[发明专利]IGBT模块的热保护方法、装置及车辆

说明书

本申请公开了一种IGBT模块的热保护方法、装置及车辆，其中，方法包括：检测车辆的冷却系统是否故障；在检测到冷却系统故障时，将车辆的电机控制器的当前最大扭矩和当前最大功率分别降至预设最大扭矩和预设最大功率，其中，预设最大扭矩小于当前最大扭矩，预设最大功率小于当前最大功率；在提示冷却系统故障的同时，根据预设最大扭矩和预设最大功率作为电机控制器的限制值，以控制电机控制器的IGBT模块的温度低于损坏温度。由此，解决了相关技术中无法有效实现对IGBT模块热保护的问题，使得冷却系统故障在自身不受损害的状态下，保证驾驶员能够将车辆开到维修点进行检测维修，在提高整车可靠性的同时，提高整车安全性。

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)模块的热保护方法、装置及车辆。

背景技术

驱动系统是电动汽车的核心部件之一，它的安全性和可靠性直接影响整个电动汽车的安全与可靠。目前，驱动电机领域的技术已经非常成熟，设计方法、设计理论、工艺技术都经过时间的积累和沉淀，驱动电机的安全和可靠性能能够得到一定的保证。因此车用电机控制器的安全和可靠就显得至关重要。车用电机控制器需要注意的因素有很多，其中，IGBT模块又是车用电机控制器的重中之重，驾驶员扭矩需求通过电机控制的软件算法转化为所需电流，控制IGBT模块从电池取电供给驱动电机，IGBT模块的可靠性直接关系到车辆的运行。保证IGBT正常可靠的运行是一个重要课题。

过压、过流、高温都是导致IGBT模块失效的主要因素，IGBT模块中的HP2结构为直接水冷，IGBT所产生的热量通过模块下方的PINFIN传递，如图1所示，PINFIN本身热容量非常小，需要通过流动的水不断带走PINFIN结构上的热量才能达到散热效果。HP2模块中的NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻，并不是直接检测IGBT芯片的温度，而是间接检测IGBT的温度。IGBT的热量，通过DCB(Direct Copper Bonding，陶瓷基覆铜板)传到基板上，然后通过散热器或PINFIN散热，而NTC只能通过采集DCB的温度间接采集IGBT芯片的温度，如图2所示，所以在IGBT温度快速变化的时候，NTC无法及时反应IGBT的温度，若有大电流短时间经过IGBT，产生的大量热量无法及时传递到NTC，此时冷却系统而又出现异常，不能及时的带走热量。由此，冷却系统正常运行是保证HP2结构的IGBT模块正常使用前提，而却系统出现故障概率较高。

因此，如何在冷却系统出现异常时能保护IGBT模块不受损伤至关重要。

申请内容

本申请提供一种IGBT模块的热保护方法、装置及车辆，以解决相关技术中无法有效实现对IGBT模块热保护的问题，使得冷却系统故障在自身不受损害的状态下，保证驾驶员能够将车辆开到维修点进行检测维修，在提高整车可靠性的同时，提高整车安全性。

本申请第一方面实施例提供一种IGBT模块的热保护方法，包括以下步骤：

检测车辆的冷却系统是否故障；

在检测到所述冷却系统故障时，将所述车辆的电机控制器的当前最大扭矩和当前最大功率分别降至预设最大扭矩和预设最大功率，其中，所述预设最大扭矩小于所述当前最大扭矩，所述预设最大功率小于所述当前最大功率；以及

在提示所述冷却系统故障的同时，根据所述预设最大扭矩和预设最大功率作为所述电机控制器的限制值，以控制所述电机控制器的IGBT模块的温度低于损坏温度。

可选地，在将所述车辆的当前最大扭矩和当前最大功率分别降至所述预设扭矩和所述预设功率之前，还包括：

在所述冷却系统停止工作时，根据所述IGBT模块的温升曲线识别满足温升可通过条件的最大电流；

基于所述最大电流计算各转速下的所述预设扭矩和预设功率。