一种半导体功率器件结温的确定方法和装置与流程

1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种半导体功率器件结温的确定方法和装置。


背景技术：

2.模块化多电平换流器(modular multilevel converter，mmc)由模块化、标准化的子模块串联构成，易于扩展，mmc是实现交\直和直\交变换的基本单元，其谐波含量少，且开关损耗低，适用于柔性直流输电、静止无功补偿和高压变频等应用场合。
3.mmc包括多个子模块，子模块包括半导体功率器件(如igbt模块)。半导体功率器件在开通瞬间、关断瞬间和稳态导通过程中会产生损耗，损失的能量会转化为热能，导致子模块发热。而随着半导体功率器件损耗的增大，半导体功率器件的温度(即结温)会随损耗的增大而升高，当半导体功率器件的实际温度高于半导体功率器件的耐受值时，半导体功率器件将无法正常工作，这是半导体功率器件失效的一种表现形式，称之为半导体功率器件的热失效。
4.为保证mmc在各种稳态和暂态工况下半导体功率器件不出现热失效，需要实时获取半导体功率器件的结温。受半导体功率器件技术限制，无法直接对mmc中所采用的半导体功率器件的结温进行测量，故需要对半导体功率器件的结温进行计算，并根据计算的结温避免半导体功率器件出现热失效。
5.现有技术中通常采用基于热阻抗模型或采用专用实时仿真工具对半导体功率器件的结温进行计算，其中，热阻抗模型对半导体功率器件结温一般为在线估算，精度低；其中采用专用实时仿真工具对半导体功率器件结温一般为迭代计算，计算量大，需要额外配置相应设备，成本高，且实时性差。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术中实时性差的不足，本发明提供一种半导体功率器件结温的确定方法，包括：
7.获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温；
8.将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温。
9.热电耦合模型的构建，包括：
10.基于半导体功率器件的拓扑结构、半导体功率器件的参数和散热器的参数构建热电耦合模型；
11.热电耦合模型包括损耗模型和热阻模型。
12.将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温，包括：
13.将半导体功率器件的实时断态电压和实时通态电流带入损耗模型，得到述半导体功率器件的实时损耗；
14.将半导体功率器件的实时损耗和散热器进水口的实时水温带入热阻模型，得到半导体功率器件的实时结温。
15.获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温，包括：
16.通过安装在半导体功率器件上的电压传感器获取半导体功率器件的实时断态电压，并通过安装在半导体功率器件上的电流传感器获取半导体功率器件的实时通态电流；
17.通过安装在散热器进水口的温度传感器获取散热器进水口的实时水温。
18.半导体功率器件的拓扑结构包括igbt和与igbt反并联的二极管；
19.半导体功率器件的参数包括igbt的结壳热阻、igbt的壳散热阻、二极管的结壳热阻和二极管的壳散热阻。
20.散热器的参数包括散热器的热阻。
21.热阻模型按下式构建：
[0022][0023]
式中，r
igbt1
表示igbt的结壳热阻，r
igbt2
表示igbt的壳散热阻，p
igbt
表示igbt的实时损耗，r
diode1
表示二极管的结壳热阻，r
diode2
表示二极管的壳散热阻，p
diode
表示二极管的实时损耗，rh表示散热器热阻，t
ref
表示散热器进水口的实时水温，t
igbt
表示igbt的实时结温，t
diode
表示二极管的实时结温。
[0024]
损耗模型按下式构建：
[0025][0026]
式中，表示igbt的实时通态电流，v
igbt
表示igbt的实时断态电压，表示二极管的实时通态电流，v
diode
表示二极管的实时断态电压，表示igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系，表示所述igbt的实时通态电流、所述igbt的实时结温和所述igbt的实时断态电压与所述igbt的实时关断损耗之间的映射关系，表示所述二极管的实时通态电流和所述二极管的实时结温与所述二极管的实时通态损耗之间的映射关系，表示所述二极管的实时通态电流、所述二极管的实时结温和所述二极管的实时断态电压与所述二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0027]
式中，表示igbt的实时通态电流，v
igbt
表示igbt的实时断态电压，表示
二极管的实时通态电流，v
diode
表示二极管的实时断态电压，表示igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0028]
igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系的确定包括：
[0029]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第一拟合方程进行拟合，得到第一拟合方程的拟合参数；
[0030]
将第一拟合方程的拟合参数带入第一拟合方程，得到igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系；
[0031]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0032]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史开通损耗，采用非线性最小二乘法对第二拟合方程进行拟合，得到第二拟合方程的拟合参数；
[0033]
