[发明专利]用于保护起动机-交流发电机系统的功率电子模块的部件的方法以及实施该方法的系统

说明书

本发明涉及一种用于保护车辆的起动机‑交流发电机系统的功率电子模块的部件的方法，所述起动机‑交流发电机系统具有能够控制功率电子模块的控制模块，其中，当在车辆的起动阶段期间所述功率电子模块的至少一个部件的温度(Tjunction)被确定为大于预定义的阈值温度值时，切断功率电子模块的供应电流，通过使用以下公式进行估算来确定所述部件温度：Tjunction＝Tleadframe+ΔT，其中，Tleadframe是在其上安装有所述功率电子部件的基板的温度，且ΔT是在起动阶段期间功率电子部件中由所述部件中电流流动引起的温度变化。

技术领域

本发明涉及一种用于保护起动机-交流发电机系统的功率电子模块的部件的方法。本发明还涉及一种实施该方法的系统。本发明在机动车辆的旋转电机领域中找到应用，特别是在可以在交流发电机模式和驱动模式下工作的可逆电机领域中。

背景技术

如今，出于经济和生态方面的考虑，汽车制造商寻求为其车辆配备自动起动/停止系统，这被盎格鲁-撒克逊人称为“停走”。

这种“停走”系统通常用在与内燃机联接的可逆电机或起动机-交流发电机上。在某些情况下，在“停走”系统中使用起动机-交流发电机包括某些情况下在车辆自身停止后导致内燃机完全停止，然后例如在驾驶员的动作转变了他或她的重新起动车辆的愿望之后再次起动内燃机。为此，“停走”系统使用代表车辆运行状况的信息、来自车辆传感器(比如用于检测离合器踏板位置的传感器)的信息、在数据通信总线上读取的信息(比如车辆的速度或发动机的转速)。

然而，连续的重新起动会导致起动机-交流发电机的过热，超过功率电子器件的热极限。实际上，尽管重新起动阶段的持续时间很短，但它需要大量的功率，因此在功率电子模块的部件中，尤其是在控制起动机-交流发电机的定子中的电流的MOSFET晶体管中，需要能够达到600至1000A的高电流。然而，功率电子部件设计成达到有限温度，例如对于MOSFET晶体管，温度达到200℃的数量级。

限制工作电流的另一种方法是，一旦至少一个部件的温度达到预定义阈值，就可以通过切断电源来保护功率电子部件，从而停止起动。这种保护要求精确确定功率电子部件的温度，尤其是MOSFET晶体管的温度。

为此，可以设想用装备有传感器的智能部件代替传统的功率电子部件。然而，这种智能部件很昂贵。考虑到它将需要许多连接和附加部件来处理测量，因此这样的解决方案不仅昂贵，而且麻烦。

发明内容

为了解决上面详细描述的在车辆起动期间功率电子部件过热的风险的问题，申请人提出了一种用于保护该部件的方法，其中估算该部件的温度并将其与温度阈值进行比较，从而使得一旦估算的温度超过温度阈值，则起动机-交流发电机系统就会停止，从而在起动机模式下，车辆会停止起动，并且在交流发电机模式下，系统会停止发电。

根据第一方面，本发明涉及一种用于保护车辆起动机-交流发电机系统的功率电子模块的部件的方法，所述起动机-交流发电机系统包括能够控制功率电子模块的控制模块。该方法的特征在于，当所述功率电子模块的至少一个部件的温度Tjunction被确定为大于预定义的阈值温度值时，切断对功率电子模块的供应电流，通过使用以下公式进行估算来确定所述部件温度：

Tjunction＝Tleadframe+ΔT，

其中，Tleadframe是在其上安装有所述功率电子部件的基板的温度，而ΔT是在起动阶段期间功率电子部件中由所述部件中电流流动引起的温度变化。

该方法的优点在于，保护功率电子部件免受在车辆的起动或重新起动阶段期间或者在扭矩辅助阶段期间由于起动机-交流发电机中功率的增加而引起的任何过热，而不会增加所述起动机-交流发电机的制造成本。