CN110274707A - 对功率组件的运行状态的监控 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及对功率组件的运行状态的监控。一种电力电子设备包括功率器件模块，其包括功率器件和与功率器件热耦合的第一温度传感器，第一温度传感器被配置为感测功率器件模块的第一温度。散热器与功率器件模块热耦合。第二温度传感器被配置为感测散热器的第二温度。控制器被配置为指示第一温度传感器和第二温度传感器在同一时刻分别测量功率器件模块和散热器的第一温度和第二温度。

Description

对功率组件的运行状态的监控

技术领域

本公开的实施例涉及电力电子领域，并且更具体地涉及对功率组件的运行状态的监控。

背景技术

在很多电力电子应用中，电力电子设备的长时间运行或其它外部因素如工作电路、驱动、安装等引起设备异常发生都可能会导致其中的功率半导体器件或者导热界面出现故障。因此，需要实时地或者周期性地或者按照需要地监控功率组件的运行状态，以提供前期的故障检测。然而，功率组件通常应用在大功率场景中，并且可能部署在野外等相对恶劣的环境，难以进行实时的现场检测。

发明内容

通常对功率组件进行失效分析的操作是在功率器件失效后的事后操作，其寻找故障原因，尤其是当功率组件由于故障被完全或者大部分毁损的情况下，尤其困难。本发明的多个实施例提供了能够进行事先判断，甚至预警和/或改变功率组件的工作模式的方法和设备。

在本公开的一个或多个实施例，提供了一种电力电子设备。该电力电子设备包括功率器件模块，包括功率器件和与功率器件热耦合的第一温度传感器，第一温度传感器被配置为感测功率器件模块的第一温度。散热器与功率器件模块热耦合。第二温度传感器，第二温度传感器被配置为感测散热器的第二温度。控制器，被配置为指示所述第一温度传感器和所述第二温度传感器在同一时刻分别测量所述功率器件模块和所述散热器的所述第一温度和所述第二温度。

在本公开的一个或多个实施例，提供了一种用于监控功率组件的运行状态的方法。该方法包括指示功率组件中的第一温度传感器和第二温度传感器在同一时刻分别测量功率器件模块的第一温度和散热器的第二温度，其中功率组件包括功率器件模块和与功率器件模块热耦合的散热器；分别从第一温度传感器和第二传感器获取第一温度和第二温度；以及基于第一温度、第二温度以及预定温度差，确定功率组件的运行状态。

在本公开的一个或多个实施例，提供了一种用于监控电力电子设备的运行状态的装置。该装置包括控制器，控制器被配置为：指示功率组件中的第一温度传感器和第二温度传感器在同一时刻分别测量功率器件模块的第一温度和散热器的第二温度，其中功率组件包括功率器件模块和与功率器件模块热耦合的散热器；分别从第一温度传感器和第二温度传感器获取第一温度和第二温度；以及基于第一温度、第二温度以及预定温度差，确定功率组件的运行状态。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其他特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是示出了根据本公开的一些实施例的功率组件的示意性截面图；

图2是示出了根据本公开的一些实施例的功率器件的温度特性的示意图；

图3是示出了根据本公开的一些实施例的功率组件的示意性截面图；

图4是示出了根据本公开的一些实施例的电力电子设备的示意性框图；

图5是示出了根据本公开的一些实施例的电力电子设备的示意性框图；以及

图6是示出了根据本公开的一些实施例的用于监控功率组件的运行状态的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考图示了一些示例实施例的附图更加完整地描述各个示例实施例。在附图中，为了清晰起见，线、层和/或区域的厚度等维度可能被夸大。

因此，虽然示例实施例能够有各种修改和替代形式，但在附图中以示例的方式示出其实施例并且会在这里详细描述其实施例。然而，应当理解，本文没有意图将示例实施例限制到公开的具体形式，而是与此相反，示例实施例将涵盖所有落入本发明实施例范围内的修改、等同和替代。在附图的描述中，相同的编号指代相同或相似的元件。