将第二拟合方程的拟合参数带入第二拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系；
[0034]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0035]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史关断损耗，采用非线性最小二乘法对第三拟合方程进行拟合，得到第三拟合方程的拟合参数；
[0036]
将第三拟合方程的拟合参数带入第三拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系。
[0037]
二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0038]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第四拟合方程进行拟合，得到第四拟合方程的拟合参数；
[0039]
将第四拟合方程的拟合参数带入第四拟合方程，得到二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系；
[0040]
二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0041]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史反向恢复损耗，采用非线性最小二乘法对第五拟合方程进行拟合，得到第五拟合方程的拟合参数；
[0042]
将第五拟合方程的拟合参数带入第五拟合方程，得到二极管的实时通态电流、二
极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0043]
第一拟合方程和第四拟合方程结构相同；第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程的方程结构相同。
[0044]
第一拟合方程和第四拟合方程满足下式：
[0045][0046]
式中，e表示igbt的实时通态损耗或二极管的实时通态损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，t表示散热器进水口的实时水温、igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0047]
第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程满足下式：
[0048][0049]
式中，e表示igbt的实时开通损耗、igbt的实时关断损耗或二极管的实时反向恢复损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，v表示igbt的实时断态电压或二极管的实时断态电压，t表示igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0050]
本技术还提供了一种半导体功率器件结温的确定装置，包括：
[0051]
获取模块，用于获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温；
[0052]
解耦模块，用于将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温。
[0053]
装置还包括建模模块，建模模块具体用于：
[0054]
基于半导体功率器件的拓扑结构、半导体功率器件的参数和散热器的参数构建热电耦合模型；
[0055]
热电耦合模型包括损耗模型和热阻模型。
[0056]
解耦模块具体用于：
[0057]
将半导体功率器件的实时断态电压和实时通态电流带入损耗模型，得到述半导体功率器件的实时损耗；
[0058]
将半导体功率器件的实时损耗和散热器进水口的实时水温带入热阻模型，得到半导体功率器件的实时结温。
[0059]
获取模块具体用于：
[0060]
通过安装在半导体功率器件上的电压传感器获取半导体功率器件的实时断态电压，并通过安装在半导体功率器件上的电流传感器获取半导体功率器件的实时通态电流；
[0061]
通过安装在散热器进水口的温度传感器获取散热器进水口的实时水温。
[0062]
半导体功率器件的拓扑结构包括igbt和与igbt反并联的二极管；
[0063]
热阻模型包括第一热阻支路、第二热阻支路和散热器热阻；
[0064]
半导体功率器件的参数包括igbt的结壳热阻、igbt的壳散热阻、二极管的结壳热阻和二极管的壳散热阻。
[0065]
散热器的参数包括散热器的热阻。
[0066]
建模模块具体按下式构建热阻模型：
[0067][0068]
式中，r
igbt1
表示igbt的结壳热阻，r
igbt2
表示igbt的壳散热阻，p
igbt
表示igbt的实时损耗，r
diode1
表示二极管的结壳热阻，r
diode2
表示二极管的壳散热阻，p
diode
表示二极管的实时损耗，rh表示散热器热阻，t
ref
表示散热器进水口的实时水温，t
igbt
表示igbt的实时结温，t
diode
表示二极管的实时结温。
[0069]
建模模块按下式构建损耗模型：
[0070][0071][0072]
式中，表示igbt的实时通态电流，v
igbt
表示igbt的实时断态电压，表示二极管的实时通态电流，v
diode
表示二极管的实时断态电压，表示igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0073]
其中，igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0074]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第一拟合方程进行拟合，得到第一拟合方程的拟合参数；
[0075]
