CN109669112A - 风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 - Google Patents
风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109669112A CN109669112A CN201710959481.2A CN201710959481A CN109669112A CN 109669112 A CN109669112 A CN 109669112A CN 201710959481 A CN201710959481 A CN 201710959481A CN 109669112 A CN109669112 A CN 109669112A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- igbt module
- igbt
- junction temperature
- chip
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 21
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000002583 cell-derived microparticle Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/2608—Circuits therefor for testing bipolar transistors
- G01R31/2619—Circuits therefor for testing bipolar transistors for measuring thermal properties thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种风机的变流器、IGBT模块的结温监测方法和装置。该IGBT模块的结温监测方法包括：获取IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值；根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗；根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。采用本发明实施例中的技术方案，能够提高结温监测结果的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风机的变流器、IGBT模块的结温监测方法和装置。
背景技术
IGBT模块是风力发电机组(以下简称风机)变流器的功率组件中的核心器件，能够通过高频率开关，对风机输出的三相交流电进行整流和逆变。随着风机的转速升高，功率组件交流侧电流的幅值逐步增大、频率逐步升高，使得IGBT模块的结温迅速上升。当IGBT模块的结温过高时，会导致IGBT模块发生损坏，因此功率组件在工作时，需要实时监测IGBT模块的结温，以在IGBT模块的结温过高时对其实施过温保护。
现有技术中，为实时监测IGBT模块的结温，需要在样机研发阶段提前制定IGBT模块的结温-壳温拟合曲线，该结温-壳温拟合曲线是在功率组件的水冷液温度、开关频率、输出电流频率、调制比和母线电压等多个运行参数均一致的条件下拟合得到的。当功率组件在工作时，通过检测IGBT模块的实时壳温，将实时壳温与IGBT模块的结温-壳温曲线进行匹配，得到IGBT模块的当前结温。
但是，由于结温-壳温拟合曲线与功率组件的水冷液温度、开关频率、输出电流频率、调制比和母线电压等多个运行参数有关，当其中某个运行参数变化时，结温-壳温拟合曲线将不再适用，导致结温监测结果的精确度降低，比如，结温-壳温拟合曲线在变流器网侧(电流频率为50Hz)适用，而在变流器机侧(电流频率为5Hz-9.45Hz)将不再适用，即在变流器机侧，利用现有技术中的方法得到的结温值和实际结温值偏差较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种风机的变流器、IGBT模块的结温监测方法和装置，能够使得结温监测结果与功率组件的运行参数变化保持一致，从而能够提高结温监测结果的精确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种变流器的IGBT模块的结温监测方法，该结温监测方法包括：
获取IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值。
根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗。
根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。
在第一方面的一些实施例中，IGBT模块包括IGBT芯片和FWD芯片，其中，根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗，包括：
根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的导通损耗。
根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的开关损耗。
根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的导通损耗。
根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的开关损耗。
在第一方面的一些实施例中，根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的导通损耗，包括：
利用以下公式，计算IGBT芯片的导通损耗：
其中，Pcond.I为IGBT芯片的导通损耗，UCEO(Tvj)为IGBT芯片的阀值电压，r(Tvj)为IGBT芯片的通态斜率电阻，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在第一方面的一些实施例中，根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的开关损耗，包括：
利用以下公式，计算IGBT芯片的开关损耗：
其中，PSW.I为IGBT芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Eon(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的开通损耗，Eoff(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的关断损耗，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在第一方面的一些实施例中，根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的导通损耗，包括：
