CN116068453B - 用于直流生态的igbt大功率电源模块检测方法及系统 - Google Patents

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CN116068453B CN202310266727.3A CN202310266727A CN116068453B CN 116068453 B CN116068453 B CN 116068453B CN 202310266727 A CN202310266727 A CN 202310266727A CN 116068453 B CN116068453 B CN 116068453B
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Abstract

本申请涉及电源设备的技术领域，公开了一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法及系统，用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法包括：基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置；本申请具有便于提高IGBT电源模块的使用寿命的效果。

Description

用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法及系统
技术领域
本申请涉及电源设备的技术领域，尤其是涉及一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法及系统。
背景技术
随着社会对环境保护的需求，电动汽车的普及率越来越高，电动汽车以电作为驱动能源，具有节能环保、使用成本低等优点，电动汽车取代燃油汽车被视为是缓解能源短缺和环境恶化问题的有效手段之一。
近年来，随着电动汽车相关技术研发取得的成果，电动汽车在环保性、性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用，而电动汽车的充电需要使用到IGBT电源，IGBT 模块作为大功率电源中最关键的功率器件，其在长时间工作过程中容易老化失效，可能对大功率IGBT电源的安全稳定运行造成直接影响。
根据上述相关技术易知，现有的IGBT电源模块存在容易老化失效的问题。
发明内容
为了便于提高IGBT电源模块的使用寿命，本申请提供一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法及系统。
本申请的发明目的一，采用如下技术方案实现：
用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，包括：
基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；
若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
通过采用上述技术方案，由于大功率IGBT电源模块工作时，IGBT芯片的发热量较大，需要使用冷却装置进行散热，而在IGBT电源模块的长期工作过程中，IGBT芯片与冷却装置之间热传递介质可能在长期的热应力疲劳中破坏，造成热传递介质出现裂缝等缺陷，进而降低IGBT芯片与冷却装置之间的热传导效率，而热传导效率降低后，热传递介质的热应力疲劳现象更加显著，从而加速IGBT电源模块的老化失效；基于预设的检测周期获取IGBT电源模块当前的温度数据和工作功率，以便进一步计算IGBT电源模块的热释放功率，获取IGBT电源模块对应冷却装置的工作参数，以便进一步计算冷却装置的热吸收功率，并存储于历史参数库中，便于后续根据历史参数库分析热吸收功率随IGBT电源模块老化导致的变化情况；若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，则IGBT电源模块的温度达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性；基于冷却装置当前的热吸收功率和工作参数，计算影响IGBT电源模块热传导效率的热阻参数，并进一步根据热阻参数和热释放功率，计算为达到IGBT电源模块当前的热释放功率和冷却装置的热吸收功率平衡的目的，所需冷却装置的目标调节参数，并将目标调节参数并发送至冷却装置，以控制冷却装置调整热吸收功率，以便提高IGBT电源模块的使用寿命。
本申请在一较佳示例中：所述冷却装置为液冷装置，所述冷却装置的工作参数包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量；基于预设的检测周期获取冷却装置的工作参数，计算冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中的步骤中，包括：
基于预设的检测周期获取冷却装置的冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量，计算冷却装置的热吸收功率；
将各检测周期工作参数、热吸收功率和对应的时间节点存储于历史参数库中，生成工作参数趋势图和热吸收功率趋势图。
通过采用上述技术方案，基于冷却液出口温度与冷却液入口温度的差值、冷却液流量，再根据冷却液对应的比热容，计算冷却装置对IGBT电源模块产生热量的热吸收功率；将各检测周期检测到的工作参数、热吸收功率与对应的时间节点存储于历史参数库中，生成冷却装置的工作参数趋势图和热吸收功率趋势图，以便后续根据工作参数趋势图和热吸收功率趋势图，分析冷却装置的历史变化情况和历史调节时间节点。
本申请在一较佳示例中：设当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为，IGBT电源模块的热阻参数为R，热释放功率为B；基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数的步骤中，包括：
