本發明實施例涉及控制應用領域，尤其涉及智能功率模塊的控制方法和裝置。

背景技術：

智能功率模塊(Intelligent Power Modules，IPM)是一種新型功率開關器件，在變頻電機的應用中非常廣泛。智能功率模塊把功率開關器件絕緣柵雙極性晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、驅動電路、保護電路、內置的熱敏電阻和溫度傳感器集成在一起，具有耐高壓、高輸入阻抗、高開關頻率、低功率等優點，而且智能功率模塊內部還裝有欠電壓、過電流和過熱等故障檢測電路，并可將檢測信號送到處理器進行處理，提高了系統的可靠性。當智能功率模塊發生欠壓、過流、過熱和短路任一故障時，在故障輸出信號持續的時間內，智能功率模塊會封鎖門極驅動，持續時間結束后，智能功率模塊內部自動復位，門極驅動通道開放。智能功率模塊會重復自動保護的過程，反復動作。

現有的智能功率模塊控制方法主要是通過內置的熱敏電阻直接檢測溫度，當溫度上升到過熱門限值(通常是110℃)時，直接強制智能功率模塊停止工作，當溫度降至過熱恢復值時重新啟動。該方案容易導致智能功率模塊反復開關機，也容易出現智能功率模塊多次在過熱門限值附近工作，影響器件壽命。圖1a是現有的智能功率模塊控制方法驅動電機負載時的流程圖，圖1b是現有的智能功率模塊控制方法驅動電機負載時的控制效果圖，曲線110b代表電機轉速。從圖中可以看出，智能功率模塊反復開關機導致被驅動的電機負載不能穩定運行。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提出一種智能功率模塊的控制方法及裝置，根據智能功率模塊的溫度變化趨勢調節其實時溫度，避免智能功率模塊在運行過程中反復開關，提高了智能工作模塊對溫度的響應速度和運行中的穩定性。

第一方面，本發明實施例提出了一種智能功率模塊的控制方法，所述控制方法包括：獲取智能功率模塊當前時刻的溫度；根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢；根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度；根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開。

進一步的，根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度包括：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為上升，則降低所述智能模塊的溫度；如果所述智能功率模塊的溫度大于所述預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為下降，則保持所述智能模塊的溫度不變。

進一步的，所述根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開包括：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊斷開；如果所述智能功率模塊的溫度小于或等于所述預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊導通。

進一步的，所述預設溫度第一閾值小于所述預設溫度第二閾值。

進一步的，通過調節負載的功率來調節所述智能功率模塊的溫度，其中，所述智能功率模塊的溫度與所述負載的功率正相關。

第二方面，本發明實施例提出了一種智能功率模塊的控制裝置，所述控制裝置包括：獲取單元，用于獲取智能功率模塊當前時刻的溫度；確定單元，與所述獲取單元相連，用于根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢；調節單元，與所述確定單元相連，用于根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度；控制單元，與所述調節單元相連，用于根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開。

進一步的，所述確定單元具體用于：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為上升，則降低所述智能模塊的溫度；如果所述智能功率模塊的溫度大于所述預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為下降，則保持所述智能模塊的溫度不變。

進一步的，所述控制單元具體用于：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊斷開；如果所述智能功率模塊的溫度小于或等于所述預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊導通。

進一步的，所述預設溫度第一閾值小于所述預設溫度第二閾值。

進一步的，通過調節負載的功率來調節所述智能功率模塊的溫度，其中，所述智能功率模塊的溫度與所述負載的功率正相關。

本發明實施例中，根據智能功率模塊當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，判斷智能功率模塊的溫度變化趨勢，并根據該溫度變化趨勢實時調節智能功率模塊的溫度來控制智能功率模塊的導通與斷開。由于智能功率模塊的溫度變化趨勢是一個緩慢變化的過程，即使負載的運行情況沒有變化，智能功率模塊的溫度還是有可能上升或者下降，本實施例采用溫度變化趨勢對智能功率模塊進行控制，相對應于僅根據溫度對智能功率模塊進行控制的方式，可以避免智能工作模塊在工作過程中由于溫度過高反復開關，增加了智能功率模塊對溫度的響應速度和運行的穩定性。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1a是現有技術中一種智能功率模塊驅動電機負載時的流程圖；

