功率模块损耗的监测方法、智能设备和介质与流程

本申请涉及功率电子，具体提供一种功率模块损耗的监测方法、智能设备和介质。

背景技术：

1、逆变器内功率模块损耗的准确计算是结温估算，输入功率估算，母线电流估算，甚至扭矩估算的重要前提。

2、随着逆变器应用场合不同，被控对象不同，控制目标不同，可以采取不同的脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)控制策略。常用的pwm控制策略包括正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation，spwm)，空间矢量脉宽调制(space vector pulsewidth modulation，svpwm)，离散脉宽调制(discrete pulse width modulation，dpwm)。其中spwm的调制波由于仅包含基波，且对称，其损耗计算简单，方便，易于嵌入式实时计算，不需要消耗很大算力及内存，在行业中广为应用。但是由于spwm受限于调制方式，对直流侧电压利用率低，行业中实际应用最为广泛的是svpwm/dpwm，可以允许一定范围的过调制，提高直流侧电压利用率，dpwm由于其输出相电压中三分之一个不连续箝位状态，使得其损耗相对svpwm更低，更适合大功率/超大功率逆变器设备。

3、但是svpwm，dpwm由于其调制波包含复杂谐波成分，导致功率模块的损耗计算繁琐复杂，内存消耗高，不适合在嵌入式设备中对其实时计算。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，提出了本申请，以提供解决或至少部分地解决功率模块在svpwm，dpwm控制下，损耗计算复杂的技术问题的功率模块损耗的监测方法、智能设备和介质。

2、在第一方面，本申请提供一种功率模块损耗的监测方法，该功率模块损耗的监测方法包括：

3、基于spwm控制信号下的损耗算法，确定所述功率模块在理想条件下的初始损耗；所述理想条件包括所述spwm控制信号为对称信号，和/或，相电压的基波频率始终大于预设频率；

4、基于预设的损耗关联关系，利用所述初始损耗，确定实际控制信号下，所述功率模块在所述理想条件下的实际损耗；所述损耗关联关系为不同控制信号与spwm控制信号之间的损耗关联关系。

5、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，若所述实际控制信号为dpwm控制信号，所述损耗关联关系包括对所述初始损耗进行修正；

6、基于预设的损耗关联关系，利用所述初始损耗，确定实际控制信号下，所述功率模块在所述理想条件下的实际损耗，包括：

7、基于预设的损耗修正策略，对所述初始损耗进行修正，得到所述实际损耗。

8、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，基于预设的损耗修正策略，对所述初始损耗进行修正，得到所述实际损耗，包括：

9、若所述初始损耗包括初始导通损耗，基于第一修正系数，对所述初始导通损耗修正，得到所述实际损耗中的实际导通损耗；其中，所述第一修正系数基于所述功率模块的调制比和所述功率模块的功率角因数确定；

10、若所述初始损耗包括初始开关损耗，基于第二修正系数，对所述初始开关损耗修正，得到所述实际损耗中的实际开关损耗；其中，所述第二修正系数基于所述功率角因数确定。

11、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，所述第一修正系数基于所述功率模块的调制比和所述功率模块的功率角因数确定，包括：

12、若所述功率模块的功率角因数小于功率角阈值，确定所述第一修正系数随着所述调制比的增大而减小；且当所述调制比小于调制比阈值时，所述第一修正系数大于1，当所述调制比大于所述调制比阈值时，所述第一修正系数小于1；当所述调制比等于所述调制比阈值时，所述第一修正系数等于1。

13、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，所述第一修正系数基于所述功率模块的调制比和所述功率模块的功率角因数确定，包括：

14、若所述功率模块的功率角因数大于功率角阈值，确定所述第一修正系数随着所述调制比的增大而增大；且当所述调制比小于调制比阈值时，所述第一修正系数小于1，当所述调制比大于所述调制比阈值时，所述第一修正系数大于1；当所述调制比等于所述调制比阈值时，所述第一修正系数等于1。

15、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，所述第二修正系数基于所述功率角因数确定，包括：

16、基于1和预设倍数下所述功率角因数的余弦值，确定所述第二修正系数。

17、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，若所述实际控制信号为svpwm控制信号，所述损耗关联关系包括不对所述初始损耗进行修正；

18、基于预设的损耗关联关系，利用所述初始损耗，确定实际控制信号下，所述功率模块在所述理想条件下的实际损耗，包括：

19、将所述初始损耗作为所述实际损耗。

20、进一步地，上述所述的功率模块损耗的监测方法中，基于spwm控制信号下的损耗算法，确定所述功率模块在理想条件下的初始损耗之前，还包括：

21、基于所述功率模块中功率器件的类型，确定所述损耗算法。

22、在第二方面，本申请提供一种智能设备，该目标检测设备包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述任一项所述的目标检测方法。

23、在第三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述任一项所述的目标检测方法。

24、本申请上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

25、在实施本申请的技术方案中，基于spwm控制信号下的损耗算法，确定所述功率模块在理想条件下的初始损耗，并基于不同控制信号与spwm控制信号之间的损耗关联关系，利用所述初始损耗，确定实际控制信号下，所述功率模块在所述理想条件下的实际损耗。这样，在功率模块由svpwm控制信号或dpwm控制信号控制的情况下，在确定功率模块在理想条件下的实际损耗时，计算量小，且计算结果相对准确，内存消耗小，易于在嵌入式设备中进行实时损耗计算。

技术特征：

1.一种功率模块损耗的监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，若所述实际控制信号为dpwm控制信号，所述损耗关联关系包括对所述初始损耗进行修正；

3.根据权利要求2所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，基于预设的损耗修正策略，对所述初始损耗进行修正，得到所述实际损耗，包括：

4.根据权利要求3所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，所述第一修正系数基于所述功率模块的调制比和所述功率模块的功率角因数确定，包括：

5.根据权利要求3所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，所述第一修正系数基于所述功率模块的调制比和所述功率模块的功率角因数确定，包括：

6.根据权利要求3所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，所述第二修正系数基于所述功率角因数确定，包括：

7.根据权利要求2所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，若所述实际控制信号为svpwm控制信号，所述损耗关联关系包括不对所述初始损耗进行修正；

8.根据权利要求7所述的功率模块损耗的监测方法，其特征在于，基于spwm控制信号下的损耗算法，确定所述功率模块在理想条件下的初始损耗之前，还包括：

9.一种智能设备，其特征在于，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的功率模块损耗的监测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至8中任一项所述的功率模块损耗的监测方法。

技术总结
本申请提供了一种功率模块损耗的监测方法、智能设备和介质，包括基于SPWM控制信号下的损耗算法，确定所述功率模块在理想条件下的初始损耗；基于预设的损耗关联关系，利用所述初始损耗，确定实际控制信号下，所述功率模块在所述理想条件下的实际损耗。这样，在功率模块由SVPWM控制信号或DPWM控制信号控制的情况下，在确定功率模块在理想条件下的实际损耗时，计算量小，且计算结果相对准确，内存消耗小，易于在嵌入式设备中进行实时损耗计算。

技术研发人员：孙永朝,刘畅,王凯,马翔
受保护的技术使用者：蔚来汽车科技（安徽）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24