应当理解当元件被称作“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以是直接地连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相比之下，当元件被称作“直接连接”或者“直接耦合”到另一元件时，则不存在中间元件。其他用于描述元件之间关系的词汇也应该以类似方式解释(比如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。

这里使用的术语只出于描述具体的实施例的目的，而并非意在限制示例实施例。这里使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指明。应当进一步理解，术语“包括”、“包含”和/或“具有”等在使用时指明所陈述的特征、总体、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但并不排除一个或者多个其他特征、总体、步骤、操作、元件和/或组分和/或前述群组的存在或者附加。

图1示出了根据本公开的一些实施例的功率组件100的示意性截面图。如图1所示，功率组件100包括功率器件模块110，功率器件模块110包括功率器件112和温度传感器114。功率器件112可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、功率双极结型晶体管(BJT)、半导体闸流管(SCR)、硅可控整流管(ControlledSCR)、增强注入栅晶体管(IEGT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)和二极管中的至少一项。例如，功率器件112可以是基于硅(Si)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等材料的功率半导体器件。应当理解，尽管在图1中仅示出了一个功率器件112，然而功率器件模块110还可以一个或多个其他功率器件。

温度传感器114可以感测功率器件模块110内的温度，并输出指示该温度的信号。在一个实施例中，温度传感器114可以是负温度系数(NTC)热敏电阻器。NTC热敏电阻器的电阻随着温度的变化而变化，因而可以用来进行温度测量。例如，NTC热敏电阻器在低温状态下具有较高的电阻，并随着温度的升高，电阻迅速下降。

在一些实施例中，功率器件模块110可以包括载体116。如图1所示，功率器件112和温度传感器114可以设置在载体116上，并通过载体116彼此热耦合。载体116可以具有良好的导热性，从而可以降低功率器件112与温度传感器114之间的热阻。在一些实施例中，载体116可以是直接铜键合(DCB)衬底或引线框架等。例如，功率器件112的底部可以被焊接在载体116上，并与载体116电气连接。另外，功率器件112的顶部可以通过键合线(未示出)与载体116电气连接。温度传感器114也可以通过与功率器件112类似的方式与载体116电气连接。

如图1所示，功率组件100还包括与功率器件模块110热耦合的散热器130。散热器130可以将功率器件模块110(特别是功率器件112)在运行过程中产生的热量传递到周围环境中，以将功率器件模块110的温度保持在适当的范围内。例如，散热器130可以是空冷散热器、液冷散热器或者两者的结合。

为了实现对功率组件100的运行状态的监控，功率组件100还包括温度传感器120，其用于感测散热器130的温度并输出指示散热器130的温度的信号。例如，温度传感器120可以设置在散热器130处，例如，在散热器130的表面上或者在散热器130内部。如此，可以准确地测量散热器130的温度，并且受操作环境的影响较小。备选地，温度传感器120也可以设置在其他适当的位置，例如，与散热器130间隔一段距离，并通过与散热器130热耦合的方式来感测散热器130的温度。在一个实施例中，温度传感器120可以是NTC热敏电阻器。

图1还示出了导热界面140，其可以将热量从功率器件模块110传递到散热器130，以进行散热。例如，导热界面140可以将功率器件模块110附接(例如，粘合)到散热器130上。例如，导热界面140可以包括硅树脂等材料。应当理解，导热界面140可以由目前已知的或者将来开发的任何适当的导热界面材料(TIM)制成，本公开在此不受限制。导热界面140随着功率组件100的长时间运行可能出现老化或退化。

根据本公开的一个或多个实施例，功率组件100的布置使得功率组件100的长期运行状态能够被监控。另外，还提出故障失效前的提前预警机制，可以有效防止功率器件模块的损坏，降低设备维护维修成本等方面，在下文进行进一步描述。