利用以下公式，计算FWD芯片的导通损耗：
其中，Pcond.D为FWD芯片的导通损耗，UTO(Tvj)为FWD芯片的阀值电压，rr(Tvj)为FWD芯片的通态斜率电阻，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在第一方面的一些实施例中，根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的开关损耗，包括：
利用以下公式，计算FWD芯片的开关损耗：
其中，PSW.D为FWD芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Erec(Inom,Tvj)为FWD芯片的反向恢复损耗，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在第一方面的一些实施例中，根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温，包括：
利用以下公式，计算IGBT模块的结温：
Tj(t)＝P(t)×Zth.jc(t)+Tc(t)
其中，Tj(t)为IGBT模块的结温，Tc(t)为IGBT模块的壳温，P(t)为IGBT模块的导通损耗和开关损耗之和，Zth.jc(t)为IGBT模块的热阻阻抗，t为时间。
在第一方面的一些实施例中，根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温包括：根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，按照第一预定频率计算IGBT模块的结温。
在第一方面的一些实施例中，在按照第一预定频率，计算IGBT模块的结温之后，结温监测方法还包括：按照第二预定频率提取计算得到的结温，第二预定频率小于或等于第一预定频率；将计算得到的结温与预设温度阈值进行比较；若计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定IGBT模块发生过温故障。
第二方面，本发明实施例提供了一种变流器的IGBT模块的结温监测装置，该结温监测装置包括：
获取模块，被配置为获取IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值。
第一计算模块，被配置为根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗。
第二计算模块，被配置为根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。
在第二方面的一些实施例中，IGBT模块包括IGBT芯片和FWD芯片，其中，第一计算模块包括：
第一子计算单元，被配置为根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的导通损耗。
第二子计算单元，被配置为根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的开关损耗。
第三子计算单元，被配置为根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的导通损耗。
第四子计算单元，被配置为根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的开关损耗。
在第二方面的一些实施例中，
第一子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算IGBT芯片的导通损耗：
其中，Pcond.I为IGBT芯片的导通损耗，UCEO(Tvj)为IGBT芯片的阀值电压，r(Tvj)为IGBT芯片的通态斜率电阻，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值；
第二子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算IGBT芯片的开关损耗：
其中，PSW.I为IGBT芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Eon(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的开通损耗，Eoff(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的关断损耗，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值；
第三子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算FWD芯片的导通损耗：
其中，Pcond.D为FWD芯片的导通损耗，UTO(Tvj)为FWD芯片的阀值电压，rr(Tvj)为FWD芯片的通态斜率电阻，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值；或/和
第四子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算FWD芯片的开关损耗：
其中，PSW.D为FWD芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Erec(Inom,Tvj)为FWD芯片的反向恢复损耗，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在第二方面的一些实施例中，第二计算模块具体被配置为，利用以下公式，计算IGBT模块的结温：
Tj(t)＝P(t)×Zth.jc(t)+Tc(t)
其中，Tj(t)为IGBT模块的结温，Tc(t)为IGBT模块的壳温，P(t)为IGBT模块的导通损耗和开关损耗之和，Zth.jc(t)为IGBT模块的热阻阻抗，t为时间。
在第二方面的一些实施例中，结温监测装置还包括提取模块、比较模块和判定模块；其中，提取模块被配置为按照第二预定频率提取计算得到的结温，第二预定频率小于或等于第二计算模块计算所述IGBT模块的结温所依据的第一预定频率；比较模块，被配置为将计算得到的结温与预设温度阈值进行比较；判定模块，被配置为若计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定IGBT模块发生过温故障。
