本发明涉及igbt模块，特别是涉及一种大功率igbt模块的电流检测方法。
背景技术
igbt(绝缘栅双极型晶体管)是一种是由bjt(bipolarjunctiontransistor，双极型三极管)和mos(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，集合有mosfe(金氧半场效晶体管)的高输入阻抗和gtr(电力晶体管)的低导通压降等优点，具有驱动功率小而饱和压降低的特点，普遍适用于直流电压为600v及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
为保证igbt模块的正常工作，常需要检测igbt模块的导通电流，若采用直接检测的方法，往往需要利用电流传感器/电流表，但需要将电流传感器/电流表串联到待测电路中，安装复杂，成本高，对于高压大功率多igbt系统，比如模块化多电平变换器(mmc)，该系统可能需要几百个大功率igbt模块，用电流传感器/电流表检测这么多igbt模块导通电流实现难度很大。根据igbt模块的导通特性曲线可知，igbt模块的饱和电压与导通电流、芯片结温和门极驱动电压相关，一般情况下igbt模块的门极驱动电压是固定不变的，故实际工作过程中，饱和电压仅仅与导通电流、芯片结温相关，故仅需饱和电压和芯片结温已知，即可反推出igbt模块的导通电流，因此可以考虑通过检测芯片结温和饱和电压，来间接检测igbt模块的导通电流；但是，常用的igbt模块一般会进行封装，很难直接检测芯片的结温。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大功率igbt模块的电流检测方法，通过检测散热片温度和饱和电压，分析igbt模块的结温，以实现igbt模块的导通电流间接检测，并在检测散热片温度时通过滤除不正常温度点和取平均值的方式，提高了散热片温度的准确度，有利于提高igbt模块电流检测的准确性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种大功率igbt模块的电流检测方法，包括以下步骤：
s1.控制igbt模块进行多段式通断，并对igbt模块散热片进行多点温度采集，得到离散温度t1,t2,...tn，n表示采集的温度个数；
s2.计算采集到的n个温度平均值
s3.从采集到的温度t1,t2,...tn中，滤除与平均值
s4.重新计算k个温度的平均值
s5.在igbt模块正常工作过程中，采集igbt模块集电极与发射极之间的压降vce，确定igbt模块的饱和电压vcesat，根据饱和电压vcesat和散热片温度theatsink计算igbt模块的导通电流。
其中，所述步骤s3包括以下步骤：
s301.将t1,t2,...tn分别与平均值
…
s302.将差值δt1，δt2，…,，δtn分别与设定阈值m相比较，在差值大于m时，滤除该差值所对应的温度点，得到剩余的k个温度t1,t2,...tk。
其中，所述步骤s5包括以下子步骤：
s501.在igbt模块正常工作过程中，采集igbt模块集电极与发射极之间压降vce，生成压降vce的变化曲线；
s502.根据压降vce的变化曲线确定igbt模块的饱和电压vcesat；
s503.在散热片温度theatsink的基础上，增加初始的δt＝0作为igbt模块的结温tj：
tj＝theatsink+δt；
s504.利用饱和电压vcesat和结温tj计算igbt模块的总损耗ptot1；
s505.利用结温tj和igbt模块的热阻计算出igbt模块的总损耗ptot2；
s506.计算ptot1和ptot2的差值δp＝|ptot1-ptot2|；
s507.判断计算得到的差值δp是否大于设定阈值m；
若是，返回步骤s503，将δt更新为δt+t，其中t表示温度的步进间隔，重复进行步骤s503～s507；
若否，将当前的tj作为igbt模块实际结温tj′，进入步骤s508；
s508.根据实际结温tj′和饱和电压vcesat，计算igbt模块的导通电流i′c作为检查结果：
其中，所述步骤s504包括：
计算igbt模块的导通损耗pcond：
式中，d为igbt模块的导通占空比，
计算igbt模块的开关损耗psw：
式中，fsw为igbt模块的开关频率，eon为igbt模块的单次开通损耗，eoff为igbt模块的单次关断损耗，
计算igbt模块的总损耗ptot1：
ptot1＝pcond+psw。