计算冷却装置的当前工作参数中冷却液的平均温度作为初始冷却液均温，根据，计算IGBT电源模块的热阻参数R；
根据，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数。
通过采用上述技术方案，由于热传导的效率与温差和热阻参数有关，而热阻参数会随着IGBT电源模块的老化而增大；设当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为，IGBT电源模块的热阻参数为R，热释放功率为B，初始冷却液均温为/>，目标冷却液均温为/>；已知当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为/>，根据冷却装置的当前工作参数计算冷却液的平均温度作为初始冷却液均温/>，再根据热吸收功率为A、温度数据/>、初始冷却液均温/>，计算IGBT电源模块的热阻参数R，以对IGBT电源模块的热阻参数进行重新标定；基于热释放功率B、温度数据/>和热阻参数R，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数，以便通过目标冷却液均温/>的数据调节冷却装置，从而达到减小冷却功率差额的效果，降低IGBT电源模块进一步加速老化的可能性。
本申请在一较佳示例中：计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中的步骤之后，还包括：
基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额。
通过采用上述技术方案，获取当前IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率，计算热释放功率与热吸收功率的差值为冷却功率差额，以便获知IGBT电源模块温度增加的速率，进而判断当前IGBT电源模块的危险程度。
本申请在一较佳示例中：基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额的步骤之后，还包括：
若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，生成冷却调整指令。
通过采用上述技术方案，若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，则IGBT电源模块的温度上升速率达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中：根据，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数的步骤之后，还包括：
计算初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值并与安全温差阈值进行对比，若/>大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令；
若小于安全温差阈值，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
通过采用上述技术方案，计算初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值，以便获知当前冷却液平均温度与冷却液平均温度的调节目标之间的差距，若温差较大，则向冷却装置发生流量调节指令，以控制冷却装置通过增大冷却液流量的方式逐渐降低/>的数值，当/>小于安全温差阈值时，再向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令，从而降低因冷却液温度骤减导致IGBT电源模块短时间内温度骤减，进而使热传递介质因热胀冷缩而加速损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中：若大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令的步骤之后，还包括：
当冷却装置的冷却液流量调节至流量上限时，开始计时，当计时数据达到预设的计时上限值时，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
通过采用上述技术方案，当初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值过大时，可能无法仅通过增大冷却液的流量进行调节；向冷却装置发送流量调节指令之后，若冷却液流量调节至流量上限时，开始进行计时，若即时数据达到计时上限值时，/>的数值仍未小于安全温差阈值，则向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令，从而对冷却装置的冷却液平均温度进一步进行调节。
本申请的发明目的二，采用如下技术方案实现：
用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统，包括：
参数周期检测模块，用于基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；
冷却调整指令生成模块，用于若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
目标调节参数计算模块，用于基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