第三方面，本发明实施例提供了一种风机的变流器，该变流器包括如上所述的风机变流器的IGBT模块的结温监测装置。
本发明实施例提供的结温监测方法，可以通过获取IGBT模块运行过程中的IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算出IGBT模块运行过程中的导通损耗和IGBT模块的开关损耗，然后结合IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。由于运行参数数据均为IGBT模块当前运行过程中的参数数据，与现有技术中的需要将实时壳温与预先制定的IGBT模块的结温-壳温曲线进行匹配，得到IGBT模块的当前结温相比，本发明实施例中的结温监测方法能够使得结温监测结果与功率组件的运行参数变化保持一致，从而能够提高结温监测结果的精确度，降低监测结温和实际结温的偏差。
此外，目前IGBT模块适用的芯片为第三代芯片，该芯片的允许结温为150℃，但是，由于现有技术中的目前的结温监测方法的精确度较低，需要将IGBT模块的过温保护阈值设置为125℃，而采用本发明实施例中的结温监测方法能够将IGBT模块的过温保护阈值设置到140℃或者145℃，因此，能够使得IGBT模块的输出电流大幅度提高，从而提高IGBT模块的电流利用率，进而节约变流器的电流资源。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的IGBT芯片的结温曲线的示意图；
图4为本发明一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置的结构示意图；
图6为本发明又一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。
本发明实施例提供了一种风机的变流器、IGBT模块的结温监测方法和装置，能够随着开关频率、调制比和功率因数等结温影响因素的变化，通过修改IGBT模块运行过程中对应参数数据，实现对IGBT模块结温进行精确计算和实时显示。此外，还能够通过将IGBT模块的结温保护阈值提高到140℃，使得IGBT模块的额定工作电流大幅度提高，从而提高IGBT模块的电流利用率。
下面对IGBT模块所在的风机变流器的结构进行详细说明。风机变流器的功率组件是以IGBT模块为核心，外围包括驱动电路、带有CPU的控制器、电流检测电路、直流电压检测电路、壳温检测电路、过流保护电流、过压保护电路、过温保护电路、支撑电容、水冷板和水冷管、交直流母排及其它结构件组成。
其中，IGBT模块用于通过高频率开关，实现电流的整流和逆变。驱动电路用于为IGBT模块提供驱动脉冲以及短路保护。带有CPU控制器用于实时检测功率组件运行的数据，包括：运行电流及频率、母线电压、开关频率、调制比、功率因数、NTC温度及水冷液温度等，然后通过编译好的计算公式对IGBT结温进行计算并发送至上层控制器。支撑电容用于对直流母线电压进行平滑滤波，以防止电压过冲和瞬时过电压对IGBT的影响。水冷板与水冷管用于对IGBT进行实时散热。
该款功率组件在风电变流器中可以工作在整流或逆变，以工作在整流状态为例，从发电机输出为频率变化的三相交流电，经过该功率模块后，将频率变化三相交流变成直流，然后再由直流端输送到逆变柜。随着发电机转速升高，扭矩增大，功率组件交流侧电流幅值逐步增大，频率逐步升高，结温迅速上升。
其中，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和MOS(Metal OxideSemiconductor，绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor，巨型晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大，MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。具体地，IGBT模块是由IGBT芯片与FWD(Free Wheeling Diode，续流二极管)芯片通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。
图1为本发明一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测方法的流程示意图。如图1所示，该IGBT模块的结温监测方法包括步骤101至步骤103。
在步骤101中，获取IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值。
在步骤102中，根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗。
其中，IGBT模块包括IGBT芯片和续流二极管FWD芯片，参阅图2，图2为本发明另一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测方法的流程示意图。图2与图1的不同之处在于，图1中的步骤102可细化为图2中的步骤1021至步骤1024。
在步骤1021中，根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的导通损耗。
具体地，可以利用以下公式(1)，计算IGBT芯片的导通损耗：
其中，Pcond.I为IGBT芯片的导通损耗，UCEO(Tvj)为IGBT芯片的阀值电压，r(Tvj)为IGBT芯片的通态斜率电阻，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在步骤1022中，根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的开关损耗。
具体地，可以利用以下公式(2)，计算IGBT芯片的开关损耗：
其中，PSW.I为IGBT芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Eon(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的开通损耗，Eoff(Inom,Unom,Tvj)为IGBT芯片的关断损耗，ic^为IGBT芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在步骤1023中，根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的导通损耗。
具体地，可以利用以下公式(3)，计算FWD芯片的导通损耗：
其中，Pcond.D为FWD芯片的导通损耗，UTO(Tvj)为FWD芯片的阀值电压，rr(Tvj)为FWD芯片的通态斜率电阻，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，m为IGBT模块的调制比，为IGBT模块的功率因数，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