图2示出了根据本公开的一些实施例的功率组件100的温度特性曲线的示意图。图2的横轴表示功率组件100(特别是功率器件模块110或功率器件112)的负载状态，在该示例中为功率器件模块110的负载电流Io，其中Iomax表示最大负载电流。备选地，也可以使用功率组件100或功率器件112的负载电流。应当理解，也可以使用功率组件100、功率器件模块110或功率器件112的负载功率等其他属性来表示功率组件100的负载状态。

如图2所示，曲线202表示在功率组件100处于正常状态(例如，在出厂测试时)温度传感器114所测量的温度与功率器件模块110的负载电流之间的关系，曲线204表示温度传感器120所测量的温度与负载电流之间的关系，曲线206表示温度传感器114与温度传感器120所测量的温度之间的温度差与负载电流之间的关系。曲线212表示在功率组件100运行一段时间并且出现异常之后温度传感器114所测量的温度与负载电流之间的关系，曲线214表示温度传感器120所测量的温度与负载电流之间的关系，曲线216表示温度传感器114与温度传感器120所测量的温度之间的温度差与负载电流之间的关系。应当理解，尽管图2示出了连续的温度特征曲线，然而在实际应用中测量可以是在分立的负载状态下进行。

如图2所示，在运行一段时间之后，由于各种因素的影响，温度传感器114和/或120所测量的温度可能会发生变化。例如，导热界面材料由于老化等原因可能发生退化，从而影响散热器130的散热效果。另外，由于机械振动等原因，功率器件模块110与散热器130之间也可能出现松动，从而影响散热器130的散热效果。另外，功率器件112本身也可能由于老化等原因而导致所产生的热量增加。

由于这些因素的影响，在相同的负载状态下，温度传感器114与120所测量的温度之间的温度差可能会升高，如图2中的曲线206和216所示。因此，这一温度差可以反映功率组件100的运行状态。如图2所示，箭头220和222分别表示了在两个不同的负载电流I₁和I₂温度差的变化。温度差的变化可能超过相应的阈值，从而指示功率组件100的运行状态出现异常。针对不同的负载条件，相应的阈值也可以不同。例如，阈值或阈值曲线可以由客户根据设计裕量要求和故障失效风险等因素来进行设置。

在一个实施例中，功率组件100在部署之后工作在一个预定负载状态，例如，预定负载电流，如图2所示的电流I₁。预定负载状态可以是功率组件100的额定负载状态，预定负载电流可以是功率组件100的额定负载电流。例如，可以仅设置一个预定温度差和一个预定义阈值。该预定温度差可以在系统配置(例如，出厂或部署)时来确定。如果如箭头220所示的温度差的变化大于该预定义阈值，则可以认为功率组件100的运行状态可能出现异常。备选地，也可以仅设置一个温度差，其可以是如上所述的预定温度差和预定义阈值之和。如果如箭头220所示的温度差大于这一温度差，则可以认为功率组件100的运行状态可能出现异常。

在一个实施例中，功率组件100可以工作在多个不同的负载状态下。图2示出了两个这样的负载电流I₁和I₂，然而应当理解，也可以设置更多的负载电流，本公开在此不受限制。可以针对多个不同的负载状态设置相同或不同的阈值。例如，与负载电流I₂所对应的阈值可以等于与负载电流I₁所对应的阈值。作为另一示例，与负载电流I₂所对应的阈值可以大于与负载电流I₁所对应的阈值。在存在多个不同的阈值的情况下，也可以对这些阈值进行插值处理，以获得连续的阈值曲线。在这种情况下，不管功率组件100工作在任何负载电流条件下，均可以获取与其相关联的阈值。备选地，可以将预定温度差曲线(如图2所示的曲线206)与阈值曲线进行叠加，以获得另一温度差曲线。如果所测量的温度差大于相同负载状态下的该另一温度差曲线中的温度差，则可以认为功率组件100的运行状态可能出现异常。

