CN113655843A

CN113655843A - 功率芯片管理系统及方法

Info

Publication number: CN113655843A
Application number: CN202110749019.6A
Authority: CN
Inventors: 崔磊
Original assignee: Jinan Anshi Energy Technology Co ltd
Current assignee: Jinan Anshi Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2041-07-01
Also published as: CN113655843B

Abstract

本申请涉及一种功率芯片管理系统及方法。功率芯片管理系统包括：功率控制装置、检测装置和中央处理装置，功率控制装置包括M个第一功率芯片和N个第二功率芯片，M个第一功率芯片用于控制负载按照预设功率工作，N个第二功率芯片用于代替第一功率芯片工作，M+N＝L；检测装置，检测装置检测M个第一功率芯片的工作参数；中央处理装置与检测装置的输出端连接，用于获取工作参数，并根据工作参数控制第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，第一目标功率芯片为工作参数满足预设条件的第一功率芯片。该功率芯片管理系统能够提高功率芯片装置的可靠性。

Description

功率芯片管理系统及方法

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种功率芯片管理系统及方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，功率芯片在各个领域，例如在电网、轨道交通和其他电力变换设备中的应用越来越广泛。

目前，主要通过功率芯片来控制负载按照预设功率进行工作。

然而，由于功率芯片在长期的负载功率要求下，容易出现各种失效问题，导致功率芯片的运行可靠性较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种功率芯片管理系统、方法、装置、设备和存储介质。

第一方面，在本申请实施例提供一种功率芯片管理系统，包括：

功率控制装置，包括L个功率芯片，L个所述功率芯片分别用于与负载连接，L个所述功率芯片分为M个第一功率芯片和N个第二功率芯片，M个所述第一功率芯片用于控制所述负载按照预设功率工作，N个所述第二功率芯片用于代替所述第一功率芯片工作，M+N＝L；

检测装置，所述检测装置分别用于检测M个所述第一功率芯片的工作参数；

中央处理装置，与所述检测装置的输出端连接，用于获取所述工作参数，并根据所述工作参数控制所述第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

在其中一个实施例中，还包括：

驱动装置，所述驱动装置的输入端与所述中央处理装置连接，所述驱动装置的输出端分别与M个所述第一功率芯片和N个所述第二功率芯片连接，所述驱动装置用于接收所述中央处理装置发送的控制信号，并根据所述控制信号向需要工作的功率芯片发送驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述功率芯片工作。

在其中一个实施例中，所述控制信号包括导通信号和关断信号，所述驱动装置包括：

L个驱动单元，L个所述驱动单元的输入端分别与所述中央处理装置连接，L个所述驱动单元的输出端与L个所述功率芯片一一对应连接，所述驱动单元用于在接收到所述中央处理装置发送的导通信号时向对应连接的所述功率芯片发送所述驱动信号，以及在接收到所述中央处理装置发送的关断信号时停止向对应连接的所述功率芯片发送所述驱动信号。

在其中一个实施例中，所述M个所述第一功率芯片的至少一个具备电流调节能力，所述功率芯片管理系统还包括：

控流装置，所述控流装置的输入端与所述中央处理装置连接，所述控流装置的输出端分别与M个所述第一功率芯片连接，所述控流装置用于接收所述中央处理装置发送的控流信号，并根据所述控流信号输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流。在其中一个实施例中，所述检测装置、所述中央处理装置和/或所述驱动装置设置在所述功率控制装置内部或外部。

在其中一个实施例中，所述第二功率芯片的数量是所述第一功率芯片的数量的0.1-50倍，所述第二功率芯片与所述第一功率芯片并联。

第二方面，在本申请实施例提供一种功率芯片管理方法，包括：

获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置分别用于检测的工作参数；

控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

在其中一个实施例中，所述工作参数满足预设条件包括：

所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，和/或；

所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长。

在其中一个实施例中，工作参数满足预设条件包括所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长，所述方法还包括：

发送控流信号至控流装置，所述控流信号用于控制所述控流装置输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流；

