[发明专利]风电变流器功率模块的结温检测方法和装置、存储介质

权利要求书

1.一种风电变流器功率模块的结温检测方法，其中，包括：

根据功率模块的IGBT的集电极电流和位于所述IGBT的集电极和发射极之间的管压降，得到所述IGBT的瞬时能耗，并根据预定时间段内所述IGBT的瞬时能耗，得到所述IGBT的总平均能耗；

根据所述功率模块的二极管的正向电流和正向压降，得到所述二极管的瞬时能耗，并根据所述预定时间段内所述二极管的瞬时能耗，得到所述二极管的总平均能耗，所述二极管并联于所述IGBT的发射极和集电极之间；

根据所述IGBT的总平均能耗、所述二极管的总平均能耗和冷却介质温度，得到所述IGBT的结温和所述二极管的结温；

所述IGBT的瞬时能耗包括：所述IGBT的通态损耗、所述IGBT的开通损耗和所述IGBT的关断损耗；

所述根据功率模块的IGBT的集电极电流和位于所述IGBT的集电极和发射极之间的管压降，得到所述IGBT的瞬时能耗，包括：

通过对所述IGBT导通时的集电极电流和管压降进行曲线拟合，依据拟合曲线，得到所述IGBT的通态损耗；其中，

对集电极电流I_c和管压降V_ce的数学关系进行曲线拟合，得到拟合表达式：

其中，V_ce(T，I_c)为导通压降与结温、导通电流之间的关系，由a(t)、b(T)、c(T)、d(T)、e(T)表示；其中，a(T)的展开式为：a₁·T²+a₂·T+a₃，b(T)的展开式为：b₁·t²+b₂·t+b₃，c(t)的展开式为：c₁·t²+c₂·t+c₃，d(t)的展开式为：d₁·t²+d₂·t+d₃，e(t)的展开式为：e₁·t²+e₂·t+e₃；其中，a₁、a₂、a₃，b₁、b₂、b₃，c₁、c₂、c₃，d₁、d₂、d₃，e₁、e₂、e₃可以通过曲线拟合的方式获得；

IGBT的通态损耗p_{con_IGBT}的表达式为：

p_{con_IGBT}＝V_ce(t，I_c)×I_c

通过对所述IGBT开通一次时的集电极电流和管压降进行曲线拟合，依据拟合曲线，得到所述IGBT的开通损耗；

IGBT开通一次的能量损耗E_on与集电极电流I_c的单调非线性关系：

其中，E_on(t，I_c)为IGBT开通一次的能量损耗与结温、导通电流之间的关系，由a_on(t)、b_on(t)、c_on(t)、d_on(t)表示；其中，a_on(t)的展开式为：a_on1(t)+a_on2(t)，b_on(t)的展开式为：b_on1(t)+b_on2(t)，c_on(t)的展开式为：c_on1(t)+c_on2(t)，d_on(T)的展开式为：d_on1(t)+d_on2(T)，其中，a_on1(T)、a_on2(T)，b_on1(T)、b_on2(T)，c_on1(T)、c_on2(T)，d_on1(T)、d_on2(t)可以通过曲线拟合的方式获得；

考虑电压V_ce的影响，IGBT开通一次能量损耗的表达式为：

E_on＝E_on(t，I_c)×Vce/1800；

通过对根据所述IGBT关断一次时的集电极电流和管压降进行曲线拟合，依据拟合曲线，得到所述IGBT的关断损耗；

IGBT关断一次的能量损耗E_off与集电极电流I_c的单调非线性关系可表达为：

其中，E_off(t，I_c)为IGBT关断一次的能量损耗与结温、导通电流之间的关系，由a_off(t)、b_off(t)、c_off(t)表示；其中，a_off(t)的展开式为：a_off1(t)+a_off2(t)，b_off(t)的展开式为：b_off1(t)+b_off2(T)，c_off(T)的展开式为：c_off1(T)+c_off2(T)，其中，a_off1(t)、a_off2(t)，b_off1(T)、b_off2(T)，c_off1(t)、c_off2(t)可以通过曲线拟合的方式获得；

考虑电压V_ce的影响，IGBT关断一次的能量损耗的表达式为：

E_off＝E_off(T，I_c)×Vce/1800。