[发明专利]一种晶闸管结温预测方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，方法步骤包括：

获取第一数据与第二数据，所述第一数据为晶闸管性能参数，所述第二数据为水冷散热器的性能参数；

通过所述第一数据构建第一热阻模型；

通过所述第二数据构建第二热阻模型；

根据换流阀及其水冷回路的传热路径，并结合所述第一热阻模型与所述第二热阻模型，构建换流阀热阻网络模型；

基于所述换流阀热阻网络模型，预测晶闸管的结温。

2.根据权利要求1所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述第一数据为所述晶闸管的物理结构以及材料属性。

3.根据权利要求1所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述第二数据为所述水冷散热器的结构、尺寸以及参数。

4.根据权利要求2或3所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述换流阀热阻网络模型的具体构建方法为：

在所述换流阀中，对所述水冷散热器的进水口与出水口的冷却液温度之间的关系进行分析，构建与所述换流阀等效的热阻网络模型，获得换流阀热阻网络模型。

5.根据权利要求4所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述第一热阻模型的具体表达式为：

R_thy＝R_Si+R_Cu+R_Mo

其中R_Si,R_Cu,R_Mo分别为晶闸管各层材料的热阻，计算公式如下：

R_m为各阶热阻，L_m为层材料的厚度，K_m为各层材料的热导率，A_m代表各层材料垂直热流方向的截面积,m∈{Si,Cu,Mo}。

6.根据权利要求5所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述第二热阻模型包括热传导热阻模型以及对流换热热阻模型，所述热传导热阻模型与所述第一热阻模型的构建方法等同；

所述对流换热热阻模型的具体表达式为：

N_u为努塞尔数，λ为流体导热系数，D为传热面几何特征长度，为对流换热热阻模型，A_s为总有效对流换热面积。

7.根据权利要求6所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述结温的具体表达式为：

T_ji＝T_ini+P_Ti-L·R_thy+(P_T(i-1)-R+P_Ti-L)·R_hs

  ＝T_in(i+1)+P_Ti-R·R_thy+(P_Ti-R+P_T(i+1)-L)·R_hs

T_ji为第i级晶闸管的结温，T_ini为所述冷水散热器的进水口温度，R_hs为第二热阻，即散热器热阻，P_Ti为第i级晶闸管的总功率损耗，P_Ti-L为传递到左侧的功率损耗，P_Ti-R为传递到右侧的功率损耗，R_thy为第一热阻。

8.根据权利要求7所述的一种晶闸管结温预测方法，其特征在于，所述冷水散热器的进水口温度的具体表达式为：

C为冷却液的比热容，ρ为冷却液密度，V_L为冷却液流量。