所述控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，包括：

获取输出预设电流的第一功率芯片的工作时长；

将输出预设电流的第一功率芯片中，工作时长到达所述预设时长的第一功率芯片作为所述第一目标功率芯片；

控制N个第二功率芯片中的至少一个代替所述第一目标功率芯片工作。

在其中一个实施例中，所述工作参数包括工作电流、工作电压、工作温度、工作磁场强度和/或各参数值对应的变化率，所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，包括：

工作电流大于预设电流，和/或；

工作温度大于预设温度，和/或；

工作磁场强度大于预设磁场强度，和/或；

各参数值对应的变化率与预设变化率的差值大于预设差值，则所述第一目标功率芯片发生异常。

第三方面，在本申请实施例提供一种中央处理装置，包括：

获取模块，用于获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置分别检测M个所述第一功率芯片；

中央处理模块，用于控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

第四方面，在本申请实施例提供一种计算机设备，包括：

包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

第五方面，在本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

在上述功率芯片管理系统、方法、装置、设备和存储介质中，功率控制装置、检测装置、中央处理装置相互协调工作，构成功率芯片管理系统。中央处理装置接收检测装置发送检测信号，检测装置对功率控制装置的功率芯片工作时的工作电流、工作电压、工作温度、工作磁场强度和/或各参数值对应的变化率进行检测以获取检测信号，将检测信号与中央处理装置的预设值进行比较，从而判断功率芯片的状态。通过检测装置检测功率芯片控制装置中的功率芯片的工作电压、工作电流、工作温度、工作磁场强度和/或各参数对应的变化率时，可以监测功率芯片的健康状况。此时，若检测的工作参数大于预设值，功率芯片异常，功率芯片管理系统切换正常芯片工作。这样性能较差的芯片工作异常时无法影响整个功率控制装置正常工作，从而提高整个功率控制装置的可靠性。此外，还减少性能较差的功率芯片失效更换功率控制装置的次数，大大降低成本和更换难度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的功率芯片管理系统的结构示意图；

图2为一实施例的功率芯片管理系统的结构示意图；

图3为一实施例的功率芯片与驱动单元连接的结构示意图；

图4为一实施例的功率芯片管理系统的结构示意图；

图5为一实施例的第一功率芯片与第二功率芯片并联的结构示意图；

图6为一实施例的功率芯片管理方法的流程示意图；

图7为一实施例的一种中央处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

正如背景技术所述，现有技术中的功率芯片在长期的负载功率要求下，容易出现各种失效问题，导致功率芯片的运行可靠性较低，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，功率芯片在生产制造过程中性能参数的差异，使得整个装置中成千上万个芯片在长期工作的情况下，性能参数较差的芯片将成为芯片装置特性的短板，而模块内部大量芯片特性并未得到充分发挥。

基于以上原因，本发明提供了一种功率芯片管理系统、方法、装置、设备和存储介质的方案。

参考图1，图1是本实施例提供的一种提供功率芯片管理系统的结构示意图。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种功率芯片管理系统，包括：功率控制装置110、检测装置120、中央处理装置130。其中：

功率控制装置110包括L个功率芯片，L个所述功率芯片分别用于与负载连接，L个所述功率芯片分为M个第一功率芯片和N个第二功率芯片，M个所述第一功率芯片用于控制所述负载按照预设功率工作，N个所述第二功率芯片用于代替所述第一功率芯片工作，M+N＝L；检测装置120，所述检测装置120用于分别检测M个所述第一功率芯片，用于检测所述第一功率芯片的工作参数；中央处理装置110，与所述检测装置120的输出端连接，用于获取所述工作参数，并根据所述工作参数控制所述第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

在本实施例中，功率控制装置110是指用于满足系统负载功率的芯片装置。可选的，本实施例的功率控制装置110内部集成单种或多种功率芯片，从而满足系统负载的功率需求，根据实际情况选择。具体的，本实施例的功率控制装置可以是绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、快恢复二极管(Fast Recovery Diode,FRD)、垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(vertical double-diffused metaloxide semiconductor field effect transistor,VDMOS)、金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、MOS控制晶闸管(MOS-Controlled Thyristor,MCT)等及由碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等材料集成的功率控制装置，功率芯片装置内集成L个功率芯片。其中，L个所述功率芯片分为第一功率芯片和第二功率芯片，L个第一功率芯片工作用于满足系统负载的功率需求，第一功率芯片的数量根据具体负载而定，第二功率芯片用于代替第一功率芯片工作。检测装置120是指一种检测芯片工作参数的传感器检测装置，检测装置120能检测芯片的工作参数，检测装置120对芯片进行检测时，检测装置120可以是接触式检测方式或无接触式检测方式，接触式检测可以是包括检测功率芯片的电流、电压及其对应的变化率，无接触式检测可以是包括检测功率芯片的温度，磁场强度及其变化率。比如检测芯片工作温度的参数时，的温度传感器检测芯片时，无需接触芯片电路即可得到芯片工作时的温度参数。