其中，所述步骤s505包括：
计算igbt模块中，计算结温tj与热阻的关系：
tj＝δtjc+δtch+theatsink＝ptot2(rthjc+rthch)+theatsink；
式中，δtjc表示igbt模块中芯片到外壳的温差，δtch表示igbt模块到散热片的温差，rthjc表示igbt模块中芯片到外壳的热阻，rthch表示igbt模块到散热片的热阻，ptot2表示igbt模块的总损耗；
在结温tj的基础上，计算igbt模块的总损耗ptot2：
ptot2＝(tj-theatsink)/(rthjc+rthch)。
本发明的有益效果是：本发明通过检测散热片温度和饱和电压，分析igbt模块的结温，以实现igbt模块的导通电流间接检测，并在检测散热片温度时通过滤除不正常温度点和取平均值的方式，提高了散热片温度的准确度，有利于提高igbt模块电流检测的准确性。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种大功率igbt模块的电流检测方法，包括以下步骤：
s1.控制igbt模块进行多段式通断，并对igbt模块散热片进行多点温度采集，得到离散温度t1,t2,...tn，n表示采集的温度个数；
s2.计算采集到的n个温度平均值
s3.从采集到的温度t1,t2,...tn中，滤除与平均值
s4.重新计算k个温度的平均值
s5.在igbt模块正常工作过程中，采集igbt模块集电极与发射极之间的压降vce，确定igbt模块的饱和电压vcesat，根据饱和电压vcesat和散热片温度theatsink计算igbt模块的导通电流。
其中，所述步骤s3包括以下步骤：
s301.将t1,t2,...tn分别与平均值
…
s302.将差值δt1，δt2，…,，δtn分别与设定阈值m相比较，在差值大于m时，滤除该差值所对应的温度点，得到剩余的k个温度t1,t2,...tk。
其中，所述步骤s5包括以下子步骤：
s501.在igbt模块正常工作过程中，采集igbt模块集电极与发射极之间压降vce，生成压降vce的变化曲线；
s502.根据压降vce的变化曲线确定igbt模块的饱和电压vcesat；
s503.在散热片温度theatsink的基础上，增加初始的δt＝0作为igbt模块的结温tj：
tj＝theatsink+δt；
s504.利用饱和电压vcesat和结温tj计算igbt模块的总损耗ptot1；
s505.利用结温tj和igbt模块的热阻计算出igbt模块的总损耗ptot2；
s506.计算ptot1和ptot2的差值δp＝|ptot1-ptot2|；
s507.判断计算得到的差值δp是否大于设定阈值m；
若是，返回步骤s503，将δt更新为δt+t，其中t表示温度的步进间隔，重复进行步骤s503～s507；
若否，将当前的tj作为igbt模块实际结温tj′，进入步骤s508；
s508.根据实际结温tj′和饱和电压vcesat，计算igbt模块的导通电流i′c作为检查结果：
其中，所述步骤s504包括：
计算igbt模块的导通损耗pcond：
式中，d为igbt模块的导通占空比，
计算igbt模块的开关损耗psw：
式中，fsw为igbt模块的开关频率，eon为igbt模块的单次开通损耗，eoff为igbt模块的单次关断损耗，
计算igbt模块的总损耗ptot1：
ptot1＝pcond+psw。
其中，所述步骤s505包括：
计算igbt模块中，计算结温tj与热阻的关系：
tj＝δtjc+δtch+theatsink＝ptot2(rthjc+rthch)+theatsink；
式中，δtjc表示igbt模块中芯片到外壳的温差，δtch表示igbt模块到散热片的温差，rthjc表示igbt模块中芯片到外壳的热阻，rthch表示igbt模块到散热片的热阻，ptot2表示igbt模块的总损耗；
在结温tj的基础上，计算igbt模块的总损耗ptot2：
ptot2＝(tj-theatsink)/(rthjc+rthch)。
本发明通过检测散热片温度和饱和电压，分析igbt模块的结温，以实现igbt模块的导通电流间接检测，并在检测散热片温度时通过滤除不正常温度点和取平均值的方式，提高了散热片温度的准确度，有利于提高igbt模块电流检测的准确性。
最后应当说明的是，以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。