通过采用上述技术方案，由于大功率IGBT电源模块工作时，IGBT芯片的发热量较大，需要使用冷却装置进行散热，而在IGBT电源模块的长期工作过程中，IGBT芯片与冷却装置之间热传递介质可能在长期的热应力疲劳中破坏，造成热传递介质出现裂缝等缺陷，进而降低IGBT芯片与冷却装置之间的热传导效率，而热传导效率降低后，热传递介质的热应力疲劳现象更加显著，从而加速IGBT电源模块的老化失效；基于预设的检测周期获取IGBT电源模块当前的温度数据和工作功率，以便进一步计算IGBT电源模块的热释放功率，获取IGBT电源模块对应冷却装置的工作参数，以便进一步计算冷却装置的热吸收功率，并存储于历史参数库中，便于后续根据历史参数库分析热吸收功率随IGBT电源模块老化导致的变化情况；若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，则IGBT电源模块的温度达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性；基于冷却装置当前的热吸收功率和工作参数，计算影响IGBT电源模块热传导效率的热阻参数，并进一步根据热阻参数和热释放功率，计算为达到IGBT电源模块当前的热释放功率和冷却装置的热吸收功率平衡的目的，所需冷却装置的目标调节参数，并将目标调节参数并发送至冷却装置，以控制冷却装置调整热吸收功率，以便提高IGBT电源模块的使用寿命。
本申请的发明目的三，采用如下技术方案实现：
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的步骤。
本申请的发明目的四，采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的步骤。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1. 由于大功率IGBT电源模块工作时，IGBT芯片的发热量较大，需要使用冷却装置进行散热，而在IGBT电源模块的长期工作过程中，IGBT芯片与冷却装置之间热传递介质可能在长期的热应力疲劳中破坏，造成热传递介质出现裂缝等缺陷，进而降低IGBT芯片与冷却装置之间的热传导效率，而热传导效率降低后，热传递介质的热应力疲劳现象更加显著，从而加速IGBT电源模块的老化失效；基于预设的检测周期获取IGBT电源模块当前的温度数据和工作功率，以便进一步计算IGBT电源模块的热释放功率，获取IGBT电源模块对应冷却装置的工作参数，以便进一步计算冷却装置的热吸收功率，并存储于历史参数库中，便于后续根据历史参数库分析热吸收功率随IGBT电源模块老化导致的变化情况；若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，则IGBT电源模块的温度达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性；基于当前IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率，计算IGBT电源模块的热量增加功率为冷却功率差额，以便获知IGBT电源模块温度增加的速率；基于冷却装置当前的热吸收功率和工作参数，计算影响IGBT电源模块热传导效率的热阻参数，并进一步根据热阻参数和冷却功率差额，计算为达到IGBT电源模块当前的热释放功率和冷却装置的热吸收功率平衡的目的，所需冷却装置的目标调节参数，并将目标调节参数并发送至冷却装置，以控制冷却装置调整热吸收功率，以便提高IGBT电源模块的使用寿命。
2. 由于热传导的效率与温差和热阻参数有关，而热阻参数会随着IGBT电源模块的老化而增大；设当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为，IGBT电源模块的热阻参数为R，热释放功率为B，初始冷却液均温为/>，目标冷却液均温为/>；已知当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为/>，根据冷却装置的当前工作参数计算冷却液的平均温度作为初始冷却液均温/>，再根据热吸收功率为A、温度数据/>、初始冷却液均温/>，计算IGBT电源模块的热阻参数R，以对IGBT电源模块的热阻参数进行重新标定；基于热释放功率B、温度数据/>和热阻参数R，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数，以便通过目标冷却液均温/>的数据调节冷却装置，从而达到减小冷却功率差额的效果，降低IGBT电源模块进一步加速老化的可能性。
3. 基于冷却液出口温度与冷却液入口温度的差值、冷却液流量，再根据冷却液对应的比热容，计算冷却装置对IGBT电源模块产生热量的热吸收功率；将各检测周期检测到的工作参数、热吸收功率与对应的时间节点存储于历史参数库中，生成冷却装置的工作参数趋势图和热吸收功率趋势图，以便后续根据工作参数趋势图和热吸收功率趋势图，分析冷却装置的历史变化情况和历史调节时间节点。
附图说明
图1是现有技术中一种IGBT电源模块的结构示意图。
图2是图1中A部分的局部放大图。
图3是本申请实施例一中用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的流程图。
图4是本申请用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法中步骤S10的流程图。
图5是本申请用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法中步骤S10的另一流程图。
图6是本申请用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法中步骤30的流程图。
图7是本申请实施例二中用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统的一原理框图。
图8是本申请实施例三中的设备示意图。
附图标记说明：
100、冷却液；1、冷却装置；2、导热胶；3、基板；4、壳体；5、填充块；6、接线端子；7、IGBT芯片；8、紧固件；9、覆铜板；91、衬板；92、覆铜层；10、焊层；11、电流引线。
具体实施方式
以下结合附图1至8对本申请作进一步详细说明。