具体的，在本实施中检测装置检测第一功率芯片的工作参数，所述工作参数包括工作电压、工作电流、工作温度、工作磁场强度及各个工作参数对应的变化率和/或工作时长，可根据实际情况设置。检测装置在检测第一功率芯片工作时，检测装置可以由中央处理装置控制检测装置检测第一功率芯片，也可以由其他装置控制检测装置检测第一功率芯片，例如，通过驱动检测装置的电路控制检测装置检测第一功率芯片。可选的，在检测装置120设置模数转换器，将检测的模拟信号转换成数字信号发送至中央处理装置130。可选择的，数字信号传输方式包括异步串行传输，同步传输，可根据实际需要选择。中央处理装置130是指用于数据处理，运算，以及根据运算结果产生控制信号的装置。在本实施例中，中央处理装置130的输入端与检测装置120连接，接收检测装置120的输出端输出的检测工作参数，中央处理装置130根据工作参数是否满足预设条件来决定是否产生控制信号，以控制功率控制装置中的功率芯片工作。具体的，当工作参数满足预设条件时，中央处理装置产生控制信号，以控制功率控制装置110中的第一功率芯片停止工作，同时控制第二功率芯片工作，以代替停止工作的第一功率芯片。

具体的，功率控制装置110中的第一功率芯片工作异常或失效时，检测装置120将检测第一功率芯片的工作参数发送至中央处理装置130，在中央处理装置130接收到工作参数后，与中央处理装置130内部预设值作比较，当工作参数大于内部预设值时，中央处理装置130认定该功率芯片处于异常或失效状态，中央处理装置130产生控制信号，以控制异常或失效状态的第一功率芯片停止工作，同时控制第二功率芯片工作，以代替失效或异常状态的第一功率芯片工作。中央处理装置130的内部预设值与工作参数相对应，分别是第一功率芯片的工作参数对应的阈值，该阈值根据第一功率芯片的工作参数的极限范围来设置。示例性的，内部预设值包括但不限于第一功率芯片的极限电压、极限温度、极限电流、极限磁场强度和/或各自工作参数对应的变化率的预设差值，功率芯片工作时各自工作参数对应的变化率与预设变化率的差值大于对应的预设差值表示各自工作参数对应的变化异常，其中预设变化率为功率芯片正常工作时各自工作参数对应的变化率。

可以理解的是，上述功率芯片管理系统中，检测装置120对功率控制装置110的第一功率芯片的工作状态进行监控检测，当功率控制装置的第一功率芯片工作异常或者失效时，检测装置120向中央处理装置130发送的工作参数满足中央处理装置130的预设条件，中央处理装置130发出控制信号，以控制功率控制装置异常或失效的第一功率芯片停止工作。同时控制第二功率芯片工作，以代替异常或失效的第一功率芯片工作。避免了第一功率芯片工作异常或失效时导致系统负载的功率需求无法满足，提高功率控制装置的可靠性。

在一个实施例中，如图2所示，功率芯片管理系统还包括驱动装置140：

所述驱动装置140的输入端与所述中央处理装置130连接，所述驱动装置的输出端分别与功率控制装置110的M个所述第一功率芯片和N个所述第二功率芯片连接，所述驱动装置140用于接收所述中央处理装置130发送的控制信号，并根据所述控制信号向需要工作的功率芯片发送驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述功率芯片工作。

其中，驱动装置140驱动功率控制装置110中的M个第一功率芯片工作，以满足系统负载的功率需求，当第一功率芯片异常或失效时，中央处理装置130向驱动装置140发出控制信号以使驱动装置140停止驱动异常或失效功率芯片，同时中央处理装置130向驱动装置130发出控制信号以使驱动装置140驱动功率控制装置110的第二功率芯片代替失效或异常的功率芯片工作。

