CN112327967B - 一种功率器件的温度控制装置、方法和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率器件的温度控制装置、方法和电器设备，该装置包括：半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度；采集单元，对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压；控制单元，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号；半导体热电堆单元，还在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制。该方案，可以减小电器设备的电控器中功率器件的散热难度，提升散热性能。
Description
技术领域
本发明属于电器设备技术领域，具体涉及一种功率器件的温度控制装置、方法和电器设备，尤其涉及一种基于热电制冷对IGBT精准控温的控制装置、方法和电器设备。
背景技术
对电器设备(如空调)的小型化、超薄化需求，已成为下一代空调开发的趋势。同样，空调的电控器也需要小型化，以在有限的设计空间内实现更多的功能。在空调的电控器中，功率器件如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管)的良好散热，一直是难以解决的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种功率器件的温度控制装置、方法和电器设备，以解决电器设备的电控器中功率器件的散热难度大的问题，达到减小电器设备的电控器中功率器件的散热难度，提升散热性能的效果。
本发明提供一种功率器件的温度控制装置，包括：半导体热电堆单元、采集单元和控制单元；其中，所述半导体热电堆单元，被配置为对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度；所述采集单元，被配置为对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压；所述控制单元，被配置为根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号；所述半导体热电堆单元，还被配置为在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆、驱动模块和电源模块；所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面；所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置；其中，所述半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：所述半导体热电堆，被配置为基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆，包括：第一级热电堆单元至第N级热电堆单元，N为大于2的正整数；所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元之间，通过串联、并联中的至少一种连接方式设置，在相邻两级热电堆单元的冷端与热端之间设置有电绝缘层；其中，在所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元中，每级热电堆单元，包括：两个以上的热电单元，两个以上所述热电单元串联设置。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，包括：确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内；以及，根据一个周期内的所述当前电流和所述当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗；以及，若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。
在一些实施方式中，还包括：所述控制单元，还被配置为在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息；其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块；其中，所述半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：所述驱动模块，被配置为根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；所述电源模块，被配置为根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
在一些实施方式中，所述驱动模块，包括：开关管模块和光耦模块；其中，所述开关管模块的控制端，能够接收所述第一控制信号；所述开关管模块的第一连接端，能够连接至所述光耦模块中二极管侧；所述光耦模块中晶体管侧的集电极，能够连接至所述电源模块；所述光耦模块中晶体管侧的发射极，能够连接至所述半导体热电堆。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电器设备，包括：以上所述的功率器件的温度控制装置。
与上述电器设备相匹配，本发明再一方面提供一种功率器件的温度控制方法，包括：通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度；对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压；根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号；通过半导体热电堆单元，还在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆、驱动模块和电源模块；所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面；所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置；其中，通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：通过半导体热电堆，基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