如果确定功率组件100的运行状态出现异常，则可以将该异常信息以报警等方式来告知用户，从而用户可以对设备进行检修或更换。因此，功率组件100可以用于对功率器件模块的热性能进行前期故障诊断，从而在系统故障之前就可以呈现故障的迹象。

另外，温度传感器114还可以提供过温保护功能。例如，如图2所示，如果温度传感器114所测量的温度达到过温阈值OT，则可以确定功率组件100的运行状态出现异常。

图3示出了根据本公开的另外一些实施例的功率组件300的示意性截面图。功率组件300与功率组件100的区别在于功率组件300还包括设置在载体116与散热器130之间的基板118，其可以优化功率器件112与散热器130之间的热接触。基板118可以由铜等金属材料制成，并且可以不与功率器件112或温度传感器114电气连接。应当理解，基板118也可以由其他任何适当的材料制成，本公开在此不受限制。应当理解，图1和图3仅示出了电力电子设备的示例实施例，在不脱离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对电力电子设备的布置进行修改和适配。

图4示出了根据本公开的一个实施例的电力电子设备400的示意性框图。如图4所示，电力电子设备400包括控制器410、驱动器420和功率组件100。控制器410可以由任何适当的控制电路和/或处理器来实现，例如通用处理器、数字逻辑电路、模拟电路、专用集成电路或者现场可编程门阵列等，本公开在此不受限制。在一个实施例中，控制器410可以是微控制单元(MCU)，并且可以包括用于存储指令和/或数据的存储器。控制器410可以例如以逻辑电平的方式向驱动器420来提供控制信号。驱动器420可以根据来自控制器410的控制信号而生成用于驱动功率组件100的驱动信号，以提供给功率组件100。驱动器420可以是驱动器集成电路(IC)。

如图4所示，控制器410可以从功率组件100中的温度传感器112和120接收指示相应温度的信号，并且确定两者之间的温度差。在一些实施例中，系统500还可以包括模数转换器(ADC)，以用于将温度传感器112和120所感测的模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号提供给控制器410。

在功率组件100被安装在现场之后，可以对其进行负载测试和热测试。例如，控制器410可以接收指示温度传感器112和120所感测的温度的信号，并且将所感测的温度与负载状态之间的关系存储在控制器410的存储器内。例如，可以以表格的形式将这些数据存储在存储器内。当然，这些操作也可以在实验室或者工厂或者其他地方完成，以获得该表格并存储在相应的存储器或其他设备中。

在运行状态中，控制器410可以连续或周期性地或响应事件驱动而接收来自温度传感器114和120的感测结果。控制器410可以将两个温度传感器所感测的温度差与存储器内所存储的相同负载状态下的温度差进行比较。如果两个温度差之间的差异大于预定义阈值，则可以确定功率组件100的运行状态出现异常。在不同负载状态下，上述预定义阈值可以设置为彼此不同。

如上所述，在一个实施例中，功率组件100在部署之后可以工作在一个预定负载状态。在这种情况下，可以仅设置一个预定温度差和一个预定义阈值。如果如箭头220所示的温度差的变化大于该预定义阈值，则可以认为功率组件100的运行状态可能出现异常。

如上所述，在另一实施例中，功率组件100可以工作在多个不同的负载状态下。图2示出了两个这样的负载电流I₁和I₂，然而应当理解，也可以设置更多的负载电流，本公开在此不受限制。控制器410可以根据提供给驱动器420的指令来获取功率组件100的负载状态(例如，负载电流)。备选地，控制器410也可以从驱动器420或功率组件100来接收功率组件100的负载状态。例如，功率组件100可以包括电流传感器，用于测量功率组件100的负载电流。例如，控制器410可以从存储器中获取与该负载电流相关联的预定温度差。

另外，可以针对多个不同的负载状态设置相同或不同的阈值。例如，与负载电流I₂所对应的阈值可以等于与负载电流I₁所对应的阈值。作为另一示例，与负载电流I₂所对应的阈值可以大于与负载电流I₁所对应的阈值。在存在多个不同的阈值的情况下，也可以对这些阈值进行插值处理，以获得连续的阈值曲线。在这种情况下，不管功率组件100工作在任何负载状态下，均可以获取与该负载状态相关联的阈值。