将第一拟合方程的拟合参数带入第一拟合方程，得到igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系；
[0076]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0077]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史开通损耗，采用非线性最小二乘法对第二拟合方程进行拟合，得到第二拟合方程的拟合参数；
[0078]
将第二拟合方程的拟合参数带入第二拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系；
[0079]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0080]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史关断损耗，采用非线性最小二乘法对第三拟合方程进行拟合，得到第三拟合方程的拟合参数；
[0081]
将第三拟合方程的拟合参数带入第三拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt
的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系。
[0082]
二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0083]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第四拟合方程进行拟合，得到第四拟合方程的拟合参数；
[0084]
将第四拟合方程的拟合参数带入第四拟合方程，得到二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系；
[0085]
二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0086]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史反向恢复损耗，采用非线性最小二乘法对第五拟合方程进行拟合，得到第五拟合方程的拟合参数；
[0087]
将第五拟合方程的拟合参数带入第五拟合方程，得到二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0088]
第一拟合方程和第四拟合方程的方程结构相同。第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程的方程结构相同。
[0089]
第一拟合方程和第四拟合方程满足下式：
[0090][0091]
式中，e表示igbt的实时通态损耗或二极管的实时通态损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，t表示散热器进水口的实时水温、igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0092]
第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程满足下式：
[0093][0094]
式中，e表示igbt的实时开通损耗、igbt的实时关断损耗或二极管的实时反向恢复损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，v表示igbt的实时断态电压或二极管的实时断态电压，t表示igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0095]
本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
[0096]
本发明提供的半导体功率器件结温的确定方法中，获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温；将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温。本发明通过半导体功率器件的实时电压、实时电流以解耦热电耦合模型实现半导体功率器件结温的确定，实时性强。
[0097]
本发明中的热电耦合模型包括热阻模型和损耗模型，其中损耗模型能够指示半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及热阻模型输出的半导体功率器件的实时结温与半导体功率器件的实时损耗的关系，其中热阻模型能够指示半导体功率器件的实时损耗与半导体功率器件的实时结温的关系，且提高了热电耦合模型的可靠性，为半导体功率器件结温的确定提供可靠依据。
[0098]
本发明通过对热电耦合模型的解耦，不仅满足实时的高精度需求，且降低了结温
计算所需的软硬件投入，从而实现在工程上简单且准确的实时结温计算。
[0099]
本发明无需额外配置相应设备，成本低。
附图说明
[0100]
图1是本发明实施例中半导体功率器件结温的确定方法流程图；
[0101]
图2是本发明实施例中热电耦合模型结构示意图；
[0102]
图3是本发明实施例中热阻模型中热阻的连接关系示意图；
[0103]
图4是本发明实施例中igbt通态压降、通态电流和结温的关系曲线示意图；
[0104]
图5是本发明实施例中半导体功率器件结温的确定装置结构图。
具体实施方式
[0105]
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0106]
实施例1
[0107]
本发明实施例1提供了一种半导体功率器件结温的确定方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：
[0108]
s101：获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温；
[0109]
