[發明專利]一種過溫保護方法和裝置

有效

• 申請號: 201410548709.5
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104269823B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 孫韜;薛山
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司;重慶長安新能源汽車有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所(普通合伙)11304
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明屬于汽車電子控制技術領域，尤其涉及一種過溫保護方法和裝置。

背景技術

以電動汽車為首的、更為節能和環保的新能源汽車日漸成為汽車領域的重點發展對象，電動汽車由可充放電的動力電池提供能源，由電機提供驅動力。

目前，普遍采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極晶體管)作為電機的驅動模塊，由于電動汽車電機的功率較大，IGBT需處理較大的電流，發熱較多，為此，一般采用冷卻系統對IGBT進行散熱，同時采用溫度傳感器實時檢測IGBT中發熱晶元的溫度，在傳感器溫度達到一定數值時控制電機停機，對IGBT進行過溫保護，以避免在冷卻系統異常時，出現IGBT過熱燒毀的現象。IGBT開關過程中其晶元處的電流很高，出于絕緣考慮，溫度傳感器往往布置在IGBT模塊的邊緣，與晶元保持一定距離；然而，此種設計導致晶元溫度至溫度傳感器的熱傳遞過程耗時較長，進而導致溫度傳感器不能實時反映晶元處的溫度，從而在冷卻系統異常、晶元處溫度急速上升時，易因晶元溫度已達到設定的過溫保護點、而溫度傳感器的溫度遠未達到過溫保護點，而出現IGBT模塊過溫燒毀的現象。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種過溫保護方法和裝置，以克服現有技術因溫度傳感器不能實時反映晶元處的溫度，而容易導致IGBT模塊過溫燒毀的問題。

為此，本發明公開如下技術方案：

一種過溫保護方法，用于在冷卻系統異常時，對絕緣柵雙極晶體管IGBT模塊進行過溫保護，所述方法包括：

獲取溫度傳感器在當前時刻所對應的實時溫度值，所述溫度傳感器布置在IGBT模塊的邊緣，用于對IGBT模塊中的發熱晶元進行溫度檢測；

利用獲取的所述實時溫度值，以及預先獲取的所述溫度傳感器在預設的歷史時刻所對應的歷史溫度值，計算溫度傳感器的實時溫度變化率，所述歷史時刻為在所述當前時刻之前的預設時長時所對應的時刻；

判斷計算出的所述實時溫度變化率是否小于預先設定的變化率閾值；

若判斷結果為否，則發出控制指令，以控制電機系統停機。

上述方法，優選的，所述預先設定的變化率閾值k_設為：k_設＝(k_正+k_異)/2，其中，k_正表示冷卻系統正常時溫度傳感器的溫度變化率，k_異表示冷卻系統異常時溫度傳感器的溫度變化率。

上述方法，優選的，利用獲取的所述實時溫度值，以及預先獲取的所述溫度傳感器在預設的歷史時刻所對應的歷史溫度值，計算溫度傳感器的實時溫度變化率，包括：

利用公式k＝(T₂-T₁)/Δt計算溫度傳感器的實時溫度變化率k；

其中，T₂表示溫度傳感器在所述當前時刻所對應的實時溫度值，T₁表示溫度傳感器在所述歷史時刻所對應的歷史溫度值，Δt表示所述預設時長。

上述方法，優選的，還包括：

若判斷結果為是，則繼續觸發實時溫度變化率的計算及判斷過程，以實現繼續對IGBT進行過溫保護。

一種過溫保護裝置，用于在冷卻系統異常時，對絕緣柵雙極晶體管IGBT模塊進行過溫保護，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取溫度傳感器在當前時刻所對應的實時溫度值，所述溫度傳感器布置在IGBT模塊的邊緣，用于對IGBT模塊中的發熱晶元進行溫度檢測；

計算模塊，用于利用獲取的所述實時溫度值，以及預先獲取的所述溫度傳感器在預設的歷史時刻所對應的歷史溫度值，計算溫度傳感器的實時溫度變化率，所述歷史時刻為在所述當前時刻之前的預設時長時所對應的時刻；判斷模塊，用于判斷計算出的所述實時溫度變化率是否小于預先設定的變化率閾值；

第一保護模塊，用于在判斷結果為否時，發出控制指令，以控制電機系統停機。

上述裝置，優選的，所述計算模塊包括：

計算單元，用于利用公式k＝(T₂-T₁)/Δt計算溫度傳感器的實時溫度變化率k；

其中，T₂表示溫度傳感器在所述當前時刻所對應的實時溫度值，T₁表示溫度傳感器在所述歷史時刻所對應的歷史溫度值，Δt表示所述預設時長。

上述方法，優選的，還包括：