控制器410可以将测量的温度差与所获取的预定温度差进行比较来确定功率组件100的运行状态。例如，如果所测量的温度差超过所获取的预定温度差大于相应的阈值，则可以认为功率组件100的运行状态出现异常。

另外，控制器410还可以基于温度传感器114所感测的温度而提供过温保护功能。例如，如果温度传感器114所感测的温度达到过温阈值，则可以确定功率组件100的运行状态出现异常。在功率组件100出现异常运行状态的情况下，控制器410可以向用户发出报警信号，以提醒用户功率组件100有可能出现故障。

图5示出了根据本公开的一些实施例的电力电子设备500的示意性框图。如图5所示，电力电子设备500包括控制器510、驱动器520和功率组件100。电力电子设备500与系统400之间的区别在于用于监控电力电子设备的运行状态的装置可以被设置在驱动器520处。例如，驱动器520可以从功率组件100的温度传感器114和120接收指示相应温度的信号，并且比较两者之间的温度差。然后，驱动器520可以将温度传感器114和120所感测的温度差与预定温度差进行比较。如果两个温度差之间的差异大于预定义阈值，则可以确定功率组件100的运行状态出现异常。相应地，驱动器520可以改变功率组件100的运行状态，例如，将其运行状态修改为待机状态等。另外，驱动器520还可以基于温度传感器114所感测的温度而提供过温保护功能。例如，如果温度传感器114所感测的温度达到过温阈值，则可以确定功率组件100的运行状态出现异常。

在一些实施例中，驱动器520包括运算放大器，运算放大器可以接收温度传感器114和120所感测的温度值，并确定温度传感器114和120所感测的温度之间的温度差。驱动器520还可以包括比较器，用于将减法器所确定的温度差与预定温度差进行比较，以确定功率组件100的运行状态。预定温度差可以在进行初始热测试时获得，并存储在驱动器520内。

应当理解，尽管图5示出了在驱动器520处执行监控功能，也可以将510与520相结合来执行监控功能。例如，驱动器520可以确定温度传感器114和120之间的温度差，并将该温度差提供给控制器510，由控制器510执行后续的控制流程。另外，也可以由单独的控制电路或处理器来执行监控功能，而不是将控制电路或处理器集成在控制器510和/或驱动器520处。例如，该单独的控制电路或处理器可以位于电力电子设备400或500之外，或者该单独的控制电路或处理器可以被集成在功率组件100中。在一个实施例中，该控制电路或处理器可以用于检测温度传感器114和120之间的温度差，并基于该温度差来确定功率组件100的运行状态是否出现异常。如果出现异常，则该电路系统将输出异常信号。在一个实施例中，该异常信号可以被提供给报警装置。报警装置可以基于该异常信号进行后续处理，例如，通知管理人员进行进一步检查和维护。在另一实施例中，该异常信号可以被提供给驱动器。驱动器可以基于该异常信号改变功率组件100的运行状态，例如，可以将功率组件100的运行状态修改为待机状态等。

图6示出了根据本公开的一些实施例的用于监控功率组件100的运行状态的方法600的流程图。方法600可以以软件方式来实现，例如由系统400中的控制器410来实现，也可以以硬件方式来实现，例如由系统400中的控制器410或系统500中的驱动器520来实现。备选地，方法600也可以以软硬相结合的方式来实现。

在602，指示功率组件100中的第一温度传感器114和第二温度传感器120在同一时刻分别测量功率器件模块110的第一温度和散热器130的第二温度。功率组件110包括功率器件模块110和与所述功率器件模块110热耦合的散热器130。

