[发明专利]电动汽车控制器中功率元件IGBT结温的估算方法在审

专利信息
申请号: 201711084939.0 申请日: 2017-11-07
公开(公告)号: CN110020447A 公开(公告)日: 2019-07-16
发明(设计)人: 刘健 申请(专利权)人: 上海大郡动力控制技术有限公司
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 上海天协和诚知识产权代理事务所 31216 代理人: 沈国良
地址: 201114 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明公开了一种电动汽车控制器中功率元件IGBT结温的估算方法,本方法根据功率元件IGBT的参数手册,得到IGBT结温与IGBT导通压降Vce的关系,再通过IGBT固定损耗得到Vce与热敏电阻温度Tntc的关系,将其转换为IGBT结温与热敏电阻温度的对应关系,最终提取功率元件IGBT和二极管结到热敏电阻的热阻模型Zi,j‑ntc和Zd,j‑ntc,检测电流及直流母线电压,判断是功率元件IGBT还是二极管导通,并计算总损耗pavg;实时采样热敏电阻的温度Tntc,得到功率元件IGBT结温Tj。本方法克服传统IGBT结温估算的缺陷,提取IGBT内部芯片与其内部热敏电阻之间的热阻抗模型,有效估算IGBT结温,具有良好的动态特性及准确性,确保控制器的可靠性。
搜索关键词: 结温 功率元件 热敏电阻 估算 电动汽车控制器 直流母线电压 二极管导通 热阻抗模型 参数手册 导通压降 动态特性 二极管结 固定损耗 内部芯片 实时采样 控制器 总损耗 热阻 转换 检测
【主权项】:
1.一种电动汽车控制器中功率元件IGBT结温的估算方法,其特征在于本方法包括如下步骤:步骤一、根据功率元件IGBT的参数手册,得到IGBT结温与IGBT导通压降Vce的关系,再通过IGBT固定损耗得到Vce与热敏电阻温度Tntc的关系,将其转换为IGBT结温与热敏电阻温度的对应关系,最终提取功率元件IGBT和二极管结到热敏电阻的热阻模型Zi,j‑ntc和Zd,j‑ntc,其表达式为:τin=Rin×Cinτdn=Rdn×Cdn其中:τin为时间常数、Rin为热阻、Cin为热容、τdn为二极管热阻抗时间常数、Rdn为二极管热阻、Cdn为二极管热容、Zd,j‑ntc为二极管结到热敏电阻的热阻抗、Zi,j‑ntc为IGBT结到热敏电阻的热阻抗、n为常数1到3、t为运行时间;步骤二、检测输出电流及直流母线电压,判断是功率元件IGBT还是二极管导通产生损耗,并计算导通损耗pcon和开关损耗psw,PCON=Vce×IC×DPSW=FSW×(Eon+Eoff)其中:Ic为输出电流、D为占空比、Eon和Eoff分别为功率元件IGBT的开通功耗和关断功耗、Fsw为开关损耗;则总损耗Pavg=PCON+PSW;步骤三、实时采样热敏电阻的温度Tntc,得到功率元件IGBT结温表达式:Tj=Tntc+Pavg×Zj‑ntc其中:Tj为IGBT结温、Tntc为热敏电阻温度、Zj‑ntc为IGBT结到热敏电阻的热阻抗。
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