在步骤1024中，根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的开关损耗。
具体地，可以利用以下公式(4)，计算FWD芯片的开关损耗：
PSW.D为FWD芯片的开关损耗，fSW为IGBT模块的开关频率，Erec(Inom,Tvj)为FWD芯片的反向恢复损耗，iF^为FWD芯片的正向峰值电流，Inom为IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为IGBT模块的额定交流线电压，UDC为变流器的直流母线电压，Tvj为IGBT模块的当前结温的预估值。
需要说明的是，上述公式中的IGBT芯片的正向峰值电流、FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值可以通过传感器感测经CPU实时计算得到；IGBT芯片的阀值电压UCEO(Tvj)、IGBT芯片的通态斜率电阻r(Tvj)、IGBT芯片的阀值电压UTO(Tvj)和IGBT芯片的通态斜率电阻rr(Tvj)可以通过结温对应曲线查表得到；IGBT芯片的开通损耗Eon(Inom,Unom,Tvj)和IGBT芯片的关断损耗Eoff(Inom,Unom,Tvj)可以通过试验得到。
接下来，举例对IGBT芯片的阀值电压UTO(Tvj)的查表过程进行详细说明。图3为本发明实施例提供的IGBT芯片的结温曲线的示意图。其中，横坐标为IGBT芯片的电压UCE(Tvj)，纵坐标为IGBT芯片的工作电流IC，图3中示出了三条结温曲线，分别对应三个结温：25℃、125℃和150℃。
具体地，可以通过CPU检测IGBT芯片的电流IC，然后根据IGBT芯片的电流IC估算IGBT芯片结温的大致范围。示例性地，当IGBT芯片的电流IC在100A以下时，可以采用Tvj＝25℃的曲线，当IGBT芯片的电流IC在100A以上时，可以采用Tvj＝125℃或者Tvj＝150℃的曲线，然后通过程序中预设的查表法就可以找到与IC对应的IGBT芯片的电压UCE(Tvj)，并将该UCE(Tvj)作为IGBT芯片的阈值电压UCEO(Tvj)。其中，IC可以为IGBT芯片的平均电流。
在步骤103中(参阅图1)，根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。
具体地，可以利用以下公式(5)，计算IGBT模块的结温：
Tj(t)＝P(t)×Zth.jc(t)+Tc(t) (5)
其中，Tj(t)为IGBT模块的结温，Tc(t)为IGBT模块的壳温，P(t)为IGBT模块的导通损耗和开关损耗之和，Zth.jc(t)为IGBT模块的热阻阻抗，t为时间。
在一示例中，功率组件还包括用于给IGBT模块的外壳散热的散热器，散热器与外壳之间填充有导热硅脂，将NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻温度传感器预埋于导热硅脂内，利用预埋的NTC温度传感器感测IGBT模块的壳温。为能够准确感测IGBT模块的壳温，可以将NTC传感器预埋于距离散热器1～2毫米的位置处。
在一示例中，IGBT模块的热阻阻抗指的是IGBT模块与外壳之间热阻、外体与导热硅脂之间热阻、导热硅脂与散热器之间热阻三个热阻之和。
如上所述，本发明实施例提供的结温监测方法，可以通过获取IGBT模块运行过程中的IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算出IGBT模块运行过程中的导通损耗和IGBT模块的开关损耗，然后结合IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。由于运行参数数据均为IGBT模块当前运行过程中的参数数据，与现有技术中的需要将实时壳温与预先制定的IGBT模块的结温-壳温曲线进行匹配，得到IGBT模块的当前结温相比，本发明实施例中的结温监测方法能够使得结温监测结果与功率组件的运行参数变化保持一致，从而能够提高结温监测结果的精确度，降低监测结温和实际结温的偏差。
此外，目前IGBT模块适用的芯片为第三代芯片，该芯片的允许结温为150℃，但是，由于现有技术中的目前的结温监测方法的精确度较低，需要将IGBT模块的过温保护阈值设置为125℃，而采用本发明实施例中的结温监测方法能够将IGBT模块的过温保护阈值设置到140℃或者145℃，因此，能够使得IGBT模块的输出电流大幅度提高，从而提高IGBT模块的电流利用率，进而节约变流器的电流资源。比如，以2.5MW英飞凌功率模块为例，在相同工况下，过温保护值在125℃时机侧最大电流为830A；过温保护值在140℃时机侧最大电流为910A。
另外，根据本发明的实施例，通过实时准确计算结温，能够对功率组件故障分析提供有力的数据支撑。通过提供统一版本的IGBT结温检测软件，还能够对机侧低频电流、开关频率上升和载波电压高于母线电压等工况进行有效兼容。
在本发明的实施例中，可以根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，按照第一预定频率计算IGBT模块的结温。按照第二预定频率提取计算得到的结温；将计算得到的结温与预设温度阈值进行比较；若计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定IGBT模块发生过温故障。
其中，第二预定频率小于或等于第一预定频率，第一预定频率、第二预定频率和上述预定数目可以根据实际需要进行确定。在一示例中，可以3K频率进行结温计算，以0.5K频率将计算数据发给上层控制器。当有连续三个计算数据结果超过140℃，上层控制器可以发出及时封锁脉冲的控制指令并报出过温故障。
需要说明的是，虽然IGBT芯片和FWD芯片封装在一起，但在工作时只显示结温较高的芯片的温度。例如IGBT在变流器网侧工作时，功率因数在0.95～1之间，IGBT模块工作在逆变状态，此时IGBT芯片温度远高于FWD芯片温度，结温显示即为IGBT芯片温度；在变流器机侧工作时，功率因数在-0.85～-0.8之间，IGBT模块工作在整流状态，此时FWD芯片温度远高于IGBT芯片温度，结温显示即为FWD芯片温度。
图4为本发明一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置。如图4所示，该结温监测装置包括获取模块401、第一计算模块402和第二计算模块403。
其中，获取模块401被配置为获取IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值。