在604，分别从第一温度传感器114和所述第二传感器120获取第一温度和第二温度。

在606，基于第一温度、第二温度以及预定温度差，确定功率组件100的运行状态。例如，如果确定第一温度和第二温度之间的温度差超过预定温度差大于预定义阈值，确定功率组件100的运行状态为异常状态。例如，如果确定第一温度超过预定义阈值，也可以确定功率组件100的运行状态为异常状态。应当理解，方法600还可以包括以上关于图1至图6所描述的任何特征相结合。

说明书和附图仅仅说明了本发明实施例的原理。因此应当理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，这些布置虽然没有在这里明确描述或者示出，但是实现本发明的原理并且被包括在其精神和范围内。此外，这里叙述的所有示例清楚地主要意在仅以教示为目的帮助读者理解本发明的实施例的原理和本发明人贡献的促进技术发展的概念，并且应当被解释为并不局限于这些特定地描述的示例和条件。而且，这里叙述本发明的原理、方面和实施例及其特定示例的所有陈述都意在涵盖其等同方案。

附图所示的包括被标记为“装置”、“用于……的装置”等的任何功能模块的各种元件的功能，可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件(比如“处理器”、“控制器”等)来提供。而且，这里描述为“装置”的任何实体，可以对应于或者可以被实现为“一个或多个模块”、“一个或多个设备”、“一个或多个单元”等。在由处理器提供的情况下，这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器、或者多个单独的处理器提供，其中有一些可以是共享的。而且，术语“控制器”的明确使用不应被解释为是排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于，数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。其他硬件，常规的和/或定制的，都可以被包括在内。

本领域技术人员应当明白，这里的任意框图代表体现本发明原理的说明性电路系统的概念性视图。类似地，应当理解，任何流程图、流程示意图等代表各种处理，这些处理可以在计算机可读介质中真实呈现并且因而可以被计算机或者处理器执行，不管这样的计算机或者处理器是否被明确示出。

进一步地，应当理解，在说明书或者权利要求书中对多个步骤或功能的公开不应当解释为局限于特定顺序。因此，对该多个步骤或功能的公开并不将它们局限于特定的顺序，除非这些步骤或者功能由于技术原因不能互换。此外，在一些实施例中，单个步骤可以包括或者可以拆分为多个子步骤。除非明确排除在外，否则这些子步骤可以被包括并且是对该单个步骤的公开的一部分。

Claims (20)

1.一种电力电子设备，包括：

功率器件模块，包括功率器件和与所述功率器件热耦合的第一温度传感器，所述第一温度传感器被配置为感测所述功率器件模块的第一温度；

散热器，与所述功率器件模块热耦合；

第二温度传感器，所述第二温度传感器被配置为感测所述散热器的第二温度；以及

控制器，被配置为指示所述第一温度传感器和所述第二温度传感器在同一时刻分别测量所述功率器件模块和所述散热器的所述第一温度和所述第二温度。

2.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述功率器件包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、功率双极结型晶体管(BJT)、半导体闸流管(SCR)、增强注入栅晶体管(IEGT)、集成门极换流晶闸管(IGCT)和二极管中的至少一项。

3.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述功率器件包括基于硅(Si)的功率半导体器件、基于碳化硅(SiC)的功率半导体器件和基于氮化镓(GaN)的功率半导体器件中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的电力电子设备，还包括：

导热界面材料，所述导热界面材料被配置为将热量从所述功率器件模块传递到所述散热器。

5.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述功率器件模块还包括载体，所述功率器件和所述第一温度传感器被设置在所述载体上并且经由所述载体热耦合。