s102：将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温。
[0110]
热电耦合模型的构建，包括：
[0111]
基于半导体功率器件的拓扑结构、半导体功率器件的参数和散热器的参数构建热电耦合模型；
[0112]
如图2所示，上述的热电耦合模型包括损耗模型和热阻模型。
[0113]
将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温，包括：
[0114]
将半导体功率器件的实时断态电压和实时通态电流带入损耗模型，得到述半导体功率器件的实时损耗；
[0115]
将半导体功率器件的实时损耗和散热器进水口的实时水温带入热阻模型，得到半导体功率器件的实时结温。
[0116]
上述获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温，包括：
[0117]
通过安装在半导体功率器件上的电压传感器获取半导体功率器件的实时断态电压，并通过安装在半导体功率器件上的电流传感器获取半导体功率器件的实时通态电流；
[0118]
通过安装在散热器进水口的温度传感器获取散热器进水口的实时水温。
[0119]
半导体功率器件的拓扑结构包括igbt和与igbt反并联的二极管。
[0120]
热阻模型中热阻的连接关系示意图如图3所示，半导体功率器件的参数包括igbt的结壳热阻(图3中的r
igbt1
)、igbt的壳散热阻(图3中的r
igbt2
)、二极管的结壳热阻(图3中的r
diode1
)和二极管的壳散热阻(图3中的r
diode2
)。
[0121]
散热器的参数包括散热器的热阻(图3中的rh)。
[0122]
热阻模型按下式构建：
[0123][0124]
式中，r
igbt1
表示igbt的结壳热阻，r
igbt2
表示igbt的壳散热阻，p
igbt
表示igbt的实时损耗，r
diode1
表示二极管的结壳热阻，r
diode2
表示二极管的壳散热阻，p
diode
表示二极管的实时损耗，rh表示散热器热阻，t
ref
表示散热器进水口的实时水温，t
igbt
表示igbt的实时结温，t
diode
表示二极管的实时结温。
[0125]
损耗模型按下式构建：
[0126][0127][0128]
式中，表示igbt的实时通态电流，v
igbt
表示igbt的实时断态电压，表示二极管的实时通态电流，v
diode
表示二极管的实时断态电压，表示igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0129]
上述igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0130]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第一拟合方程进行拟合，得到第一拟合方程的拟合参数。需要说明的是，igbt的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗可以通过图4所示的igbt通态压降(图4中的v
ce
)、igbt的通态电流(图4中的ic)和igbt的结温(图4给出的25℃、125℃、150℃三条曲线反应igbt的结温)的关系获取。
[0131]
将第一拟合方程的拟合参数带入第一拟合方程，得到igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系。
[0132]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0133]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史开通损耗，采用非线性最小二乘法对第二拟合方程进行拟合，得到第二拟合方程的拟合参数。需要说明的是，igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史开通损耗可以通过igbt的数据手册中igbt开通损耗、igbt的通态电流和igbt的结温的关系获取。
[0134]
将第二拟合方程的拟合参数带入第二拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt
表示拟合参数。
[0152]
实施例2
[0153]
基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种半导体功率器件结温的确定装置，如图5所示，包括：
[0154]
获取模块，用于获取半导体功率器件的实时断态电压、实时通态电流以及半导体功率器件的散热器进水口的实时水温；
[0155]
解耦模块，用于将半导体功率器件的实时电压、实时电流以及散热器进水口的实时水温输入预先构建的热电耦合模型进行解耦，得到半导体功率器件的实时结温。
[0156]
本技术实施例2提供的装置还包括建模模块，建模模块具体用于：
[0157]
基于半导体功率器件的拓扑结构、半导体功率器件的参数和散热器的参数构建热电耦合模型；
[0158]
热电耦合模型包括损耗模型和热阻模型。
[0159]
解耦模块具体用于：
[0160]
将半导体功率器件的实时断态电压和实时通态电流带入损耗模型，得到述半导体功率器件的实时损耗；
[0161]
将半导体功率器件的实时损耗和散热器进水口的实时水温带入热阻模型，得到半导体功率器件的实时结温。
[0162]
获取模块具体用于：
[0163]
通过安装在半导体功率器件上的电压传感器获取半导体功率器件的实时断态电压，并通过安装在半导体功率器件上的电流传感器获取半导体功率器件的实时通态电流；
[0164]
通过安装在散热器进水口的温度传感器获取散热器进水口的实时水温。
[0165]
半导体功率器件的拓扑结构包括igbt和与igbt反并联的二极管；
[0166]
半导体功率器件的参数包括igbt的结壳热阻、igbt的壳散热阻、二极管的结壳热阻和二极管的壳散热阻。
[0167]