在一些实施方式中，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，包括：确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内；以及，根据一个周期内的所述当前电流和所述当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗；以及，若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。
在一些实施方式中，还包括：在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息；其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块；其中，通过半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：通过驱动模块，根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；通过电源模块，根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
由此，本发明的方案，通过利用半导体晶体的热电堆对功率器件进行温度检测，检测功率器件的功率损耗，并根据所述功率器件的检测温度和功率损耗，控制所述热电堆的供电电源的PWM占空比，以控制所述热电堆的制冷量，对所述功率器件进行降温，从而可以减小电器设备的电控器中功率器件的散热难度，提升散热性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的功率器件的温度控制装置的一实施例的结构示意图；
图2为两种材料的塞贝克效应的结构示意图；
图3为一块N型半导体和一块P型半导体连接成的回路在通直流电后制冷情况下的结构示意图；
图4为功率器件的一实施例的温度控制电路的结构示意图；
图5为控制模块的一实施例的逻辑控制流程示意图；
图6为驱动模块的占空比调节电路的一实施例的结构示意图；
图7为本发明的功率器件的温度控制方法的一实施例的流程示意图；
图8为本发明的方法中生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种功率器件的温度控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该功率器件的温度控制装置可以包括：半导体热电堆单元、采集单元和控制单元(如控制模块)。
其中，所述半导体热电堆单元，被配置为对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆(即半导体晶体的热电堆)、驱动模块和电源模块。所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面。所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置。
具体地，所述功率器件可以是IGBT。在IGBT上布置半导体晶体的热电单元，基于塞贝克效应可以实时精准检测IGBT的温度T，将热电单元的一端紧贴于IGBT上，另一端进行隔温处理，作为参考温度。
其中，所述半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：所述半导体热电堆，被配置为基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
具体地，所述功率器件可以是IGBT；对IGBT的温度检测检测时，采用半导体晶体的热电单元紧贴于IGBT表面，基于塞贝克效应将因IGBT与半导体晶体的热电单元之间的温差△T产生的微小电压△U进行后级运放放大和信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT的温度，可以实时地检测IGBT的温度T，且检测精准性好。
也就是说，采用热电单元，基于塞贝克效应进行温度检测；热电单元两端的温差△T会产生的微小电压△U，将微小电压△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于后续判断处理。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆，包括：第一级热电堆单元至第N级热电堆单元，N为大于2的正整数。所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元之间，通过串联、并联中的至少一种连接方式设置，在相邻两级热电堆单元的冷端与热端之间设置有电绝缘层。
其中，在所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元中，每级热电堆单元，包括：两个以上的热电单元，两个以上所述热电单元串联设置。例如：两个以上热电单元中，第一热电单元的冷端贴附在功率器件的表面，第一热电单元的热端与第二热电单元的冷端连接，第二热电单元的热端与第三热电单元的冷端连接，依次类推。
具体地，单个热电单元的制冷量是有限的，为了获得更大的制冷量可将很多热电单元串联成热电堆，称为单级热电堆，单级热电堆可经过串联、并联及串并联的方法组成多级热电堆，第一级热电堆的冷端贴在第二级热电堆的热端，使第二级热电堆的热端温度降低，从而在第二级热电堆的冷端产生更低的温度，第三级热电堆与第二级热电堆也类似，可使第三级热电堆的冷端可以获得更低的温度，各级热电堆之间有极薄的电绝缘层，保证级与级之间绝缘的同时又可以进行热传导。
所述采集单元，被配置为对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压。其中，功率器件的电压，如IGBT的集电极和发射极之间的压差。
所述控制单元，被配置为根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。其中，每个周期，可以是预先设定的一段时间。所述第一控制信号，包括：PWM占空比控制信号。
具体地，控制器如控制模块，可以使用DSP处理器(如STM32上位机、IC芯片等集成电路)及其外围组件作为控制模块，接收由温度检测模块发送来电压信息，进行放大、信号处理(如滤波处理等)和逻辑判断，以及通过调节PWM改变热电堆制冷量，调节IGBT的温度。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，包括：
