, il est important de ne pas les placer dans des conditions de surchauffe. Le transistor 4 est refroidi par le fluide qui est amené à être chauffé par le réchauffeur électrique 2.In order to ensure that the power transistors 4 have a service life in accordance with an automotive mission profile, in particular with regard to the operating time, it is important not to place them in overheating conditions. The transistor 4 is cooled by the fluid which is caused to be heated by the electric heater 2.

10 Le réchauffeur électrique 2 est conçu pour fonctionner avec deux tensions d'alimentation de valeurs distinctes, typiquement une tension dite « basse » de l'ordre de 12 volts et une tension dite « haute » de l'ordre de 400 volts. La haute tension sert à mettre en fonctionnement le réchauffeur 2, alors que la basse tension sert à piloter le fonctionnement dudit réchauffeur 2, ledit 15 fonctionnement se caractérisant par une marche, un arrêt, une puissance délivrée, etc. La valeur 6 de la haute tension désirée au niveau du réchauffeur 2 et la température 7 du fluide sont deux données d'entrée du microcontrôleur 3 qui permettent de piloter la phase d'ouverture et de fermeture du transistor 4.The electric heater 2 is designed to operate with two supply voltages of different values, typically a so-called "low" voltage of the order of 12 volts and a so-called "high" voltage of the order of 400 volts. The high voltage is used to operate the heater 2, while the low voltage is used to control the operation of said heater 2, said operation being characterized by a run, a stop, a power delivered, etc. The value 6 of the desired high voltage at the level of the heater 2 and the temperature 7 of the fluid are two input data of the microcontroller 3 which make it possible to drive the opening and closing phase of the transistor 4.

20 Un procédé de gestion de la température selon l'invention, permet de contrôler la température du transistor 4 afin d'éviter qu'elle ne dépasse une valeur seuil maximale, au-delà de laquelle la durée de vie du transistor 4 risquerait d'être réduite significativement. Pour être précis, dans le cadre de cette invention, la température du 25 transistor 4 est constituée par la température en un point particulier dudit transistor 4, qui peut par exemple être situé au niveau de la semelle dudit transistor 4. C'est cette configuration qui est retenue pour la description du présent mode de réalisation. En se référant à la figure 2, un procédé 10 de gestion selon l'invention, 30 comprend les étapes suivantes : - Une étape de mesure 11 du courant dans le transistor 4. En supposant que le fluide réchauffé est de l'eau, et que c'est cette eau qui en entrant dans le réchauffeur électrique 2, refroidit le transistor IGBT 4 de 3022687 7 commande. Puisque le réchauffeur 2 est composé d'une résistance fixe, cette étape de mesure du courant se résume à une étape de mesure de la haute tension aux bornes du réchauffeur 2. Le courant piloté par le transistor 4 sera proportionnel à cette tension. 5 - Une étape d'estimation 12 de la puissance instantanée du transistor 4 à cette condition de courant, c'est-à-dire celle déterminée à l'étape précédente. Puisque le transistor est de type IGBT, la puissance dissipée à un courant de charge donné, est le produit VCE x le avec VCE la tension de déchet et Ic le courant de collecteur, ladite tension VCE étant elle- 10 même une fonction affine de Ic dans la gamme de courant considérée. Les courbes donnant Ic en fonction de VCE pour une tension de pilotage VGE donnée, sont des données intrinsèques du transistor 4 et sont fournies avec celui-ci. Cette tension de pilotage VGE peut par exemple être égale à 15V dans l'exemple traité. Ainsi, quelle que soit la valeur d'IC, on en déduit la valeur de 15 VCE correspondante, ainsi que la valeur du produit VCE x Ic, qui est la puissance instantanée dissipée par le transistor 4 en conduction. Comme il est connu que le courant Ic est proportionnel à la valeur de la haute tension, car la résistance chauffante du réchauffeur électrique 2 est fixe, nous pouvons ainsi construire une table qui, à chaque valeur de tension envisageable, affecte une valeur de 20 puissance consommée par le transistor 4. Par exemple, une table de 256 octets pour parcourir de 0 à 512V par pas de 2V, couvre la plage de tension du réchauffeur électrique 2. - Une étape de mesure 13 de la température 7 du fluide refroidissant le transistor 4 IGBT. La température 7 du fluide est mesurée à 25 chaque instant dans le réchauffeur électrique 2, notamment en début de période de modulation. - Une étape d'estimation 14 de la puissance moyenne admissible maximale pour le transistor 4 à cette condition de température du fluide, c'est-à-dire celle de l'étape précédente. Pour cette étape, il s'agit d'exploiter le 30 calcul thermique suivant : AT=T (semelle du transistor 4 IGBT)-T (fluide)=Rth x Pmoy_max où, T (semelle) est la température maximale de la semelle que l'on autorise.A temperature management method according to the invention makes it possible to control the temperature of the transistor 4 in order to prevent it from exceeding a maximum threshold value, beyond which the lifetime of the transistor 4 would risk be significantly reduced. To be precise, in the context of this invention, the temperature of the transistor 4 is constituted by the temperature at a particular point of said transistor 4, which can for example be located at the level of the soleplate of said transistor 4. which is retained for the description of this embodiment. Referring to FIG. 2, a management method 10 according to the invention comprises the following steps: a measurement step 11 of the current in transistor 4. Assuming that the heated fluid is water, and it is this water which, entering the electric heater 2, cools the control IGBT transistor 4. Since the heater 2 is composed of a fixed resistor, this current measurement step is summarized in a step of measuring the high voltage across the heater 2. The current controlled by the transistor 4 will be proportional to this voltage. 5 - An estimation step 12 of the instantaneous power of the transistor 4 to this current condition, that is to say that determined in the previous step. Since the transistor is of the IGBT type, the power dissipated at a given charging current is the product VCE x 1 with VCE the waste voltage and Ic the collector current, said voltage VCE being itself an affine function of Ic in the current range considered. The curves giving Ic as a function of VCE for a given driving voltage VGE, are intrinsic data of the transistor 4 and are provided with it. This pilot voltage VGE may for example be equal to 15V in the example treated. Thus, regardless of the value of IC, the corresponding value of VCE is deduced therefrom, as well as the value of the product VCE x Ic, which is the instantaneous power dissipated by transistor 4 in conduction. Since it is known that the current Ic is proportional to the value of the high voltage, because the heating resistor of the electric heater 2 is fixed, we can thus build a table which, at each possible voltage value, assigns a value of 20 power. consumed by the transistor 4. For example, a table of 256 bytes to go from 0 to 512V in steps of 2V, covers the voltage range of the electric heater 2. - A measuring step 13 of the temperature 7 of the fluid cooling the transistor 4 IGBT. The temperature 7 of the fluid is measured at each instant in the electric heater 2, in particular at the beginning of the modulation period. - An estimation step 14 of the maximum allowable power for the transistor 4 to this fluid temperature condition, that is to say that of the previous step. For this step, it is to use the following thermal calculation: AT = T (flange of transistor 4 IGBT) -T (fluid) = Rth x Pmoy_max where, T (flange) is the maximum temperature of the flange that we authorize.