IGBT电源模块正被广泛应用于大功率电源设备中，IGBT电源模块主要包括IGBT芯片7、电路组件、导热组件、冷却装置1和壳体4，IGBT芯片7、电路组件在电源设备工作的过程中会产生大量热量，本申请公开的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法主要用于解决IGBT电源模块在长期使用过程中，因导热组件老化破坏而造成散热效果差的问题；如图1和图2所示，现有的一种IGBT电源模块包括冷却装置1、导热胶2、基板3、壳体4、填充块5、接线端子6、IGBT芯片7和覆铜板9。
其中，基板3用于承载IGBT电源模块的电路装置，导热胶2固定连接于基板3的一面，导热胶2的另一面固定连接于冷却装置1，导热胶2用于将基板3上的热量传导至冷却装置1，冷却装置1具体为液冷板，液冷板设置有用于调节进入液冷板内冷却液100温度和冷却液100流量的供液装置（图中未示出）；基板3、导热胶2和冷却装置1之间通过螺栓紧固件8实现固定连接。
基板3远离冷却装置1的一面固定连接有覆铜板9，覆铜板9焊接与基板3，覆铜板9与基板3之间设置有焊层10，用于实现固定连接，并提高覆铜板9与基板3之间的导热性；覆铜板9包括衬板91和表面的覆铜层92，优选的，覆铜板9为双面覆铜的覆铜陶瓷板，衬板91可以是氧化铝、氮化铝或氮化硅陶瓷板等，覆铜板9上蚀刻有用于引导电流的铜箔导线。
IGBT芯片7焊接于覆铜板9远离基板3的一面，IGBT芯片7与覆铜板9之间设置有焊层10，用于实现固定连接，并提高覆铜板9与IGBT芯片7之间的导热性；IGBT芯片7通过电流引线11连接于相邻的覆铜层92，以实现引导电流或将多个IGBT芯片7并联的效果；壳体4固定连接于基板3固定连接有覆铜板9和IGBT芯片7的一面，用于将IGBT电源模块的电路组件与外界隔离，以保护IGBT电源模块的电路组件，接线端子6的一端固定连接于覆铜板9，接线端子6的另一端延伸至壳体4外，以供其他用电设备与IGBT电源模块之间实现电连接；填充块5固定连接于壳体4内，用于填充壳体4内的空间，固定接线端子6，同时便于吸收接线端子6释放的热量并传递至壳体4处。
本申请公开了一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法及系统。
实施例一
本申请公开了一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，由于大功率IGBT电源模块工作时，IGBT芯片的发热量较大，需要使用冷却装置进行散热，而在IGBT电源模块的长期工作过程中，IGBT芯片与冷却装置之间热传递介质可能在长期的热应力疲劳中破坏，造成热传递介质出现裂缝等缺陷，进而降低IGBT芯片与冷却装置之间的热传导效率，而热传导效率降低后，热传递介质的热应力疲劳现象更加显著，从而加速IGBT电源模块的老化失效，因此，通过定期对IGBT电源模块的散热性能进行检测，并根据检测结果调整冷却装置的工作参数，从而达到优化IGBT电源模块的散热效率，提高IGBT电源模块的使用寿命的效果。
如图3所示，具体包括如下步骤：
S10：基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中。
在本实施例中，检测周期是指用于控制针对IGBT电源模块的冷却性能进行检测的周期；冷却装置为液冷装置，冷却装置的工作参数包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量；历史参数库是指用于存储针对IGBT电源模块的历史检测参数的数据库。
具体地，基于预设的检测周期定期检测IGBT电源模块的温度数据和工作功率，其中温度数据可以是通过设置于IGBT电源模块内的温度传感器直接测得，工作功率可以根据IGBT电源模块的电流、电压等参数计算得到；在定期检测IGBT电源模块的温度数据和工作功率的同时，记录当前时间节点，并获取冷却装置的工作参数，包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量。
具体地，基于冷却装置的工作参数，计算冷却装置的热吸收功率；再根据计算得到的热吸收功率，基于IGBT电源模块的温度数据、工作功率，计算IGBT电源模块的热释放功率；其中，IGBT电源模块的热释放功率可以是直接根据IGBT电源模块的工作功率中的热损耗计算得到。
其中，参照图4，在步骤S10中，基于预设的检测周期获取冷却装置的工作参数，计算冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中的具体步骤包括：
S11：基于预设的检测周期获取冷却装置的冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量，计算冷却装置的热吸收功率。
具体地，根据预设的检测周期，获取冷却装置的冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量，由于冷却液的比热容可根据冷却液的品种从相关技术文件中查询到，根据冷却液入口温度、冷却液出口温度计算冷却液的温差，再根据冷却液流量和冷却液的比热容计算单位时间内冷却液所吸收的热量，从而计算冷却装置的热吸收功率。
S12：将各检测周期工作参数、热吸收功率和对应的时间节点存储于历史参数库中，生成工作参数趋势图和热吸收功率趋势图。
在本实施例中，工作参数趋势图是指用于展示冷却装置各项工作参数随IGBT电源模块使用时间的变化趋势的图表；热吸收功率趋势图是指用于展示冷却装置热吸收功率随IGBT电源模块使用时间的变化趋势的图表。
具体地，将各监测周期中检测到的冷却装置的工作参数、热吸收功率和检测的具体时间节点存储于历史参数库中，根据冷却装置各项工作参数随历史检测周期时间点的变化规律生成工作参数趋势图，根据冷却装置热吸收功率历史检测周期时间点的变化规律生成热吸收功率趋势图，以便后续根据工作参数趋势图和热吸收功率趋势图，分析冷却装置的历史变化情况和历史调节时间节点。
其中，参照图5，在步骤S10之后，还包括：