可以理解的是，通过驱动装置140驱动功率控制装置110的功率芯片工作，方便中央处理装置控制功率控制装置的第一功率芯片工作，使第二功率芯片快速替换失效或异常的功率芯片工作。

在一个实施例中，如图3所示，控制信号包括导通信号和关断信号，所述驱动装置包括：L个驱动单元3401，L个所述驱动单元3401的输入端分别与所述中央处理装置330连接，L个所述驱动单元3401的输出端与L个所述功率芯片一一对应连接，所述驱动单元用于在接收到所述中央处理装置发送的导通信号时向对应连接的所述第二功率芯片3102发送所述驱动信号，以及在接收到所述中央处理装置发送的关断信号时，停止向对应连接的所述第一功率芯片3101发送所述驱动信号。

在一个实施例中，L个驱动单元之间相互独立驱动功率控制装置中的功率芯片工作。在一个实施例中L个驱动单元可同时驱动第二功率芯片代替第一单元工作。

在一个实施例中，驱动装置中的驱动单元和功率芯片之间还可以设置单刀多掷开关，通过中央处理装置控制单刀多掷开关，以控制驱动单元驱动所需工作的功率芯片，从而减少驱动单元的数量。

中央处理装置通过发送控制信号至驱动器，驱动器的驱动单元一一驱动功率芯片工作，中央处理装置对功率芯片的控制更加精确。

在一个实施例中，如图4所示，M个所述第一功率芯片的至少一个具备电流调节能力，所述功率管理系统还包括：控流装置430

控流装置430，所述控流装置430的输入端与所述中央处理装置410连接，所述控流装置430的输出端分别与M个所述第一功率芯片连接，所述控流装置用于接收所述中央处理装置发送的控流信号，并根据所述控流信号输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流。中央处理装置410通过控制控流装置430输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以控制具有电流调节能力的第一功率芯片输出预设电流，从而通过控流装置实现对功率管理系统中输出的电流的控制。其中，具备电流调节能力的第一功率芯片可以是三极管功率芯片，具体的，三极管功率芯片可以是MOS型功率芯片，通过调节沟道电流可以控制MOS型功率芯片输出预设电流。控流装置控制具备电流调节能力的第一功率芯片输出预设电流，可以是控流装置控制至少一个具备电流调节能力的第一功率芯片输出预设电流以使整个功率控制装置达到功率需求。控流装置控制具备电流调节能力的第一功率芯片输出预设电流，可以根据实际系统的功率需求设置预设电流。例如，在功率控制装置需要满足特殊电流工况的功率需求时，设置预设电流为功率管理系统满足特殊电流工况时的电流，以使MOS型功率芯片处于满负荷甚至超负荷工作，并通过中央处理装置410实现对具备电流调节能力的第一功率芯片短时间交替工作，从而使功率芯片管理系统中的MOS型功率芯片满负荷甚至超负荷工作。

通过控流装置对MOS型功率芯片中的沟道电流进行控制，使功率芯片管理系统实现对MOS型功率芯片工作时的输出电流的控制，从而实现脉冲或故障电流的控制。在一个实施例中，所述检测装置、所述中央处理装置和/或所述驱动装置设置在所述功率控制装置内部或外部。根据实际需求选择，检测装置、中央处理装置和/或驱动装置设置在功率控制装置内，使整个功率芯片管理系统集成度更高，方便管理。检测装置、中央处理装置和/或驱动装置设置在功率控制装置外部，是功率控制装置体积更小，在对功率芯片管理系统维护时，功率控制装置不能满足负载功率需求时，只需更换系统中的功率控制装置。

在一个实施例中，第二功率芯片的数量是所述第一功率芯片的数量的0.1-50倍，如图5所示所述第二功率芯片3101与所述第一功率芯片3102并联。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种功率芯片管理方法，该方法包括：

步骤610：获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置分别检测M个所述第一功率芯片，所述检测装置用于检测所述第一功率芯片的工作参数。