圖1b是現有技術中一種智能功率模塊驅動電機負載時的效果圖；

圖2是本發明實施例一中的一種用于智能功率模塊控制方法的流程圖；

圖3是本發明實施例二中的一種用于智能功率模塊控制方法的流程圖；

圖4是本發明實施例三中的一種用于智能功率模塊控制方法的流程圖；

圖5a是本發明實施例中的一種智能功率模塊驅動電機負載時的流程圖；

圖5b是本發明實施例中的一種智能功率模塊驅動電機負載時的效果圖；

圖6是本發明實施例四中的一種用于智能功率模塊控制裝置的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容。另外還需要說明的是，為了便于說明，以下實施例中示出了與本發明相關的示例，這些示例僅作為說明本發明實施例的原理所用，并不作為對本發明實施例的限定，同時，這些示例的具體數值會根據不同的應用環境和裝置或者組件的參數不同而不同。

本發明實施例的智能功率模塊的控制方法及裝置可以運行于安裝有Windows(微軟公司開發的操作系統平臺)、Android(谷歌公司開發的用于便攜式可移動智能設備的操作系統平臺)、iOS(蘋果公司開發的用于便攜式可移動智能設備的操作系統平臺)、Windows Phone(微軟公司開發的用于便攜式可移動智能設備的操作系統平臺)等操作系統的終端中，該終端可以是臺式機、筆記本電腦、移動電話、掌上電腦、平板電腦、數碼相機、數碼攝像機等等中的任意一種。

實施例一

圖2是本發明實施例一中的一種智能功率模塊的控制方法的流程圖，該方法用于實時調節智能功率模塊的溫度，避免智能功率模塊由于溫度過高反復開關，提高了智能功率模塊運行中的穩定性。該方法可以由具有智能功率模塊調節功能裝置來執行，該裝置可以由軟件和/或硬件方式實現，例如典型的是用戶終端設備，例如手機、電腦等。本實施例中的智能功率模塊的控制方法包括：步驟S210、步驟S220、步驟S230和步驟S240。

步驟S210，獲取智能功率模塊當前時刻的溫度。

具體的，智能功率模塊是一種新型功率開關器件，在傳統的驅動電路的基礎上增加了外圍設備，把功率開關器件絕緣柵雙極性晶體管、驅動電路、保護電路、內置的溫度傳感器集成在一起，主要用來驅動負載工作。溫度傳感器是指能感受溫度并轉換成可用輸出信號的傳感器。可選的，溫度傳感器可以是熱敏電阻，熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。通過溫度傳感器獲取智能功率模塊當前時刻的溫度，記為T_n。

步驟S220，根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢。

具體的，測量智能功率模塊上一時刻的溫度，記為T_n-1，根據當前時刻的溫度T_n，令溫度變化量為ΔT，其中，ΔT＝T_n-T_n-1。如果ΔT＝T_n-T_n-1≤0，則智能功率模塊的溫度變化趨勢為下降趨勢，如果ΔT＝T_n-T_n-1>0，則智能功率模塊的溫度變化趨勢為上升趨勢。

步驟S230，根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度。

具體的，當智能功率模塊的溫度變化趨勢為上升趨勢時，降低智能功率模塊的溫度，當智能功率模塊的溫度變化趨勢為下降趨勢時，保持智能功率模塊當前時刻的溫度繼續運行。

步驟S240，根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開。

具體的，為了防止智能功率模塊因為溫度過高而損壞，智能功率模塊中設置有保護電路，保護電路的作用是根據智能功率模塊的溫度來控制其導通和斷開。當溫度過高時，斷開智能功率模塊以起到保護作用。

可選的，通過調節負載的功率來調節所述智能功率模塊的溫度，其中，所述智能功率模塊的溫度與所述負載的功率正相關。

具體的，智能功率模塊與負載相連，用來驅動負載運行，當負載運行功率增大時，智能功率模塊和負載組成的系統中的電流增加，智能功率模塊的溫度升高；當負載運行功率減小時，智能功率模塊和負載組成的系統的電流減小，智能功率模塊的溫度降低

本發明實施例中，根據智能功率模塊當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，判斷智能功率模塊的溫度變化趨勢，并根據該溫度變化趨勢實時調節智能功率模塊的溫度來控制智能功率模塊的導通與斷開。由于智能功率模塊的溫度變化趨勢是一個緩慢變化的過程，即使負載的運行情況沒有變化，智能功率模塊的溫度還是有可能上升或者下降，本實施例采用溫度變化趨勢對智能功率模塊進行控制，相對應于僅根據溫度對智能功率模塊進行控制的方式，可以避免智能工作模塊在工作過程中由于溫度過高反復開關，增加了智能功率模塊對溫度的響應速度和運行的穩定性。