3022687 8 Dans le cas de l'exemple décrit, cette température peut être fixée à 100°C pour une fiabilité correcte du transistor 4, par rapport au profil de mission de l'application, T (fluide) est la température du fluide correspondant à celle qui a été mesurée lors de l'étape précédente, Rth est le chemin 5 thermique en °C/W liant la semelle du transistor 4 au fluide. On a une première approximation par estimation, qui peut être vérifiée au moyen d'un essai. Cette valeur est une constante, qui est de 2°C/W pour le réchauffeur électrique 2 considéré, Pmoy_max est la puissance moyenne dissipée sur une 10 période qui permet de vérifier l'équation précédente. Au final, on construit ainsi une table Pmoy_max(T) valide pour toutes les températures de fluide. Dans le cas du radiateur électrique 2, cette table peut par exemple comprendre 140 octets, couvrant par pas de 1°C la plage [-40°C ; 100°C]. On 15 peut économiser des octets en ne débutant la table qu'à la température la plus basse, nécessitant une limitation. A titre d'exemple, supposons que la température maximale autorisée en un point situé au niveau de la semelle du transistor 4 soit de 100°C. Supposons que la température du fluide soit de 80°C. Puisque la 20 constante Rth est fixée à 2°/W, alors on en déduit que la puissance moyenne dissipée Pmoy_max est égale à (100°C-80°C) / (2°/W)= 10W. - Une étape d'estimation 15 du rapport cyclique limite à ne pas dépasser, de la puissance moyenne admissible maximale sur la puissance instantanée.In the case of the example described, this temperature can be set at 100 ° C for a correct reliability of the transistor 4, compared to the mission profile of the application, T (fluid) is the temperature of the fluid corresponding to that which was measured in the previous step, Rth is the thermal path in ° C / W linking the flange of the transistor 4 to the fluid. We have a first estimation approximation, which can be verified by means of a test. This value is a constant, which is 2 ° C / W for the electric heater 2 considered, Pmoy_max is the average power dissipated over a period which makes it possible to verify the preceding equation. Finally, we build a table Pmoy_max (T) valid for all fluid temperatures. In the case of the electric heater 2, this table may for example comprise 140 bytes, covering in steps of 1 ° C the range [-40 ° C; 100 ° C]. Bytes can be saved by starting the table only at the lowest temperature, requiring limitation. For example, suppose that the maximum permissible temperature at a point at the flange of transistor 4 is 100 ° C. Suppose the fluid temperature is 80 ° C. Since the constant Rth is set at 2 ° / W, then it is deduced that the average dissipated power Pmoy_max is equal to (100 ° C-80 ° C) / (2 ° / W) = 10W. - An estimation step 15 of the duty cycle limit not to exceed, the maximum allowable power on the instantaneous power.