所述控制单元，具体还被配置为确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内。以及，
其中，在电器设备为空调时，第一设定温度，可以是根据环境工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热要求，得出IGBT每一刻的最佳需求温度。
所述控制单元，具体还被配置为根据一个周期内的所述当前电流和所述当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗。以及，
所述控制单元，具体还被配置为若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，以对所述功率器件进行降温。当然，若所述温度差值在所述设定温度范围内、且所述损耗差值小于或等于所述设定功率损耗，则生成能够维持所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，或生成能够调小所述半导体电热堆单元的制冷量的第一控制信号。
在一些例子中，在电器设备为空调时，可以检测空调开关状态，当控制器(如控制模块)收到开机命令后，根据IGBT最佳的需求温度即第一设定温度T，同时将用于温度检测的热电单元的贴于IGBT表面，基于塞贝克效应热电单元两端的温差会产生的微小电压△U，将△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度Ti，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于判断处理。温度补偿时，可以根据第一设定温度T，通过控制驱动模块，调节热电堆的制冷量以满足IGBT的散热需求，同时利用热电单元实时检测IGBT温度Ti反馈给控制模块进行温度补偿，通过比较第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值大小，不断地调节直流电源的PWM占空比，调节热电堆的制冷量，使IGBT处于最佳的工作温度。
具体地，控制器(如控制模块)根据实时采集的IGBT温度Ti跟设定的最佳需求温度T比较，控制器(如控制模块)以第一设定温度T为基准，通过调节直流电源PWM占空比，通过MOS管驱动改变热电堆的制冷量，以此调节IGBT的温度Ti与设定温度T之差在设定温度范围δT之内(设定温度T会随着步骤1等因素实时调节，通过实时采集IGBT的温度Ti反馈给控制模块，进行温度补偿)。
由此，通过根据室内外工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热需求，得出IGBT每一时刻的最佳需求温度。通过采集IGBT的实时温度反馈给控制器(如控制模块)与设定的最佳需求温度进行校准，通过调节直流电源PWM占空比，改变半导体晶体的热电堆的制冷量，满足IGBT散热的需求。通过用半导体晶体的热电堆对IGBT精准控温，将原来的被动式散热变为主动式散热，还可以有效地降低散热器的体积。
在一些例子中，因为温度采集具有滞后性，仅靠温度反馈调节制冷量也有滞后性，所以，为了防止短暂的高温导致IGBT损坏，需要对IGBT的功耗进行检测。IGBT的功耗主要是通态损耗和开关损耗，通过实时采集IGBT的电流Ii和每一时刻IGBT的压差Δui(如IGBT的CE极之间的压差)，计算每一个损耗功率ΔQi，累加一个周期T内的损耗功率ΔQ＝∑ΔQ1+ΔQ2+…ΔQi。通过比较下一个周期T+1与上一个周期T的损耗功率ΔQ之差，即Q(T+1)-Q(T)>设定功率损耗A时，说明IGBT损耗发热严重，通过调节直流电源的PWM，增大热电堆的制冷量，使IGBT工作在最佳的温度环环境下，避免IGBT因短暂的发热损坏。
由此，通过对IGBT采用温度检测和热功耗检测双控制，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
在一些实施方式中，所述的功率器件的温度控制装置，还包括：所述控制单元，还被配置为在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息。其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
具体地，在功率器件为IGBT、电器设备为空调时，当检测到IGBT温度Ti>第二设定温度T1时，IGBT发热严重或有故障，发送命令给空调主控制器(如控制模块)，关断IGBT的驱动PWM信号，断开空调电源，同时报高温保护。其中，第二设定温度T1大于第一设定温度T。
所述半导体热电堆单元，还被配置为在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制，即将所述功率器件的当前温度与第一设定温度之间的温度差值控制在设定温度范围内。
具体地，通过用半导体晶体的热电单元如热电堆对IGBT精准控温，能够将原来的被动式散热变为主动式散热，让IGBT的温度像IPM模块一样，可以实时检测并调节其工作温度，在过温的情况下进行断电保护；还可以有效地降低散热器的体积，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
由此，通过采用半导体热电堆单元，结合采集单元和控制单元，能够对功率器件采用温度检测和热功耗检测双控制，可以精准地实现对功率器件的温度控制，提高了功率器件的散热器件即半导体热电堆单元的换热效率、以及功率器件工作的可靠性。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块。所述电源模块和所述驱动模块，依次连接至所述半导体热电堆的供电端。
其中，所述半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：所述驱动模块，被配置为根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；所述电源模块，被配置为根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
具体地，驱动模块，可以采用MOS管驱动，通过控制给热电单元供电的直流电的PWM占空比控制热电堆的制冷量，热电堆的供电以及驱动MOS管的电源借用主板12V直流电源。
在一些实施方式中，所述驱动模块，包括：开关管模块(如三极管、MOS管等)和光耦模块(如光耦U11)。
