[发明专利]用于测量功率模块的结温的系统和方法

权利要求书

1.一种用于测量功率模块的结温的方法，其中，所述功率模块包括多个功率半导体器件，所述方法包括：

基于经受结温测量的第一功率半导体器件的功率损失和热阻，通过控制器计算所述第一功率半导体器件的预测温度变化值；

基于邻近所述第一功率半导体器件设置的第二功率半导体器件的功率损失和热阻，通过所述控制器计算所述第二功率半导体器件的预测温度变化值；

通过所述控制器将第一时间常数应用于所述第一功率半导体器件的预测温度变化值，并且将具有比所述第一时间常数大的值的第二时间常数应用于所述第二功率半导体器件的预测温度变化值；以及

由所述控制器通过将应用了所述第一时间常数的第一功率半导体器件的预测温度变化值和应用了所述第二时间常数的第二功率半导体器件的预测温度变化值组合来导出所述第一功率半导体器件的最终结温。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述第一功率半导体器件的预测温度变化值包括：

基于所述第一功率半导体器件的输入电压、输入电流以及开关频率，通过所述控制器计算所述第一功率半导体器件的功率损失；以及

由所述控制器通过将所述第一功率半导体器件的热阻与所述第一功率半导体器件的功率损失相乘来导出所述第一功率半导体器件的预测温度变化值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述第二功率半导体器件的预测温度变化值包括：

基于所述第二功率半导体器件的输入电压、输入电流以及开关频率，通过所述控制器计算所述第二功率半导体器件的功率损失；以及

由所述控制器通过将所述第二功率半导体器件的热阻与所述第二功率半导体器件的功率损失相乘来导出所述第二功率半导体器件的预测温度变化值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一功率半导体器件的热阻具有基于在所述功率模块内的冷却剂通道中流动的冷却剂的流量而预先确定的值。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二功率半导体器件的热阻具有基于在所述功率模块内的冷却剂通道中流动的冷却剂的流量而预先确定的值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下步骤实现所述最终结温的导出：对应用了所述第一时间常数的第一功率半导体器件的预测温度变化值和应用了所述第二时间常数的第二功率半导体器件的预测温度变化值进行求和，并且对求和的值与在所述功率模块内的冷却剂通道中流动的冷却剂的温度进行求和。

7.一种用于测量功率模块的结温的系统，其中，所述功率模块包括多个功率半导体器件，所述系统包括：

存储器，配置为存储程序指令；以及

处理器，配置为执行所述程序指令，所述程序指令在被执行时配置为：

基于经受结温测量的第一功率半导体器件的功率损失和热阻，计算所述第一功率半导体器件的预测温度变化值；

基于邻近所述第一功率半导体器件设置的第二功率半导体器件的功率损失和热阻，计算所述第二功率半导体器件的预测温度变化值；

将第一时间常数应用于所述第一功率半导体器件的预测温度变化值，并且将具有比所述第一时间常数大的值的第二时间常数应用于所述第二功率半导体器件的预测温度变化值；以及

通过将应用了所述第一时间常数的第一功率半导体器件的预测温度变化值与应用了所述第二时间常数的第二功率半导体器件的预测温度变化值组合来导出所述第一功率半导体器件的最终结温。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，计算所述第一功率半导体器件的预测温度变化值的程序指令在被执行时还配置为：

基于所述第一功率半导体器件的输入电压、输入电流以及开关频率，计算所述第一功率半导体器件的功率损失；以及

通过将所述第一功率半导体器件的热阻与所述第一功率半导体器件的功率损失相乘来导出所述第一功率半导体器件的预测温度变化值。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，计算所述第二功率半导体器件的预测温度变化值的程序指令在被执行时还配置为：

基于所述第二功率半导体器件的输入电压、输入电流以及开关频率，计算所述第二功率半导体器件的功率损失；以及

通过将所述第二功率半导体器件的热阻与所述第二功率半导体器件的功率损失相乘来导出所述第二功率半导体器件的预测温度变化值。