25 Dans cette étape, on cherche précisément le rapport cyclique maximal, qui permet d'atteindre la température maximale admissible au niveau de la semelle du transistor 4, à savoir 100°C. Cette étape n'a de sens que si la puissance dissipée instantanément par le transistor 4 IGBT dépasse la puissance moyenne autorisée à la température de fluide donnée.In this step, one seeks precisely the maximum duty cycle, which makes it possible to reach the maximum permissible temperature at the flange of the transistor 4, namely 100 ° C. This step only makes sense if the power dissipated instantaneously by the transistor 4 IGBT exceeds the average power allowed at the given fluid temperature.

30 Dans l'exemple choisi, le procédé de gestion selon l'invention, permet à la semelle du transistor 4 de ne jamais dépasser 100°C. - Une étape de gestion 16 de la température du transistor 4 consistant à maintenir ladite température en dessous d'une valeur seuil 3022687 9 prédéterminée. Cette étape découle directement de l'étape d'estimation 15 précédente, car l'objet d'un procédé selon l'invention demeure le maintien du transistor à une température inférieure à une valeur seuil prédéterminée, pour préserver ledit transistor et lui assurer une durée de vie fonctionnelle la plus 5 longue possible. Cette étape de gestion 16 est donc fonction des valeurs estimées, aux étapes précédentes 14 et 15, de la puissance moyenne admissible maximale pour le transistor à cette condition de température du fluide et du rapport cyclique limite à ne pas dépasser, de la puissance moyenne admissible maximale sur la puissance instantanée. 10In the example chosen, the management method according to the invention allows the soleplate of transistor 4 to never exceed 100.degree. A step 16 of managing the temperature of the transistor 4 consisting of keeping said temperature below a predetermined threshold value. This step follows directly from the preceding estimation step, because the object of a method according to the invention remains the maintenance of the transistor at a temperature below a predetermined threshold value, to preserve said transistor and to ensure it a duration functional life as long as possible. This management step 16 is therefore a function of the values estimated, in the preceding steps 14 and 15, of the maximum average permissible power for the transistor at this condition of fluid temperature and the limit duty cycle not to be exceeded, of the average admissible power. maximum on the instantaneous power. 10

Claims

REVENDICATIONS1. Method (10) for controlling the temperature of a transistor (4) belonging to a control circuit (1) of an electric heater (2) for heating a fluid, said transistor (4) being cooled by said incoming fluid in the heater (2), characterized in that it comprises the following steps, - a step of measuring (11) the current in the transistor (4), - a step of estimating (12) the instantaneous power of the transistor (4) at this current condition, - a measuring step (13) of the temperature (7) of the fluid cooling the transistor (4), - a step (14) of estimating the maximum permissible average power for the transistor (4) at this temperature condition of the fluid, - a step of estimation (15) of the limit ratio not to be exceeded, of the maximum permissible power on the instantaneous power, - a management step (16) of the temperature of the transistor (4) of maintaining said temperature in below a predetermined threshold value.

2. Management method according to claim 1, characterized in that it comprises a step of setting a maximum threshold temperature, a point of the transistor (4) must not exceed, and in that the step of estimate (15) of the limit duty cycle is based on this maximum threshold temperature.

3. Management method according to claim 2, characterized in that the transistor (4) comprises a soleplate, the point of the transistor (4) for which the temperature must not exceed the predetermined maximum threshold temperature being located on said soleplate .

4. Management method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the transistor (4) is of the IGBT type.

5. Management method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the transistor (4) is of the MOSFET type. 10

6. Management method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the electric heater (2) is made from at least one heating resistive element (5).

7. Management method according to claim 6, characterized in that the measuring step (11) of the current in the transistor (4) consists in measuring a voltage.

8. Management method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fluid is a liquid. 20

9. Management method according to any one of the preceding claims, characterized in that the step of estimating (12) the instantaneous power of the transistor (4) is performed from the intrinsic data of the transistor (4), among which a waste voltage VCE, a collector current Ic and a driving voltage VGE.

10. Management method according to any one of the preceding claims, characterized in that the maximum average power allowed in the transistor (4) is a function of the ratio AT / Rth, where AT 30 is the temperature difference between the maximum temperature permitted at a characteristic point of the transistor (4) and the temperature (7) of the fluid participating in the cooling of the transistor (4), and Rth is the thermal resistance characterizing the rise in temperature per unit of power between the characteristic point chosen for the transistor (4) and the fluid participating in cooling said transistor (4).

11. Management method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measuring step (13) of the fluid temperature is continuous.