[发明专利]用于运行开关元件的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于运行开关元件的方法和装置。此外，本发明涉及一种具有所述装置的电气系统，一种用于实施这个方法的计算机程序以及机器能够读取的存储介质。

背景技术

开关元件、尤其是功率半导体开关具有取决于温度的耐压强度。在这个上下文中，耐压强度表示开关元件的下述能力：使得在打开的状态中施加在所述开关元件两极的电压长期地并且可靠地彼此分离。在较低温度时，开关元件的耐压强度例如为600V。这意味着，所述开关元件被如此设计，使得该开关元件长期地分离施加在该开关元件电极上的600V电压。在较高温度时，想用的开关元件能够使大约750伏特的电压彼此分离。在一定界限内，能够观察到开关元件的耐压强度的提高。为了运行牢固的电子电路而设置的是：只允许下述电压作为施加在开关元件电极上的最大电压，该电压能够在电路的最低运行温度是可靠地由所述开关元件分离。因此在较高运行温度时所述开关元件的潜能没有充分利用，在较高的温度时施加在开关元件的电极上的较高的电压也能够可靠地被分离，并且因此本能够接通较高的功率。

相应地从背景技术、例如从DE 10 2006 047 243 A1中已知的是，利用功率晶体管运行KFZ（机动车）-电网，其中，电路被如此设计：从而使得不能够出现超过所述晶体管的耐压强度的电压。

存在为此开发替代方案的需求，该替代方案能够实现在较高温度时充分利用开关元件的较高耐压强度。

发明内容

提供了运行开关元件的方法，该方法包括以下步骤：

确定所述开关元件的温度，并根据所确定的温度运行该开关元件。

因此，提供了一种方法，利用该方法，根据所确定的温度运行开关元件。有利的是因此能够针对当前的温度进行优化地运行所述开关元件。尤其是能够使电路在当前温度时利用随之可能的最大功率进行运行。

所述开关元件能够例如构造为功率半导体开关，尤其是这些开关元件能够具有场效应晶体管、例如MOSFETS 或者具有绝缘栅的双极性晶体管（IGBT）。在确定温度时，能够想到所有常规方法，以便确定所述开关元件的温度。尤其是，温度传感器本身能够设置在功率半导体开关的附近，从而确定功率半导体开关的尽可能准确的温度。

在本发明的另一设计方案中，所述方法具有以下进一步的步骤：

根据所确定的温度确定通过所述开关元件的允许的负载电流，其中，所述开关元件以不大于所述允许的负载电流的负载电流运行。

根据所确定的温度确定允许的负载电流。允许的负载电流的确定例如能够通过读取特性场实现。该特性场为此包含下述数据：所述数据例如能够从关于在不同温度时开关元件的耐压强度的表格或者特性曲线中提取。随后，该开关元件以小于允许的负载电流的负载电流运行。为此，例如借助于软件或者硬件电路如此限制待接通的负载电流，使得所述负载电流不超过或不超出所允许的负载电流。在打开和闭合开关元件时，在该开关元件处产生过电压。借助于所述开关元件接通的电流越大，这个过电压就越大。为了避免在开关元件处过大的过电压（由于开关元件受限的耐压强度，该过电压导致开关元件的损坏），通过所述开关元件的负载电流被如此限制，使得这个负载电流始终小于所确定的负载电流。因此，在开关元件运行时不能够产生导致所述开关元件损坏的过电压。

因此，有利地提供了用于运行开关元件的方法，就该方法而言，在最大化充分利用取决于温度能够接通的功率时，实现了所述开关元件安全的运行。

在本发明的另一个设计方案中，所述方法具有以下进一步的步骤：将所确定的温度和温度阈值进行比较，只要所确定的温度小于温度阈值，则加热所述开关元件。

这意味着，使所述温度与温度阈值进行比较。因此确认：所述开关元件的温度是否小于能够预先规定的温度阈值。该温度阈值在此能够如此预先规定，使得该温度阈值与下述温度一致：在该温度时，开关元件具有最大或期望的耐压强度。只要所述温度小于能够预先规定的温度阈值，则所述耐压强度也小于开关元件的最大耐压强度。为了在接通时能够接通最大功率，需要开关元件具有不小于温度阈值的温度。因此，开关元件被一直加热，直到所述开关元件的温度达到所述温度阈值。

因此，有利地提供了一种方法，该方法实现的是，能够使用开关元件用于尽可能迅速地接通最大功率，其方式为主动加热这个开关元件，直到该开关元件具有期望的温度。