其中M个第一功率芯片用于与负载连接，用于控制负载按预设功率工作。检测装置检测M个第一功率芯片的工作参数，工作参数表征第一功率芯片的工作状态。工作参数包括但不限于第一功率芯片工作时的工作电压、工作电流、工作温度和/或工作磁场强度及各自工作参数对应的变化率和/或工作时长。具体的，检测第一功率芯片的工作参数为过压、过流或过温，可表征第一功率芯片失效。

步骤620：控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

其中，工作参数满足预设条件，包括所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，和/或；所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长等情况。

在本步骤中，第二功率芯片中代替第一目标功率芯片工作的数量根据实际确定。若N大于或等于n，则可以从N个第二功率芯片中选择n个来代替第一目标功率芯片工作，n为第一目标功率芯片的数量。若N小于n，则N个第二功率芯片代替N个第一目标功率芯片。

可以理解的是，可以对每个第一目标功率芯片的工作参数进行比较，选择工作参数较大的N个第一目标功率芯片进行替换。在本实施例中，即使N个第二功率芯片的数量不足以代替所有的第一目标功率芯片工作时，也能保证异常程度或失效程度较高的N个第一目标功率芯片被第二功率芯片代替，进一步保证了系统的稳定性。

在一个可能的实施方式中，工作参数包括功率芯片的工作电流、工作电压、工作温度、工作磁场强度和/或各参数值对应的变化率，所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，包括：工作电压大于预设电压，和/或；工作电流大于预设电流，和/或；工作温度大于预设温度，和/或；工作磁场强度大于预设磁场强度，和/或；各参数值对应的变化率与预设变化率的差值大于预设差值，则所述第一目标功率芯片发生异常。

在本实施方式中，预设电压、预设电流、预设温度、预设磁场强度和或各参数对应的预设变化率的预设差值分别是第一功率芯片的各自工作参数对应的阈值，该阈值根据第一功率芯片的各自工作参数的极限范围来设置，当第一功率芯片的各自工作参数超出极限范围，第一功率芯片异常。

示例性的，若预设的工作参数包括功率芯片的极限电压、极限电流、极限温度和极限磁场强度。检测装置检测发送第一功率芯片的电压、电流、温度和磁场强度，示例性的，当工作电压大于对应预设电压时，认定第一功率芯片处于异常状态，具体可能是第一功率芯片失效，从而导致第一功率芯片出现过压现象。当工作电流大于对应的预设电流时，认定第一功率芯片处于异常状态，具体的可能是第一功率芯片失效，从而导致第一功率芯片出现过流现象。当工作温度大于对应的预设温度时，认定第一功率芯片处于异常状态，具体的可能第一功率芯片失效，从而导致第一功率芯片出现过温现象。功率芯片的工作参数表征出现过压、过流和/或过温时，第一功率芯片无法满足系统负载的功率需求，控制第二功率芯片代替该第一功率芯片工作，以满足负载要求。

在一个实施方式中，工作参数满足预设条件包括所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长，所述方法还包括：发送控流信号至控流装置，所述控流信号用于控制所述控流装置输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流；所述控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，包括：获取输出预设电流的第一功率芯片的工作时长；将输出预设电流的第一功率芯片中，工作时长到达所述预设时长的第一功率芯片作为所述第一目标功率芯片；控制N个第二功率芯片中的至少一个代替所述第一目标功率芯片工作。

在本实施方式中，可根据实际需要设置预设时长，具体的，在日常工作环境下，设置一个较长的预设时长，当工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长时，控制第二功率芯片代替第一目标功率芯片工作，以延长功率芯片使用寿命；在特殊工况功率芯片需要输出极限电流时，设置一个较正常工作时长短的预设时长，当工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长时，控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，此时的第一目标功率芯片为满负荷工作的功率芯片。同时中央处理装置发送控流信号，以控制控流装置输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流，预设输出电流可以根据实际系统的功率需求设定，例如当实际系统要满足特殊工况大电流时，可以使具备电流调节能力的第一功率芯片的输出极限电流。

通过使功率芯片工作预设时长，设定功率控制装置内的功率芯片分时工作使芯片交替工作，避免因过热过流而使功率芯片失效，提高整个功率控制装置的可靠性，在面向特殊工况大电流时功率芯片通过控流装置控制具备电流调节能力的第一功率芯片输出预设电流满足特殊工况大电流要求，从而使第一功率芯片实现短路电流工作状态的长期持续。

