[发明专利]一种功率器件管芯温度估算方法与设备

权利要求书

1.一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：以一阶低通滤波器的形式表示出Foster-Type热网络模型，并基于一阶Foster-Type热网络模型搭建温度估算模型；

S2：通过工程标定来记录在不同相电流、不同电角速度下的一系列数据；

S3：以曲线拟合的方式确定不同相电流、不同电角速度所对应的模型的参数；

S4：将S3中确定的参数通过CAN收发器发送至电机控制器MCU中，并写入电机控制器的flash中；

S5：当电机控制器离线应用时，通过采集实时的相电流与铝台温度，并借助上述写入电机控制器的flash中的一系列参数，精确的估算出当前功率器件管芯温度。

2.根据权利要求1中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤：采用z变换的方式将所述温度估算模型传递函数离散化。

3.根据权利要求1中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，所述步骤S2中标定的数据包括功率器件管芯温度随时间变化的曲线、铝台温度随时间变化的曲线、当前电机控制器输出的相电流最大值和当前电机控制器输出的电角速度。

4.根据权利要求1中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，所述步骤S2中的数据的标定方法具体为：固定电角速度,等间隔改变相电流最大值，然后等间隔增加电角速度，每增加一次电角速度，便将相电流等间隔循环一次；每次测量时，均需记录功率器件管芯温度以及铝台温度随时间的变化，且每次开始测量都需要等到管芯温度以及铝台温度降至环境温度。

5.根据权利要求1中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，所述步骤S3中拟合曲线的具体步骤为：

S3.1：将功率器件管芯温度与铝台温度做差，将差值进行曲线拟合；

S3.2：拟合固定电角速度不同相电流的一系列曲线；

S3.3：增加电角速度这一维度，将不同电角速度与损耗系数的补偿值拟合出函数关系；

S3.4：更换多组相电流的曲线，验证函数拟合结果的合理性，如果有偏差过多的，则重新拟合函数关系，直至得出偏差较小的函数关系。

6.根据权利要求1中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，所述步骤S3中的参数为时间常数与损耗系数；所述时间常数为管芯温度上升的速度，而损耗系数为当前相电流工况下，功率器件管芯温度所能达到的最大值与当前相电流最大值的比值。

7.一种功率器件管芯温度估算设备，使用权利要求3中所述的一种功率器件管芯温度估算方法，其特征在于，包括标定设备和电机控制器，所述标定设备中设置有温度检测模块和中心逻辑处理及标定模块，所述中心逻辑处理及标定模块分别与温度检测模块和电机控制器电性连接；所述温度检测模块和中心逻辑处理及标定模块均与电机控制器电性连接；

所述电机控制器中设置有铝台温度检测模块和相电流检测模块，所述铝台温度检测模块和相电流检测模块均与中心逻辑处理及标定模块电性连接。

8.根据权利要求7中所述的一种功率器件管芯温度估算设备，其特征在于，所述铝台温度检测模块包括铝台（1）、凹槽（2）、铝台温度采集点（3）、温度传感器保护垫（4）和限位块（5），所述凹槽（2）设置在铝台（1）的上表面，所述铝台温度采集点（3）、温度传感器（4）和限位块（5）设置在凹槽（2）内。

9.根据权利要求7中所述的一种功率器件管芯温度估算设备，其特征在于，所述温度检测模块中设置有光学测温探头。