S13：基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额。
具体地，根据当前检测周期计算得到的热释放功率和热吸收功率，计算热释放功率与热吸收功率的差值作为IGBT电源模块的冷却功率差额，以便获知IGBT电源模块温度增加的速率，进而判断当前IGBT电源模块的危险程度。
S14：若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，生成冷却调整指令。
在本实施例中，警示功率阈值是指用于与冷却功率差额进行对比的阈值，以便在冷却功率差额过大时及时采取降低冷却功率差额的措施。
具体地，若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，则IGBT电源模块的温度上升速率达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性。
S20：若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令。
在本实施例中，警示温度阈值是指用于与IGBT电源模块的温度数据进行对比的阈值，以便在IGBT电源模块的温度数据过高时及时采取降低IGBT电源模块温度的措施。
具体地，若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，则IGBT电源模块的温度达到危险的程度，需生成冷却调整指令，以调整冷却装置的工作参数，从而降低IGBT电源模块过热损坏的可能性。
S30：基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
在本实施例中，热阻参数是指IGBT电源模块释放的热量传导至冷却装置内冷却液的热阻；目标调节参数是指为使IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率相当时，所需的冷却装置的工作参数。
具体地，当检测到冷却调整指令时，需要对IGBT电源模块的冷却效率进行调整，IGBT电源模块中，热量的传递形式主要为热传导，而热传导的效率与温差和热阻有关；由于IGBT电源模块中的与散热相关导热件数量较多，且这些导热件的导热性能会随着IGBT电源模块的老化而发生改变，难以精确计算每一个导热件的导热性能；因此，可以根据冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算对应IGBT电源模块的整体热阻参数。
具体地，计算出IGBT电源模块的热阻参数后，进一步根据热阻参数和热释放功率，计算为达到IGBT电源模块当前的热释放功率和冷却装置的热吸收功率平衡的目的，所需冷却装置的目标调节参数，并将目标调节参数并发送至冷却装置，以控制冷却装置调整热吸收功率，以便提高IGBT电源模块的使用寿命。
其中，参照图6，在步骤S30中，计算IGBT电源模块的热阻参数和计算冷却装置的目标调节参数的具体步骤包括：
S31：计算冷却装置的当前工作参数中冷却液的平均温度作为初始冷却液均温，根据/>，计算IGBT电源模块的热阻参数R。
设当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为，IGBT电源模块的热阻参数为R，热释放功率为B，初始冷却液均温为/>，目标冷却液均温为/>。
在本实施例中，初始冷却液均温为当前冷却装置中冷却液入口温度和冷却液出口温度的平均值。
具体地，由于热传导的效率与温差和热阻参数有关，而热阻参数会随着IGBT电源模块的老化而增大，且冷却液入口温度和冷却液出口温度不一致，无法准确计算IGBT电源模块与冷却液的温差，因此，需要计算冷却液的平均温度，以便后续计算IGBT电源模块与冷却液的温差，根据冷却装置当前的工作参数，计算冷却液入口温度和冷却液出口温度的平均值作为初始冷却液均温；根据公式/>，计算IGBT电源模块的热阻参数R，以对IGBT电源模块的热阻参数R进行重新标定。
S32：根据，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数。
在本实施例中，目标冷却液均温为后续对冷却装置的工作参数进行调整时，目标冷却液入口温度和目标冷却液出口温度的平均值。
具体地，基于热释放功率B、温度数据和热阻参数R，根据公式/>计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数，以便后续通过目标冷却液均温/>的数据调节冷却装置，从而达到减小冷却功率差额的效果，降低IGBT电源模块进一步加速老化的可能性；其中，将当前冷却装置中的冷却液的平均温度调节至目标冷却液均温/>的方式包括直接调节冷却液入口温度和增大冷却液流量。
其中，在步骤S32之后，用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法还包括：
S41：计算初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值并与安全温差阈值进行对比，若/>大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令。
由于当冷却液与IGBT电源模块的温差过大时，可能出现因材料热胀冷缩而导致热传递介质断裂、破坏的现象，因此，在进行冷却装置的工作参数调节时，需要采用逐渐减小温差的方式进行调节。
具体地，定期计算初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值，优选的，计算初始冷却液均温/>与目标冷却液均温/>差值的时间间隔可以设置为10S，以便获知当前冷却液平均温度与冷却液平均温度的调节目标之间的差距，若温差较大，则向冷却装置发生流量调节指令，以控制冷却装置通过增大冷却液流量的方式逐渐降低/>的数值，使冷却装置的冷却液平均温度逐渐调节至目标冷却液均温/>；从而降低因冷却液温度骤减导致IGBT电源模块短时间内温度骤减，进而使热传递介质因热胀冷缩而加速损坏的可能性。
S42：若小于安全温差阈值，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
具体地，当检测到小于安全温差阈值时，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令，通过直接降低冷却液入口温度的方式降低冷却装置内冷却液的平均温度，从而降低因冷却液温度骤减导致IGBT电源模块短时间内温度骤减，进而使热传递介质因热胀冷缩而加速损坏的可能性。
进一步地，在降低冷却液入口温度的同时，向冷却装置发送调节冷却液流量降低的指令，以便使冷却液流量恢复，便于后续调节冷却液流量。
其中，在步骤S41之后，包括：
S43：当冷却装置的冷却液流量调节至流量上限时，开始计时，当计时数据达到预设的计时上限值时，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
在本实施例中，计时上限值是指用于判断能否仅通过冷却液流量调节将当前冷却液平均温度调节至目标冷却液均温的阈值，具体可以设置为60S。
具体地，当初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值过大时，可能无法仅通过增大冷却液的流量进行调节；向冷却装置发送流量调节指令之后，若冷却液流量调节至流量上限时，开始进行计时，若即时数据达到计时上限值时，/>的数值仍未小于安全温差阈值，则向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令，从而对冷却装置的冷却液平均温度进一步进行调节。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二
如图7所示，本申请公开了一种用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统，用于执行上述用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的步骤，该用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统与上述实施例中用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法相对应。
用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统包括参数周期检测模块、冷却调整指令生成模块和目标调节参数计算模块。各功能模块的详细说明如下：
参数周期检测模块，用于基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；
冷却调整指令生成模块，用于若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
目标调节参数计算模块，用于基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
其中，参数周期检测模块包括：
热吸收功率计算子模块，用于基于预设的检测周期获取冷却装置的冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量，计算冷却装置的热吸收功率；
历史参数存储子模块，用于将各检测周期工作参数、热吸收功率和对应的时间节点存储于历史参数库中，生成工作参数趋势图和热吸收功率趋势图；
冷却功率差额计算子模块，用于基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额；
冷却功率差额对比子模块，用于若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，生成冷却调整指令。
其中，目标调节参数计算模块包括：
热阻参数计算子模块，用于计算冷却装置的当前工作参数中冷却液的平均温度作为初始冷却液均温，根据/>，计算IGBT电源模块的热阻参数R；
目标调节参数计算子模块，用于根据，计算目标冷却液均温/>作为目标调节参数。
其中，用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统还包括：
流量调节控制模块，用于计算初始冷却液均温与目标冷却液均温/>的差值并与安全温差阈值进行对比，若/>大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令；
第一冷却液温度调节模块，用于若小于安全温差阈值，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令；
第二冷却液温度调节模块，用于当冷却装置的冷却液流量调节至流量上限时，开始计时，当计时数据达到预设的计时上限值时，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
实施例三
一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储IGBT电源模块的温度数据、工作功率，冷却装置的工作参数，IGBT电源模块的热释放功率，冷却装置的热吸收功率，历史参数库、警示温度阈值、热阻参数和目标调节参数等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
S10：基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；
S20：若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
S30：基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
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，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
S10：基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中；
S20：若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
S30：基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置。
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/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）、DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于，包括：
基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中，所述冷却装置为液冷装置，冷却装置的工作参数包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量；若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置；
其中，设当前冷却装置的热吸收功率为A，IGBT电源模块的温度数据为T0，IGBT电源模块的热阻参数为R，热释放功率为B；基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数的步骤中，包括：
计算冷却装置的当前工作参数中冷却液的平均温度作为初始冷却液均温T1，根据A＝(T0-T1)÷R，计算IGBT电源模块的热阻参数R；
根据B＝(T0-T2)÷R，计算目标冷却液均温T2作为目标调节参数。
2.根据权利要求1所述的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于：所述冷却装置为液冷装置，所述冷却装置的工作参数包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量；基于预设的检测周期获取冷却装置的工作参数，计算冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中的步骤中，包括：
基于预设的检测周期获取冷却装置的冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量，计算冷却装置的热吸收功率；
将各检测周期工作参数、热吸收功率和对应的时间节点存储于历史参数库中，生成工作参数趋势图和热吸收功率趋势图。
3.根据权利要求1所述的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于：计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中的步骤之后，还包括：
基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额。
4.根据权利要求3所述的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于：基于当前的热释放功率和热吸收功率，计算IGBT电源模块的冷却功率差额的步骤之后，还包括：
若IGBT电源模块的冷却功率差额大于警示功率阈值，生成冷却调整指令。
5.根据权利要求1所述的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于：根据B＝(T0-T2)÷R，计算目标冷却液均温T2作为目标调节参数的步骤之后，还包括：
计算初始冷却液均温T1与目标冷却液均温T2的差值并与安全温差阈值进行对比，若T1-T2大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令；
若T1-T2小于安全温差阈值，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
6.根据权利要求5所述的用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法，其特征在于：若T1-T2大于或等于安全温差阈值，向冷却装置发送流量调节指令的步骤之后，还包括：
当冷却装置的冷却液流量调节至流量上限时，开始计时，当计时数据达到预设的计时上限值时，向冷却装置发送冷却液入口温度调节指令。
7.用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测系统，其特征在于，包括：
参数周期检测模块，用于基于预设的检测周期获取IGBT电源模块的温度数据、工作功率和冷却装置的工作参数，计算IGBT电源模块的热释放功率和冷却装置的热吸收功率并存储于历史参数库中，所述冷却装置为液冷装置，冷却装置的工作参数包括冷却液入口温度、冷却液出口温度和冷却液流量；
冷却调整指令生成模块，用于若IGBT电源模块的温度数据大于警示温度阈值，生成冷却调整指令；
目标调节参数计算模块，用于基于冷却装置的当前热吸收功率和工作参数，计算IGBT电源模块的热阻参数，基于热阻参数和热释放功率，计算冷却装置的目标调节参数并发送至冷却装置；
其中，目标调节参数计算模块包括：
热阻参数计算子模块，用于计算冷却装置的当前工作参数中冷却液的平均温度作为初始冷却液均温T1，根据A＝(T0-T1)÷R，计算IGBT电源模块的热阻参数R；
目标调节参数计算子模块，用于根据B＝(T0-T2)÷R，计算目标冷却液均温T2作为目标调节参数。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述用于直流生态的IGBT大功率电源模块检测方法的步骤。
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