其中，所述开关管模块的控制端，能够接收所述第一控制信号。所述开关管模块的第一连接端，能够连接至所述光耦模块中二极管侧。所述光耦模块中晶体管侧的集电极，能够连接至所述电源模块。所述光耦模块中晶体管侧的发射极，能够连接至所述半导体热电堆。
具体地，控制器(如主芯片)根据温度检测模块反馈回来的温度进行实时判断，调整PWM的占空比，通过开关管Q1控制光耦U11的开断，通过控制光耦U11的开断来控制驱动模块的电压值，即给热电单元供电的电压V2，电压V2不同对应热电堆的制冷量不同。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过利用半导体晶体的热电堆对功率器件进行温度检测，检测功率器件的功率损耗，并根据所述功率器件的检测温度和功率损耗，控制所述热电堆的供电电源的PWM占空比，以控制所述热电堆的制冷量，对所述功率器件进行降温，可以减小电器设备的电控器中功率器件的散热难度，提升散热性能。
根据本发明的实施例，还提供了对应于功率器件的温度控制装置的一种电器设备。该电器设备可以包括：以上所述的功率器件的温度控制装置。
具体地，所述电器设备，具有功率器件，所述功率器件具有以上所述的功率器件的温度控制装置。
一些方案中，为了满足功率器件的散热要求，散热器件的尺寸做得越来越大；而即使如此，功率器件在高温环境中有时还会触发高温保护。
另外，IPM模块(即智能功率模块)内部有温度检测模块，当检测到的温度超过IPM模块允许值后会自动进行过温保护而停机。而IGBT不像IPM模块，IGBT工作时电流大、电压高、开关频率高、发热严重，但空调的电控器中的控制器(如控制模块)不能实时检测IGBT的温度，在一些超高温地区，因IGBT散热不良或长期工作在高温环境，导致IGBT寿命大大缩短，降低了控制器(如控制模块)的可靠性，甚至因高温导致IGBT烧坏，造成很多售后问题。
一些方案中，空调电控器通过空调自身的冷媒管道、以及与空调自身的冷媒管道直接接触的散热器来代替传统空调发热元器件使用散热片，实现散热目的，可以解决对电控器的占用空间大、成本高及散热不理想的问题。但利用传统的铝制的散热器散热，是一种被动的散热方式，散热效率低、散热器本身体积大。
一些方案中，通过传感器采集热电堆的温度，根据不同的温度，启用不同数量的热电堆工作，实现电控板散热控制，成本较低、散热快，但是控制方法太简单，容易频繁切换，操作过程繁琐，也不能实时调节功率器件的温度。其中，热电堆是一种热释红外线传感器，它是由热电偶构成的一种器件。
可见，相关方案中，对IGBT散热通过铝制的散热片导热，散热效率低；而且不能实时检测IGBT的温度而对IGBT进行精准散热；另外，在一些中东、沙特等高温地区，因环境温度本来就很高，IGBT散热效果会更差；再有，对一些大自由配、大柜机而言，整机功率大，为了满足功率器件的散热要求，散热器需做的非常大，很占用空间。
在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种基于热电制冷对IGBT精准控温的控制方法及装置。
在一些例子中，本发明的方案中，提供了一种新的检测模块温度的方式，如基于塞贝克效应，采用半导体晶体的热电单元实时检测IGBT的温升，温度采集效果比温度传感器更加精准。而且，本发明的方案提供的散热方式，是一种主送式散热，散热效率高，根据功率器件的散热需求去实时控制温度。其中，功率器件不一定是IGBT，其它没有自身温度检测的功率器件也可以应用此控制方法进行温度控制调节。
其中，塞贝克效应(Seebeck effect)又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。一般规定热电势方向为：在热端电子由负流向正。
图2为两种材料的塞贝克效应的结构示意图。在图2所示的例子中，P和N形成两个结点，当两个结点间有小的温差时，产生的开路电动势正比于结点间的温差：△U＝aAB△T。其中，△U为开路电动势，单位为V；aAB为材料A与材料B之间的相对塞贝克系数；△T为两种材料(如材料A与材料B)结点之间的温差。
具体地，本发明的方案，采用半导体晶体的热电单元紧贴于IGBT表面，基于塞贝克效应将因IGBT与半导体晶体的热电单元之间的温差△T产生的微小电压△U进行后级运放放大和信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT的温度，可以实时地检测IGBT的温度T。
也就是说，本发明的方案，可以在IGBT上布置半导体晶体的热电单元，基于塞贝克效应可以实时精准检测IGBT的温度T，将热电单元的一端紧贴于IGBT上，另一端进行隔温处理，作为参考温度。将因温差产生的微小电压△U进行后级运放放大和信号处理(如滤波处理等)，可以精准地检测到IGBT的温度。
例如：隔温处理就是用对温度不敏感的材料对热电片的参考温度端与外界隔离，基于塞贝克效应热电单元两端的温度差会产生一个电压值，此电压值对应IGBT的一个温度差(参考端温度和检测端的温度差)。
例如：参考温度，可以采用晶元内部检测，将参考端的温度准确发出来，塞贝克效应产生的电压值转换成温度差后，实际检测温度＝塞贝克效应产生的温度差+参考端的基准温度。
一些方中，温度传感器基于热敏电阻的特性，只能测量某一范围空间内的温度，检测到的温度随热敏电阻与IGBT的距离越远，温度误差越大，热电单元检测的话，只需将一面紧贴于IGBT表面；另外，温度传感器不能保证与IGBT表面可靠接触，实时感知温度。而采用半导体晶体的热电单元基于塞贝克效应检测IGBT温度，则可以克服使用温度传感器检测IGBT温度的缺陷，对IGBT温度的检测更加精准。
在一些例子中，本发明的方案中，能够根据室内外工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热需求，得出IGBT每一时刻的最佳需求温度。通过采集IGBT的实时温度反馈给控制器(如控制模块)与设定的最佳需求温度进行校准，通过调节直流电源PWM占空比，改变半导体晶体的热电堆的制冷量，满足IGBT散热的需求。
这样，通过用半导体晶体的热电堆对IGBT精准控温，将原来的被动式散热变为主动式散热，还可以有效地降低散热器的体积。
图3为一块N型半导体和一块P型半导体连接成的回路在通直流电后制冷情况下的结构示意图。图3可以显示由一块N型半导体和一块P型半导体连接成的回路通直流电后制冷情况。