散热器的参数包括散热器的热阻。
[0168]
建模模块具体按下式构建热阻模型：
[0169][0170]
式中，r
igbt1
表示igbt的结壳热阻，r
igbt2
表示igbt的壳散热阻，p
igbt
表示igbt的实时损耗，r
diode1
表示二极管的结壳热阻，r
diode2
表示二极管的壳散热阻，p
diode
表示二极管的实时损耗，rh表示散热器热阻，t
ref
表示散热器进水口的实时水温，t
igbt
表示igbt的实时结温，t
diode
表示二极管的实时结温。
[0171]
建模模块按下式构建损耗模型：
[0172][0173][0174]
式中，表示igbt的实时通态电流，v
igbt
表示igbt的实时断态电压，表示
二极管的实时通态电流，v
diode
表示二极管的实时断态电压，表示igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系，表示igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系，表示二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0175]
其中，igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0176]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第一拟合方程进行拟合，得到第一拟合方程的拟合参数；
[0177]
将第一拟合方程的拟合参数带入第一拟合方程，得到igbt的实时通态电流和igbt的实时结温与igbt的实时通态损耗之间的映射关系；
[0178]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0179]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史开通损耗，采用非线性最小二乘法对第二拟合方程进行拟合，得到第二拟合方程的拟合参数；
[0180]
将第二拟合方程的拟合参数带入第二拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时开通损耗之间的映射关系；
[0181]
igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0182]
基于获取的igbt的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史关断损耗，采用非线性最小二乘法对第三拟合方程进行拟合，得到第三拟合方程的拟合参数；
[0183]
将第三拟合方程的拟合参数带入第三拟合方程，得到igbt的实时通态电流、igbt的实时结温和igbt的实时断态电压与igbt的实时关断损耗之间的映射关系。
[0184]
二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0185]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温和历史通态损耗，采用非线性最小二乘法对第四拟合方程进行拟合，得到第四拟合方程的拟合参数；
[0186]
将第四拟合方程的拟合参数带入第四拟合方程，得到二极管的实时通态电流和二极管的实时结温与二极管的实时通态损耗之间的映射关系；
[0187]
二极管的实时通态电流、二极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系的确定，包括：
[0188]
基于获取的二极管的历史通态电流、历史结温、历史断态电压和历史反向恢复损耗，采用非线性最小二乘法对第五拟合方程进行拟合，得到第五拟合方程的拟合参数；
[0189]
将第五拟合方程的拟合参数带入第五拟合方程，得到二极管的实时通态电流、二
极管的实时结温和二极管的实时断态电压与二极管的实时反向恢复损耗之间的映射关系。
[0190]
第一拟合方程、第四拟合方程的方程结构相同。第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程的结构形式相同。
[0191]
第一拟合方程和第四拟合方程满足下式：
[0192][0193]
式中，e表示igbt的实时通态损耗或二极管的实时通态损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，t表示散热器进水口的实时水温、igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0194]
第二拟合方程、第三拟合方程和第五拟合方程满足下式：
[0195][0196]
式中，e表示igbt的实时开通损耗、igbt的实时关断损耗或二极管的实时反向恢复损耗，ic表示igbt的实时通态电流或二极管的实时通态电流，v表示igbt的实时断态电压或二极管的实时断态电压，t表示igbt的实时结温或二极管的实时结温，k3、k2、k
11
、k
12
、k
13
、k0表示拟合参数。
[0197]
为了描述的方便，以上装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
[0198]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0199]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0200]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0201]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0202]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发
明的保护范围之内。