第一计算模块402被配置为根据IGBT模块的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT模块的导通损耗和IGBT模块的开关损耗；
第二计算模块403被配置为根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，计算IGBT模块的结温。
第二计算模块403具体被配置为可以根据上文中的公式(5)计算IGBT模块的结温。需要说明的是，IGBT芯片和FWD芯片的损耗之和可以通过高速CPU计算，也可以通过硬件电路做出计算。采用硬件计算可以省去CPU资源，同时硬件计算具有计算速度更快，不易受到干扰的优点。
根据本发明的实施例，该结温监测装置还包括感测模块，该感测模块被配置为，利用预埋的NTC温度传感器感测IGBT模块的壳温。
图5为本发明另一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置。其中，IGBT模块包括IGBT芯片和FWD芯片，图5与图4的不同之处在于，图4中的第一计算模块402可细化为图5中的第一子计算单元4021、第二子计算单元4022、第三子计算单元4023和第四子计算单元4024。
其中，第一子计算单元4021被配置为根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的导通损耗；在一示例中，第一子计算单元4021可以根据上文中的公式(1)计算IGBT芯片的导通损耗。
第二子计算单元4022被配置为根据IGBT芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算IGBT芯片的开关损耗。在一示例中，第二子计算单元4022可以根据上文中的公式(2)计算IGBT芯片的开关损耗。
第三子计算单元4023被配置为根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的功率因数、IGBT模块的调制比和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的导通损耗。在一示例中，第三子计算单元4023可以根据上文中的公式(3)计算FWD芯片的导通损耗。
第四子计算单元4024被配置为根据FWD芯片的正向峰值电流、IGBT模块的开关频率和IGBT模块的当前结温的预估值，计算FWD芯片的开关损耗。在一示例中，第四子计算单元4024可以根据上文中的公式(4)计算FWD芯片的导通损耗。
根据本发明的实施例，第二计算模块403还被配置为根据IGBT模块的导通损耗、IGBT模块的开关损耗和IGBT模块的壳温，按照第一预定频率计算IGBT模块的结温。
图6为本发明又一实施例提供的变流器的IGBT模块的结温监测装置。图6与图4的不同之处在于，图6中的结温监测装置还包括提取模块404、比较模块405和判定模块406。
其中，提取模块404被配置为按照第二预定频率提取计算得到的结温，第二预定频率小于或等于第一预定频率。
比较模块405被配置为将计算得到的结温与预设温度阈值进行比较。
判定模块406被配置为若计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定IGBT模块发生过温故障。
其中，第二预定频率小于或等于第一预定频率，第一预定频率、第二预定频率和上述预定数目可以根据实际需要进行确定。在一示例中，可以3K频率进行结温计算，以0.5K频率将计算数据发给上层控制器。当有连续三个计算数据结果超过140℃，上层控制器可以发出及时封锁脉冲的控制指令并报出过温故障。
本发明实施例还提供一种风机的变流器。该变流器包括如上所述的风机变流器的IGBT模块的结温监测装置。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。
Claims (14)
1.一种变流器的IGBT模块的结温监测方法，其特征在于，所述结温监测方法包括：
获取所述IGBT模块的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值；
根据所述IGBT模块的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT模块的导通损耗和所述IGBT模块的开关损耗；
根据所述IGBT模块的导通损耗、所述IGBT模块的开关损耗和所述IGBT模块的壳温，计算所述IGBT模块的结温。
2.根据权利要求1所述的结温监测方法，所述IGBT模块包括IGBT芯片和续流二极管FWD芯片，其特征在于，所述根据所述IGBT模块的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT模块的导通损耗和所述IGBT模块的开关损耗，包括：
根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的导通损耗；
根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的开关损耗；
根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的导通损耗；
根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的开关损耗。
3.根据权利要求2所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的导通损耗，包括：
利用以下公式，计算所述IGBT芯片的导通损耗：
其中，Pcond.I为所述IGBT芯片的导通损耗，UCEO(Tvj)为所述IGBT芯片的阀值电压，r(Tvj)为所述IGBT芯片的通态斜率电阻，ic^为所述IGBT芯片的正向峰值电流，m为所述IGBT模块的调制比，为所述IGBT模块的功率因数，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值。
4.根据权利要求2所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的开关损耗，包括：
利用以下公式，计算所述IGBT芯片的开关损耗：
其中，PSW.I为所述IGBT芯片的开关损耗，fSW为所述IGBT模块的开关频率，Eon(Inom,Unom,Tvj)为所述IGBT芯片的开通损耗，Eoff(Inom,Unom,Tvj)为所述IGBT芯片的关断损耗，ic^为所述IGBT芯片的正向峰值电流，Inom为所述IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为所述IGBT模块的额定交流线电压，UDC为所述变流器的直流母线电压，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值。