在图3所示的例子中，由于N型半导体内的载流子和P型半导体内的载流子与金属片中载流子的势能不同，所以势能会在半导体材料和金属片的接点上发生能量传递和转换。因为空穴在P型半导体内具有的势能高于其在金属片内的势能，在外电场作用下当空穴通过第三节点时，需要从金属片中吸取一定的热量，用以提高自身的热能才能进入P型半导体内。因而第三节点处温度就会降低形成冷节点。当空穴通过第四节点时，需要将多余的一部分热能留给第四节点，才能进入到金属片中，这时第四节点处温度升高，形成热节点。同理，在外电场作用下电子通过热电偶回路，也将引起第二节点降温形成冷节点，第一节点升温形成热节点，这就是帕尔帖效应，也是热电制冷的依据。
其中，珀耳帖效应是指当有电流通过不同的导体组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。
通过研究发现热电单元单位时间吸收的热量Qc与电流成正比，即Qc＝KI。其中，Qc为单位时间吸收的热量，单位为W；K为两种材料的的相对帕尔帖系数，单位为W/A；I为电流，单位为A。
单个热电单元的制冷量是有限的，为了获得更大的制冷量可将很多热电单元串联成热电堆，称为单级热电堆，单级热电堆可经过串联、并联及串并联的方法组成多级热电堆，第一级热电堆的冷端贴在第二级热电堆的热端，使第二级热电堆的热端温度降低，从而在第二级热电堆的冷端产生更低的温度，第三级热电堆与第二级热电堆也类似，可使第三级热电堆的冷端可以获得更低的温度，各级热电堆之间有极薄的电绝缘层，保证级与级之间绝缘的同时又可以进行热传导。
图4为功率器件的一实施例的温度控制电路的结构示意图。如图4所示，功率器件的温度控制电路，包括：电源模块、温度检测模块、控制模块和驱动模块。
其中，温度检测模块，采用热电单元，基于塞贝克效应进行温度检测。热电单元两端的温差△T会产生的微小电压△U，将微小电压△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于后续判断处理。
控制模块，可以使用DSP处理器(如STM32上位机、IC芯片等集成电路)及其外围组件作为控制模块，接收由温度检测模块发送来电压信息，进行放大、信号处理(如滤波处理等)和逻辑判断，以及通过调节PWM改变热电堆制冷量，调节IGBT的温度。其中，外围组件，可以是配合芯片工作的模块或者器件，如晶振、电源、外围RC、驱动转换芯片，AD转换器等。控制模块接收由检测模块发送来的信号，进行逻辑判断，并发送指令给驱动模块实现相应的功能。
驱动模块，可以采用MOS管驱动，通过控制给热电单元供电的直流电的PWM占空比控制热电堆的制冷量，热电堆的供电以及驱动MOS管的电源借用主板12V直流电源。
图5为控制模块的一实施例的逻辑控制流程示意图。如图5所示，控制模块的逻辑控制流程，包括：
步骤1、第一设定温度T，可以是根据环境工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热要求，得出IGBT每一刻的最佳需求温度。
步骤2、检测空调开关状态，当控制器(如控制模块)收到开机命令后，根据步骤1的影响因素得出一个IGBT最佳的需求温度即第一设定温度T，同时将用于温度检测的热电单元的贴于IGBT表面，基于塞贝克效应热电单元两端的温差会产生的微小电压△U，将△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度Ti，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于判断处理。
温度补偿时，可以根据第一设定温度T，通过控制驱动模块，调节热电堆的制冷量以满足IGBT的散热需求，同时利用热电单元实时检测IGBT温度Ti反馈给控制模块进行温度补偿，通过比较第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值大小，不断地调节直流电源的PWM占空比，调节热电堆的制冷量，使IGBT处于最佳的工作温度。
具体地，控制器(如控制模块)根据实时采集的IGBT温度Ti跟设定的最佳需求温度T比较，控制器(如控制模块)以第一设定温度T为基准，通过调节直流电源PWM占空比，通过MOS管驱动改变热电堆的制冷量，以此调节IGBT的温度Ti与设定温度T之差在设定温度范围δT之内(设定温度T会随着步骤1等因素实时调节，通过实时采集IGBT的温度Ti反馈给控制模块，进行温度补偿)。
例如：可以在第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值在设定温度范围内的情况下，维持直流电源的PWM占空比。在第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值超出设定温度范围、且IGBT的检测温度Ti大于第一设定温度T的情况下，调大直流电源的PWM占空比，以调大热电堆的制冷量；在第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值超出设定温度范围、且IGBT的检测温度Ti小于或等于第一设定温度T的情况下，调小或维持直流电源的PWM占空比，以调小或维持热电堆的制冷量。
步骤3、因为温度采集具有滞后性，仅靠温度反馈调节制冷量也有滞后性，所以，为了防止短暂的高温导致IGBT损坏，通过对IGBT采用温度检测和热功耗检测双控制，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
损耗计算：IGBT的功耗主要是通态损耗和开关损耗，通过实时采集IGBT的电流Ii和每一时刻IGBT的压差Δui(如IGBT的CE极之间的压差)，计算每一个损耗功率ΔQi，累加一个周期T内的损耗功率ΔQ＝∑ΔQ1+ΔQ2+…ΔQi。通过比较下一个周期T+1与上一个周期T的损耗功率ΔQ之差，即Q(T+1)-Q(T)>设定功率损耗A时，说明IGBT损耗发热严重，通过调节直流电源的PWM，增大热电堆的制冷量，使IGBT工作在最佳的温度环环境下，避免IGBT因短暂的发热损坏。
其中，IGBT的电流Ii，是IGBT导通时的Ice和电路回路的总电路I。每一时刻IGBT的压差Δui，是IGBT的集电极与发射极间的压差Uce。
电流采样方式可以是：采样电流串入回路，取采样电阻两端电压进行运放放大、计算得知回路电流。电压采样方式可以是：通过电阻分压计算可得知集电极参考发射极的电压。
步骤4、当检测到IGBT温度Ti>第二设定温度T1时，IGBT发热严重或有故障，发送命令给空调主控制器(如控制模块)，关断IGBT的驱动PWM信号，断开空调电源，同时报高温保护。其中，第二设定温度T1大于第一设定温度T。
