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愛浦模塊電源電控系統模塊結溫保護技術

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Technology

愛浦模塊電源電控系統模塊結溫保護技術

分類:
電源技術
作者:
廣州市愛浦電子科技有限公司
來源:
原創
發布時間:
2019/11/06
瀏覽量
電控系統模塊結溫保護技術
做了很多熱仿真,得到了控制器的最大能力,最大能力未必能保護好電機控制器,現實工況很復雜。
3.1、IGBT結溫估算現實意義
結溫是判定IGBT處于安全運行的重要條件,IGBT的工作結溫限制著控制器的最大輸出能力。
IGBT過熱損壞影響嚴重,有很多方面因素,例如設計因素、復雜工況、高震動、溫度沖擊,硅脂的老化,依據NTC進行IGBT結溫的間接保護,存在一定的局限性,在堵轉等極端工況下,熱能分布很不均勻、IGBT與NTC存在溫差,且NTC與結溫的關系不是很明確,需要前期試驗摸索,NTC響應時間慢,不能準確及時反映結溫波動狀態。易引起IGBT過熱損壞,傳統使用NTC進行IGBT結溫簡介保護,存在局限性。
單純使用NTC進行保護,在工況惡劣的情況下,很危險。
3.2、基于NTC的IGBT結溫估算
根據工作參數,如電壓電流頻率,做精確的熱仿真,提取熱流參數,計算校正,提前預估IGBT結溫。經過測試、仿真與軟件模型互相校驗,最終結溫估算誤差±3℃以內。
3.3、基于溫度采樣二極管的IGBT結溫估算
溫度采樣二極管直接集成在IGBT中間,相對于傳統模塊可以直接采集到晶元結溫(近似),提高模塊能力、能夠得到晶元的結溫波動,提高可靠性,保證壽命,缺點在于直接采集晶元結溫,高低壓的安規問題。
模塊6路結溫采樣,模塊及外部電路成本增高,目前采用1各IGBT結的溫度,單路二極管的溫度,通過損耗計算,熱流參數計算,推導出其他幾路IGBT的溫度。
采用單路二極管溫度采樣,利用先進的損耗計算及熱流參數計算方法、測試、仿真與軟件模型互相校驗,結溫估算誤差穩態可達3℃以內,瞬態10℃以內。
3.4、基于結溫估算的溫度保護策略
優勢:
? 結溫的監控更加直接,整車的加速性能更好;
? 實時監控結溫,在堵轉極限工況下,既能發揮出控制器的最大能力,又能保證控制器不會過溫損壞,整車的安全性更高;
? 在整車正常運行的工況下,將IGBT的電流能力發揮到最大,整車動力性更強;
? 控制器可以結合實際運行工況進行一些更前衛的算法研究,例如IGBT壽命損傷度實時計算等,提高整車的可靠性。
保護措施:
設置結溫限制,當結溫有風險時,進行降載頻或者降轉矩策略;風險解除,降頻或者轉矩數據回升。
 

 

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