5.根据权利要求2所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的导通损耗，包括：
利用以下公式，计算所述FWD芯片的导通损耗：
其中，Pcond.D为所述FWD芯片的导通损耗，UTO(Tvj)为所述FWD芯片的阀值电压，rr(Tvj)为所述FWD芯片的通态斜率电阻，iF^为所述FWD芯片的正向峰值电流，m为所述IGBT模块的调制比，为所述IGBT模块的功率因数，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值。
6.根据权利要求2所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的开关损耗，包括：
利用以下公式，计算所述FWD芯片的开关损耗：
PSW.D为所述FWD芯片的开关损耗，fSW为所述IGBT模块的开关频率，Erec(Inom,Tvj)为所述FWD芯片的反向恢复损耗，iF^为所述FWD芯片的正向峰值电流，Inom为所述IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为所述IGBT模块的额定交流线电压，UDC为所述变流器的直流母线电压，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值。
7.根据权利要求1所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述IGBT模块的导通损耗、所述IGBT模块的开关损耗和所述IGBT模块的壳温，计算所述IGBT模块的结温，包括：
利用以下公式，计算所述IGBT模块的结温：
Tj(t)＝P(t)×Zth.jc(t)+Tc(t)
其中，Tj(t)为所述IGBT模块的结温，Tc(t)为所述IGBT模块的壳温，P(t)为所述IGBT模块的导通损耗和开关损耗之和，Zth.jc(t)为所述IGBT模块的热阻阻抗，t为时间。
8.根据权利要求1所述的结温监测方法，其特征在于，所述根据所述IGBT模块的导通损耗、所述IGBT模块的开关损耗和所述IGBT模块的壳温，计算所述IGBT模块的结温包括：
根据所述IGBT模块的导通损耗、所述IGBT模块的开关损耗和所述IGBT模块的壳温，按照第一预定频率计算所述IGBT模块的结温。
9.根据权利要求8所述的结温监测方法，其特征在于，在所述按照第一预定频率，计算所述IGBT模块的结温之后，所述结温监测方法还包括：
按照第二预定频率提取计算得到的结温，所述第二预定频率小于或等于所述第一预定频率；
将所述计算得到的结温与预设温度阈值进行比较；
若所述计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定所述IGBT模块发生过温故障。
10.一种变流器的IGBT模块的结温监测装置，其特征在于，所述结温监测装置包括：
获取模块，被配置为获取所述IGBT模块的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值；
第一计算模块，被配置为根据所述IGBT模块的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT模块的导通损耗和所述IGBT模块的开关损耗；
第二计算模块，被配置为根据所述IGBT模块的导通损耗、所述IGBT模块的开关损耗和所述IGBT模块的壳温，计算所述IGBT模块的结温。
11.根据权利要求10所述的结温监测装置，所述IGBT模块包括IGBT芯片和FWD芯片，其特征在于，所述第一计算模块包括：
第一子计算单元，被配置为根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的导通损耗；
第二子计算单元，被配置为根据所述IGBT芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述IGBT芯片的开关损耗；
第三子计算单元，被配置为根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的功率因数、所述IGBT模块的调制比和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的导通损耗；
第四子计算单元，被配置为根据所述FWD芯片的正向峰值电流、所述IGBT模块的开关频率和所述IGBT模块的当前结温的预估值，计算所述FWD芯片的开关损耗。
12.根据权利要求11所述的结温监测装置，其特征在于，
所述第一子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算所述IGBT芯片的导通损耗：
其中，Pcond.I为所述IGBT芯片的导通损耗，UCEO(Tvj)为所述IGBT芯片的阀值电压，r(Tvj)为所述IGBT芯片的通态斜率电阻，ic^为所述IGBT芯片的正向峰值电流，m为所述IGBT模块的调制比，为所述IGBT模块的功率因数，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值；
所述第二子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算所述IGBT芯片的开关损耗：
其中，PSW.I为所述IGBT芯片的开关损耗，fSW为所述IGBT模块的开关频率，Eon(Inom,Unom,Tvj)为所述IGBT芯片的开通损耗，Eoff(Inom,Unom,Tvj)为所述IGBT芯片的关断损耗，ic^为所述IGBT芯片的正向峰值电流，Inom为所述IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为所述IGBT模块的额定交流线电压，UDC为所述变流器的直流母线电压，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值；
所述第三子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算所述FWD芯片的导通损耗：
其中，Pcond.D为所述FWD芯片的导通损耗，UTO(Tvj)为所述FWD芯片的阀值电压，rr(Tvj)为所述FWD芯片的通态斜率电阻，iF^为所述FWD芯片的正向峰值电流，m为所述IGBT模块的调制比，为所述IGBT模块的功率因数，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值；或/和，
所述第四子计算单元具体被配置为，利用以下公式，计算所述FWD芯片的开关损耗：