图6为驱动模块的占空比调节电路的一实施例的结构示意图。如图6所示，驱动模块的占空比调节电路，包括：开关管Q1，电阻R22、电阻R48、电阻R49、电阻R80、电阻R32和电阻R33，光耦U11，以及电容C57。电阻R22的第一端接电源V1，电阻R22的第二端连接至光耦U11的二极管侧的阳极，光耦U11的晶体管侧的集电极连接至12V电源，光耦U11的晶体管侧的发射极经电阻R49和电阻R32后连接至电压V2的接线端子。电阻R48的第一端连接至PWM信号输入端，电阻R48的第二端连接至开关管Q1的控制端(如三极管的基极)，开关管Q1的第一连接端(如三极管的集电极)连接至光耦U11的二极管侧的阴极，开关管Q1的第二连接端(如三极管的发射极)接地。电阻R80的第一端连接至电阻R49和电阻R32的公共端，电阻R80的第二端接待，电容C57和电阻R33并联设置在电压V2的接线端子与地之间。电阻R22、电阻R48能够起到限流作用，电阻R49和电阻R80能够起到分压作用，电阻R32、电容C57能够起到滤波作用，电阻R33能够在电容C57需要放电时提供放电通道。
在图6所示的例子中，控制器(如主芯片)根据温度检测模块反馈回来的温度进行实时判断，调整PWM的占空比，通过开关管Q1控制光耦U11的开断，通过控制光耦U11的开断来控制驱动模块的电压值，即给热电单元供电的电压V2，电压V2不同对应热电堆的制冷量不同。
可见，本发明的方案，通过用半导体晶体的热电单元如热电堆对IGBT精准控温，能够将原来的被动式散热变为主动式散热，让IGBT的温度像IPM模块一样，可以实时检测并调节其工作温度，在过温的情况下进行断电保护；还可以有效地降低散热器的体积，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
另外，在上述实施例中，可以采用热电堆对IGBT进行温度散热，也可以采用其它硬件(继电器)实现对IGBT温度补偿调节。
例如：可以采用光耦三极管或者MOS，调节PWM占空比进而调节热电堆的制冷量。也可以采样其他硬件(继电器)控制，如通过控制继电器的吸合控制热电单元的制冷量。
由于本实施例的电器设备所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过利用半导体晶体的热电堆对功率器件进行温度检测，并根据检测温度与该检测温度下的最佳需求温度对所述热电堆的供电电源的PWM占空比进行调节，以改变所述热电堆的制冷量，对所述功率器件进行降温，提升电器设备的电控器中功率器件的散热性能。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电器设备的一种功率器件的温度控制方法，如图7所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该功率器件的温度控制方法可以包括：步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处，通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆(即半导体晶体的热电堆)、驱动模块和电源模块。所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面。所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置。
具体地，所述功率器件可以是IGBT。在IGBT上布置半导体晶体的热电单元，基于塞贝克效应可以实时精准检测IGBT的温度T，将热电单元的一端紧贴于IGBT上，另一端进行隔温处理，作为参考温度。
在步骤S110中，通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：通过半导体热电堆，基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
具体地，所述功率器件可以是IGBT；对IGBT的温度检测检测时，采用半导体晶体的热电单元紧贴于IGBT表面，基于塞贝克效应将因IGBT与半导体晶体的热电单元之间的温差△T产生的微小电压△U进行后级运放放大和信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT的温度，可以实时地检测IGBT的温度T。
也就是说，采用热电单元，基于塞贝克效应进行温度检测；热电单元两端的温差△T会产生的微小电压△U，将微小电压△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于后续判断处理。
在步骤S120处，对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压。其中，功率器件的电压，如IGBT的集电极和发射极之间的压差。
在步骤S130处，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。其中，每个周期，可以是预先设定的一段时间。所述第一控制信号，包括：PWM占空比控制信号。
具体地，控制器如控制模块，可以使用DSP处理器(如STM32上位机、IC芯片等集成电路)及其外围组件作为控制模块，接收由温度检测模块发送来电压信息，进行放大、信号处理(如滤波处理等)和逻辑判断，以及通过调节PWM改变热电堆制冷量，调节IGBT的温度。
在一些实施方式中，步骤S130中根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号的具体过程，可以参见以下示例性说明。
下面结合图8所示本发明的方法中生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号的具体过程，可以包括：步骤S210至步骤S230。
步骤S210，确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内。以及，
其中，在电器设备为空调时，第一设定温度，可以是根据环境工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热要求，得出IGBT每一刻的最佳需求温度。
步骤S220，根据一个周期内的所述当前电流和所述当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗。以及，
步骤S230，若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，以对所述功率器件进行降温。当然，若所述温度差值在所述设定温度范围内、且所述损耗差值小于或等于所述设定功率损耗，则生成能够维持所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，或生成能够调小所述半导体电热堆单元的制冷量的第一控制信号。