在一个可能的实施方式中，可以通过中央处理装置控制功率控制装置中的功率芯片获取第一目标功率芯片的工作时长，当第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长，控制第二功率芯片代替第一目标功率芯片工作。具体的，通过中央处理装置的计时器获得功率芯片的工作时长，例如在中央处理装置控制功率芯片开始工作时中央处理装置开始计时，当中央处理装置计时满足预设条件时，控制第二功率芯片代替第一目标功率芯片工作以使功率芯片分时工作。在本实施方式中无需检测装置检测工作时功率芯片的工作时长。

应该理解的是，虽然图1-图7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-图7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供一种中央处理装置，包括：获取模块710和中央处理模块720，其中：

获取模块710，用于获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置分别检测M个所述第一功率芯片；

中央处理模块720，用于控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，所述第一目标功率芯片为所述工作参数满足预设条件的第一功率芯片。

在一个实施例中，所述工作参数满足预设条件包括：

所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，和/或；所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长。

在一个实施例中，工作参数满足预设条件包括所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长，所述方法还包括：发送控流信号至控流装置，所述控流信号用于控制所述控流装置输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流；所述控制N个第二功率芯片中的至少一个代替第一目标功率芯片工作，包括：获取输出预设电流的第一功率芯片的工作时长；将输出预设电流的第一功率芯片中，工作时长到达所述预设时长的第一功率芯片作为所述第一目标功率芯片；控制N个第二功率芯片中的至少一个代替所述第一目标功率芯片工作。

在一个实施例中，所述工作参数包括工作电流、工作电压、工作温度、工作磁场强度和/或各参数值对应的变化率，所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，包括：工作电流大于预设电流，和/或；工作温度大于预设温度，和/或；工作磁场强度大于预设磁场强度，和/或；各参数值对应的变化率与预设变化率的差值大于预设差值，则所述第一目标功率芯片发生异常。

关于中央处理装置的具体限定可以参见上文中对于功率芯片管理方法的限定，在此不再赘述。上述中央处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：工作参数满足预设条件包括：所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，和/或；所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，包括：工作电流大于预设电流，和/或；工作温度大于预设温度，和/或；工作磁场强度大于预设磁场强度，和/或；各参数值对应的变化率与预设变化率的差值大于预设差值，则所述第一目标功率芯片发生异常。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种功率芯片管理系统，其特征在于，包括：

检测装置，所述检测装置用于分别检测M个所述第一功率芯片的工作参数；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制信号包括导通信号和关断信号，所述驱动装置包括：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，M个所述第一功率芯片的至少一个具备电流调节能力，所述系统还包括：

控流装置，所述控流装置的输入端与所述中央处理装置连接，所述控流装置的输出端分别与M个所述第一功率芯片连接，所述控流装置用于接收所述中央处理装置发送的控流信号，并根据所述控流信号输出沟道电流至具备电流调节能力的第一功率芯片，以使具备电流调节能力的第一目标功率芯片中的至少一个输出预设电流。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述检测装置、所述中央处理装置和/或所述驱动装置设置在所述功率控制装置内部或外部。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述第二功率芯片的数量是所述第一功率芯片的数量的0.1-50倍，所述第二功率芯片与所述第一功率芯片并联。

7.一种功率芯片管理方法，其特征在于，包括：

获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置用于分别检测M个所述第一功率芯片的工作参数；

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作参数满足预设条件包括：

所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，和/或；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，工作参数满足预设条件包括所述工作参数表征所述第一目标功率芯片的工作时长到达预设时长，所述方法还包括：

获取输出预设电流的第一功率芯片的工作时长；

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述工作参数包括工作电流、工作电压、工作温度、工作磁场强度和/或各参数值对应的变化率，所述工作参数表征所述第一目标功率芯片发生异常，包括：

工作电流大于预设电流，和/或；

工作温度大于预设温度，和/或；

工作磁场强度大于预设磁场强度，和/或；

11.一种中央处理装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取检测装置发送的M个第一功率芯片的工作参数，所述检测装置用于分别检测M个所述第一功率芯片；

12.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7至10中任一项所述方法的步骤。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7至10中任一项所述的方法的步骤。