其中，PSW.D为所述FWD芯片的开关损耗，fSW为所述IGBT模块的开关频率，Erec(Inom,Tvj)为所述FWD芯片的反向恢复损耗，iF^为所述FWD芯片的正向峰值电流，Inom为所述IGBT模块的连续最大集电极电流，Unom为所述IGBT模块的额定交流线电压，UDC为所述变流器的直流母线电压，Tvj为所述IGBT模块的当前结温的预估值。
13.根据权利要10所述的结温监测装置，其特征在于，所述结温监测装置还包括：
提取模块，被配置为按照第二预定频率提取计算得到的结温，所述第二预定频率小于或等于所述第二计算模块计算所述IGBT模块的结温所依据的第一预定频率；
比较模块，被配置为将所述计算得到的结温与预设温度阈值进行比较；
判定模块，被配置为若所述计算得到的结温中有连续预定数目的结温超过预设温度阈值，则判定所述IGBT模块发生过温故障。
14.一种风机的变流器，其特征在于，所述变流器包括如权利要求10-13任意一项所述的变流器的IGBT模块的结温监测装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710959481.2A CN109669112B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710959481.2A CN109669112B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109669112A true CN109669112A (zh) | 2019-04-23 |
| CN109669112B CN109669112B (zh) | 2021-01-22 |
Family
ID=66140027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710959481.2A Active CN109669112B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109669112B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110426618A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种器件寿命预测方法、装置、车辆和存储介质 |
| CN112954944A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 车载变流器热管理系统、方法及车载变流器 |
| CN114006350A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-02-01 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种igbt模块结温保护的方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103956887A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-30 | 重庆大学 | 风电变流器igbt模块结温在线计算方法 |
| CN104155587A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 浙江大学 | 一种igbt模块工作结温的在线检测系统及检测方法 |
| EP1583197B1 (en) * | 2004-03-29 | 2015-03-18 | Vacon Oyj | Protection of power semiconductor components |
| US20160334280A1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | GM Global Technology Operations LLC | Online igbt junction temperature estimation without the use of a dedicated temperature estimation or measurement device |
| CN106712553A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 江苏中科君芯科技有限公司 | 正弦逆变器igbt结温波动计算方法 |
| CN206259859U (zh) * | 2016-12-09 | 2017-06-16 | 北京金风科创风电设备有限公司 | Igbt模块及风力发电机组 |
| CN107025364A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-08 | 西安交通大学 | 一种igbt模块的结温预测方法 |
| CN107219016A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-29 | 湖南大学 | 计算igbt模块瞬态结温的方法和系统 |
-
2017
- 2017-10-16 CN CN201710959481.2A patent/CN109669112B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1583197B1 (en) * | 2004-03-29 | 2015-03-18 | Vacon Oyj | Protection of power semiconductor components |
| CN103956887A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-30 | 重庆大学 | 风电变流器igbt模块结温在线计算方法 |
| CN104155587A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 浙江大学 | 一种igbt模块工作结温的在线检测系统及检测方法 |
| US20160334280A1 (en) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | GM Global Technology Operations LLC | Online igbt junction temperature estimation without the use of a dedicated temperature estimation or measurement device |
| CN206259859U (zh) * | 2016-12-09 | 2017-06-16 | 北京金风科创风电设备有限公司 | Igbt模块及风力发电机组 |