在一些例子中，在电器设备为空调时，可以检测空调开关状态，当控制器(如控制模块)收到开机命令后，根据IGBT最佳的需求温度即第一设定温度T，同时将用于温度检测的热电单元的贴于IGBT表面，基于塞贝克效应热电单元两端的温差会产生的微小电压△U，将△U进行后级运放放大、信号处理(如滤波处理等)，每一个电压信号对应一个IGBT实时的温度Ti，将采集到的温度实时反馈给控制模块用于判断处理。温度补偿时，可以根据第一设定温度T，通过控制驱动模块，调节热电堆的制冷量以满足IGBT的散热需求，同时利用热电单元实时检测IGBT温度Ti反馈给控制模块进行温度补偿，通过比较第一设定温度T和IGBT的检测温度Ti的差值大小，不断地调节直流电源的PWM占空比，调节热电堆的制冷量，使IGBT处于最佳的工作温度。
具体地，控制器(如控制模块)根据实时采集的IGBT温度Ti跟设定的最佳需求温度T比较，控制器(如控制模块)以第一设定温度T为基准，通过调节直流电源PWM占空比，通过MOS管驱动改变热电堆的制冷量，以此调节IGBT的温度Ti与设定温度T之差在设定温度范围δT之内(设定温度T会随着步骤1等因素实时调节，通过实时采集IGBT的温度Ti反馈给控制模块，进行温度补偿)。
由此，通过根据室内外工况、整机功率、电流、压缩机频率、阀开度等参数，综合考虑节能因素和IGBT散热需求，得出IGBT每一时刻的最佳需求温度。通过采集IGBT的实时温度反馈给控制器(如控制模块)与设定的最佳需求温度进行校准，通过调节直流电源PWM占空比，改变半导体晶体的热电堆的制冷量，满足IGBT散热的需求。通过用半导体晶体的热电堆对IGBT精准控温，将原来的被动式散热变为主动式散热，还可以有效地降低散热器的体积。
在一些例子中，因为温度采集具有滞后性，仅靠温度反馈调节制冷量也有滞后性，所以，为了防止短暂的高温导致IGBT损坏，需要对IGBT的功耗进行检测。IGBT的功耗主要是通态损耗和开关损耗，通过实时采集IGBT的电流Ii和每一时刻IGBT的压差Δui(如IGBT的CE极之间的压差)，计算每一个损耗功率ΔQi，累加一个周期T内的损耗功率ΔQ＝∑ΔQ1+ΔQ2+…ΔQi。通过比较下一个周期T+1与上一个周期T的损耗功率ΔQ之差，即Q(T+1)-Q(T)>设定功率损耗A时，说明IGBT损耗发热严重，通过调节直流电源的PWM，增大热电堆的制冷量，使IGBT工作在最佳的温度环环境下，避免IGBT因短暂的发热损坏。
由此，通过对IGBT采用温度检测和热功耗检测双控制，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
在一些实施方式中，所述的功率器件的温度控制方法，还包括：在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息。其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
具体地，在功率器件为IGBT、电器设备为空调时，当检测到IGBT温度Ti>第二设定温度T1时，IGBT发热严重或有故障，发送命令给空调主控制器(如控制模块)，关断IGBT的驱动PWM信号，断开空调电源，同时报高温保护。其中，第二设定温度T1大于第一设定温度T。
在步骤S140处，通过半导体热电堆单元，还在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制，即将所述功率器件的当前温度与第一设定温度之间的温度差值控制在设定温度范围内。
具体地，通过用半导体晶体的热电单元如热电堆对IGBT精准控温，能够将原来的被动式散热变为主动式散热，让IGBT的温度像IPM模块一样，可以实时检测并调节其工作温度，在过温的情况下进行断电保护；还可以有效地降低散热器的体积，提高了换热效率和IGBT工作的可靠性。
由此，通过采用半导体热电堆单元，结合采集单元和控制单元，能够对功率器件采用温度检测和热功耗检测双控制，可以精准地实现对功率器件的温度控制，提高了功率器件的散热器件即半导体热电堆单元的换热效率、以及功率器件工作的可靠性。
在一些实施方式中，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块。所述电源模块和所述驱动模块，依次连接至所述半导体热电堆的供电端。
其中，步骤S140中通过半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：通过驱动模块，根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；通过电源模块，根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
具体地，驱动模块，可以采用MOS管驱动，通过控制给热电单元供电的直流电的PWM占空比控制热电堆的制冷量，热电堆的供电以及驱动MOS管的电源借用主板12V直流电源。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电器设备的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过用半导体晶体的热电单元如热电堆对功率器件精准控温，能够将原来的被动式散热变为主动式散热，让功率器件的温度像IPM模块一样，可以实时检测并调节其工作温度，在过温的情况下进行断电保护；还可以有效地降低散热器的体积，提高了换热效率和功率器件工作的可靠性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (13)
1.一种功率器件的温度控制装置，其特征在于，包括：半导体热电堆单元、采集单元和控制单元；其中，
所述半导体热电堆单元，被配置为对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度；
所述采集单元，被配置为对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压；
所述控制单元，被配置为根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号；
所述半导体热电堆单元，还被配置为在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制。