6.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述控制器还被配置为：

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；

比较所述第一温度与所述第二温度以确定所述第一温度与所述第二温度之间的温度差；以及

响应于所述温度差与预定温度差之间的区别大于一个预定义阈值，生成异常信号。

7.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述控制器还被配置为：

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；

比较所述第一温度与所述第二温度以确定所述第一温度与所述第二温度之间的温度差；

获取与所述功率器件模块在所述同一时刻的负载状态对应的一个预定温度差；以及

响应于所述温度差与所述预定温度差之间的区别大于一个预定义阈值，生成异常信号。

8.根据权利要求1所述的电力电子设备，其中所述控制器还被配置为：

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；

比较所述第一温度与所述第二温度以确定所述第一温度与所述第二温度之间的温度差；

获取与所述功率器件模块的所述同一时刻的负载状态对应的一个预定温度差；

获取与所述功率器件模块的所述负载状态对应的一个预定义阈值；以及

响应于所述温度差与所述预定温度差之间的区别大于所述预定义阈值，生成异常信号。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的电力电子设备，其中所述控制器被包括在功率组件内，所述功率组件包括所述功率器件模块、所述散热器和所述第二温度传感器，并且所述设备还包括：

报警装置，被配置为响应于接收到来自所述控制器的异常信号，生成报警信号。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的电力电子设备，还包括：

驱动器，被配置为响应于接收到来自所述控制器的异常信号，改变所述功率器件模块的运行状态。

11.根据权利要求7或8所述的电力电子设备，其中所述负载状态包括所述功率器件模块的电流或功率。

12.根据权利要求1所述的电力电子设备，还包括驱动器，所述驱动器被配置为：

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；

比较所述第一温度与所述第二温度以确定所述第一温度与所述第二温度之间的温度差；以及

响应于所述温度差与预定温度差之间的区别大于一个预定义阈值，生成异常信号或者改变所述功率器件模块的运行状态。

13.根据权利要求1所述的电力电子设备，还包括：

处理器，被配置为：

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；

比较所述第一温度与所述第二温度以确定所述第一温度与所述第二温度之间的温度差；以及

响应于所述温度差与预定温度差之间的区别大于一个预定义阈值，生成异常信号或者用以改变所述功率器件模块的运行状态的指示信号，

驱动器，被配置为根据接收到的指示信号驱动所述功率器件模块。

14.一种用于监控功率组件的运行状态的方法，包括：

指示所述功率组件中的第一温度传感器和第二温度传感器在同一时刻分别测量功率器件模块的第一温度和散热器的第二温度，其中所述功率组件包括所述功率器件模块和与所述功率器件模块热耦合的所述散热器；

分别从所述第一温度传感器和所述第二传感器获取所述第一温度和所述第二温度；以及

基于所述第一温度、所述第二温度以及预定温度差，确定所述功率组件的运行状态。

15.根据权利要求14所述的方法，其中确定所述功率组件的运行状态包括：

确定所述第一温度和所述第二温度之间的温度差；以及

响应于确定所述温度差与所述预定温度差之间的区别大于预定义阈值，确定所述功率组件的运行状态为异常状态。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

响应于确定所述功率组件的运行状态为异常状态，向所述功率组件的驱动器提供控制信号以改变所述功率组件的运行状态。

17.一种用于监控功率组件的运行状态的装置，包括：

控制器，被配置为：

指示所述功率组件中的第一温度传感器和第二温度传感器在同一时刻分别测量功率器件模块的第一温度和散热器的第二温度，其中所述功率组件包括所述功率器件模块和与所述功率器件模块热耦合的所述散热器；

分别从所述第一温度传感器和所述第二温度传感器获取所述第一温度和所述第二温度；以及

基于所述第一温度、所述第二温度以及预定温度差，确定所述功率组件的运行状态。

18.根据权利要求17所述的装置，其中确定所述功率组件的运行状态包括：

确定所述第一温度和所述第二温度之间的温度差；

响应于确定所述温度差与所述预定温度差之间的区别大于一个预定义阈值，确定所述功率组件的运行状态为异常状态。

19.根据权利要求17所述的装置，所述控制器还被配置为：

响应于确定所述功率组件的运行状态为异常状态，向所述功率组件的驱动器提供控制信号以改变所述功率组件的运行状态。

20.根据权利要求17所述的装置，其中所述控制器包括控制电路和处理器中的至少一项。