| CN106712553A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 江苏中科君芯科技有限公司 | 正弦逆变器igbt结温波动计算方法 |
| CN107025364A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-08 | 西安交通大学 | 一种igbt模块的结温预测方法 |
| CN107219016A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-29 | 湖南大学 | 计算igbt模块瞬态结温的方法和系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 徐盛友: "功率模块IGBT状态监测及可靠性评估方法研究", 《中国博士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 杜雄 等: "一种用于风电变流器可靠性评估的结温数值计算方法", 《中国电机工程学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110426618A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-11-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种器件寿命预测方法、装置、车辆和存储介质 |
| CN110426618B (zh) * | 2019-07-16 | 2022-01-04 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种器件寿命预测方法、装置、车辆和存储介质 |
| CN112954944A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 中车大连电力牵引研发中心有限公司 | 车载变流器热管理系统、方法及车载变流器 |
| CN114006350A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-02-01 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种igbt模块结温保护的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109669112B (zh) | 2021-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110875710B (zh) | 逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆 | |
| EP2398140B1 (en) | Adjustable speed drive lifetime improvement method | |
| CN104736981B (zh) | 半导体芯片温度推定装置及过热保护装置 | |
| US8736091B2 (en) | Converter lifetime improvement method for doubly fed induction generator | |
| Andresen et al. | Review of active thermal and lifetime control techniques for power electronic modules | |
| CN108108573B (zh) | 一种igbt功率模块结温动态预测方法 | |
| KR101297453B1 (ko) | 모터 제어 장치 및 공기 조화기 | |
| EP1583197A2 (en) | Protection of power semiconductor components | |
| CN109669112A (zh) | 风机的变流器、igbt模块的结温监测方法和装置 | |
| US20210313924A1 (en) | Power conversion system and control method for vehicle motor | |
| CN109831931A (zh) | 逆变器装置及具备该逆变器装置的车辆用电动压缩机 | |
| Wang et al. | The loss analysis and efficiency optimization of power inverter based on SiC mosfet s under the high-switching frequency | |
| Yang et al. | Transient electro-thermal analysis for a MOSFET based traction inverter | |
| CN109450269A (zh) | 风电变流器功率模块的结温检测方法和装置、存储介质 | |
| CN109490739A (zh) | 对绝缘栅双极型晶体管模块的结温进行在线估算的方法及模块 | |
| CN108072819A (zh) | Igbt的失效检测方法和装置 | |
| KR20170104735A (ko) | Igbt 모듈의 정션 온도 추정 장치 | |
| Li et al. | Real-time estimation of junction temperature in IGBT inverter with a simple parameterized power loss model | |
| JP2013123340A (ja) | モータ制御装置および空気調和機 | |
| CN206323727U (zh) | 电动车电机控制器水冷散热装置 | |
| Ye et al. | A drive cycle based electro-thermal analysis of traction inverters | |
| US20200313593A1 (en) | Methods and systems for improving current capability for electric motors | |
| Liu et al. | An investigation on IGBT junction temperature estimation using online regression method | |
| CN107786110B (zh) | 一种基于h桥的mmc子模块拓扑结构调制方法 | |
| CN105048415A (zh) | 一种逐波限流电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |