[发明专利]IGBT模块状态监测方法及装置

权利要求书

1.IGBT模块状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在不同结温下和不同经过时间下，获取IGBT模块的栅极和发射极之间的电压Vge、以及集电极和发射极之间的电压Vce；所述经过时间是指PWM信号施加到IGBT模块之后的经过时间；

步骤S2：获取IGBT模块的集电极电流；

步骤S3：通过电压Vge、电压Vce、集电极电流和经过时间，获取不同经过时间下IGBT模块的特性曲线；所述IGBT模块的特性曲线为电压Vge和电压Vce与集电极电流的关系曲线；

步骤S4：在IGBT模块不同经过时间的特性曲线上分别获得不同经过时间的老化特征量；所述老化特征量是指不同结温下，电压Vge、电压Vce和集电极电流的特性曲线的交叉处的值；

步骤S5：将不同经过时间的特性曲线的老化特征量作为老化阈值，再将实时采集的IGBT模块的状态参数与动态的老化阈值进行比较，从而确定IGBT模块的状态。

2.根据权利要求1所述的IGBT模块状态监测方法，其特征在于，所述电压Vge和电压Vce至少在三个不同结温下获取。

3.根据权利要求1所述的IGBT模块状态监测方法，其特征在于，所述电压Vge和电压Vce至少在三个不同经过时间下获取。

4.根据权利要求1所述的IGBT模块状态监测方法，其特征在于，所述不同经过时间下获得多个实时采集的状态参数，将该多个实时采集的状态参数与老化阈值比较，多个比较结果均为实时采集的状态参数超过老化阈值时，判断该IGBT模块的状态失效。

5.IGBT模块状态监测装置，其特征在于，包括IGBT模块、监测模块、IGBT驱动器、状态判断模块和信号采集模块；

所述IGBT驱动器能够接收PWM信号控制IGBT模块；所述监测模块包括电压采样电路，用于测量施加到IGBT模块的栅极和发射极之间的电压Vge、以及集电极和发射极之间的电压Vce，监测模块将电压Vge、电压Vce提供给状态判断模块；所述信号采集模块采集流过IGBT模块的集电极电流以及PWM信号施加到IGBT模块之后的经过时间，信号采集模块将上述信号传输给状态判断模块；所述状态判断模块通过电压Vge、电压Vce和集电极电流值确定不同经过时间下IGBT模块的特性曲线，并由特性曲线获得老化特征量，该老化特征量作为老化阈值；所述IGBT模块的特性曲线为电压Vge和电压Vce与集电极电流的关系曲线；所述老化特征量是指不同结温下，电压Vge、电压Vce和集电极电流的特性曲线的交叉处的值；

所述状态判断模块根据老化阈值与实时采集参数进行比较，判断IGBT模块的状态，是否失效。

6.根据权利要求5所述的IGBT模块状态监测装置，其特征在于，所述监测模块通过探针向IGBT模块施加电压。

7.根据权利要求6所述的IGBT模块状态监测装置，其特征在于，所述探针的每个针与一个开关单元相关联，控制单元通过驱动每个单独的开关单元选择性地中断相应探针中的电流流动。

8.根据权利要求7所述的IGBT模块状态监测装置，其特征在于，所述开关单元为固态开关。