2.根据权利要求1所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆、驱动模块和电源模块；所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面；所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置；
其中，
所述半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：
所述半导体热电堆，被配置为基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
3.根据权利要求2所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，所述半导体热电堆，包括：第一级热电堆单元至第N级热电堆单元，N为大于2的正整数；所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元之间，通过串联、并联中的至少一种连接方式设置，在相邻两级热电堆单元的冷端与热端之间设置有电绝缘层；
其中，在所述第一级热电堆单元至所述第N级热电堆单元中，每级热电堆单元，包括：两个以上的热电单元，两个以上所述热电单元串联设置。
4.根据权利要求1所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，包括：
确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内；以及，
根据一个周期内的所述当前电流和当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗；以及，
若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。
5.根据权利要求4所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，还包括：
所述控制单元，还被配置为在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息；其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块；其中，
所述半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：
所述驱动模块，被配置为根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；
所述电源模块，被配置为根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
7.根据权利要求6所述的功率器件的温度控制装置，其特征在于，所述驱动模块，包括：开关管模块和光耦模块；其中，
所述开关管模块的控制端，能够接收所述第一控制信号；
所述开关管模块的第一连接端，能够连接至所述光耦模块中二极管侧；所述光耦模块中晶体管侧的集电极，能够连接至所述电源模块；所述光耦模块中晶体管侧的发射极，能够连接至所述半导体热电堆。
8.一种电器设备，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的功率器件的温度控制装置。
9.一种功率器件的温度控制方法，其特征在于，包括：
通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，得到所述功率器件的当前温度；
对所述功率器件的电流进行检测，得到所述功率器件的当前电流；并对所述功率器件的电压进行检测，得到所述功率器件的当前电压；
根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号；
通过半导体热电堆单元，还在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，以对所述功率器件的当前温度进行控制。
10.根据权利要求9所述的功率器件的温度控制方法，其特征在于，所述半导体热电堆单元，包括：半导体热电堆、驱动模块和电源模块；所述半导体热电堆的冷端，贴附在所述功率器件的表面；所述半导体热电堆的热端被进行隔温设置；
其中，
通过半导体热电堆单元，对所述功率器件的温度进行检测，包括：
通过半导体热电堆，基于所述功率器件与所述半导体热电堆之间的温差产生电压信号，并用所述电压信号表示所述功率器件的当前温度，以实现对所述功率器件的温度进行检测。
11.根据权利要求9所述的功率器件的温度控制方法，其特征在于，根据所述当前温度、以及相邻两个周期内的所述当前电流和所述当前电压，生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号，包括：
确定所述当前温度与第一设定温度之间的温度差值，并确定所述温度差值是否在设定温度范围内；以及，
根据一个周期内的所述当前电流和当前压差，确定所述功率器件在所述一个周期内的功率损耗；以及，确定当前周期所述功率器件的功率损耗与上一周期所述功率器件的功率损耗之间的损耗差值，并确定所述损耗差值是否大于设定功率损耗；以及，
若所述温度差值不在所述设定温度范围内，和/或若所述损耗差值大于设定功率损耗，则生成能够控制所述半导体热电堆单元的制冷量的第一控制信号。
12.根据权利要求11所述的功率器件的温度控制方法，其特征在于，还包括：
在所述温度差值不在所述设定温度范围内的情况下，若所述当前温度大于第二设定温度，则生成能够控制所述功率器件关断、以及控制所述功率器件所属电器设备断电的第二控制信号，以使所述功率器件关断、并使所述电器设备断电，并发起所述功率器件的当前温度大于第二设定温度的提醒消息；其中，所述第二设定温度，大于所述第一设定温度。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的功率器件的温度控制方法，其特征在于，所述半导体热电堆单元，还包括：驱动模块和电源模块；其中，
通过半导体热电堆单元，在所述第一控制信号的控制下，调节所述半导体热电堆单元自身的制冷量，包括：
通过驱动模块，根据所述第一控制信号，调节所述电源模块的PWM占空比，以调节所述半导体热电堆的制冷量；
通过电源模块，根据调节后的所述PWM占空比，对所述半导体热电堆进行供电。
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