實施例二

圖3是本發明實施例二中的一種智能功率模塊的控制方法的流程圖，本實施例在實施例一的基礎上，進一步解釋了步驟S230，其中，根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度包括：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為上升，則降低所述智能模塊的溫度；如果所述智能功率模塊的溫度大于所述預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為下降，則保持所述智能模塊的溫度不變。具體的，本實施例中的智能功率模塊的控制方法包括：步驟S310、步驟S320、步驟S330和步驟S340。

步驟S310，獲取智能功率模塊當前時刻的溫度。

步驟S320，根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢。

步驟S330，如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為上升，則降低所述智能模塊的溫度；如果所述智能功率模塊的溫度大于所述預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為下降，則保持所述智能模塊的溫度不變。

具體的，在智能功率模塊的運行過程中，溫度會逐漸升高，當智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值時，同時判斷溫度的變化趨勢，當溫度的變化趨勢為上升時，即ΔT＝T_n-T_n-1>0，降低所述智能功率模塊的溫度，可選的，通過降低負載的功率來降低智能功率模塊的溫度。當智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值時，同時判斷溫度的變化趨勢為下降時，即ΔT＝T_n-T_n-1≤0，保持智能功率模塊的溫度不變，可選的，令負載維持原功率繼續運行。

步驟S340，根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開。

本發明實施例中，根據智能功率模塊的實時溫度和預設第一溫度閾值的比較結果，結合智能功率模塊的溫度變化趨勢，實時調節智能功率模塊的溫度。限制了智能功率模塊溫度持續升高，避免溫度過高導致智能功率模塊停止工作。

實施例三

圖4是本發明實施例三中的一種智能功率模塊的控制方法的流程圖，本實施例在實施例一的基礎上，進一步解釋了步驟S240，其中，如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊斷開；如果所述智能功率模塊的溫度小于或等于所述預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊導通。具體的，本實施例中的智能功率模塊的控制方法包括：步驟S410、步驟S420、步驟S430和步驟S440。

步驟S410，獲取智能功率模塊當前時刻的溫度。

步驟S420，根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢。

步驟S430，根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度。

步驟S440，如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊斷開；如果所述智能功率模塊的溫度小于或等于所述預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊導通。

具體的，隨著智能功率模塊運行，其溫度會持續升高，當智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值時，控制智能功率模塊斷開。第二為溫度閾值為系統預設，和智能功率模塊的硬件組成電路的特性相關，第二溫度閾值為智能功率模塊導通和斷開之間的臨界溫度。可選的，通過智能功率模塊中的保護電路來實現；當智能功率模塊的溫度小于或等于預設為大于第二閾值，則控制智能功率模塊導通繼續運行。

可選的，所述預設溫度第一閾值小于所述預設溫度第二閾值。

本發明實施例中，通過將智能功率模塊的實時溫度與預設溫度第二閾值進行比較，控制智能功率模塊的導通和斷開。實現了對智能功率模塊的保護，防止溫度過高而燒毀。

示例性的，為了使方案的表述更易理解，對于智能控制模塊的控制方法，以負載是電機為例進行說明。圖5a是本發明實施例中的一種智能功率模塊驅動電機負載時的流程圖；圖5b是本發明實施例中的一種智能功率模塊驅動電機負載時的效果圖。具體的，智能功率模塊驅動電機轉動，智能功率模塊設置溫度過熱門限值和過熱停機值，其中，過熱門限值小于過熱停機值。首先設定電機目標轉速，檢測智能功率模塊的溫度，如果溫度小于過熱門限值，則繼續加載電機轉速，當溫度大于過熱門限值時，保持電機轉速繼續運行，此時智能功率模塊的溫度保持不變。同時判斷智能功率模塊的溫度變化趨勢，如果溫度變化趨勢為下降，則保持智能功率模塊的溫度不變，即電機以當前轉速運行。當溫度的變化趨勢為上升，則令電機以最低轉速目標降頻運行，同時檢測溫度的變化趨勢，如果此時溫度的變化趨勢為下降，則令智能功率模塊保持當前溫度，即電機以當前轉速運行；此時如果溫度的變化趨勢的上升，當溫度達到過熱停機值時，則智能功率模塊斷開，停止工作，智能功率驅動的負載也停止工作。曲線510b為智能功率模塊驅動電機的目標轉速，曲線520b為智能功率模塊驅動電機的實際轉速，通過曲線510b和曲線520b可以看出，智能功率模塊驅動的電機能在短時間內穩定運行，由于本發明實施例通過對溫度趨勢的判斷來調節智能功率模塊的溫度，相對應于僅根據溫度對智能功率模塊進行控制的方式，可以避免智能工作模塊在工作過程中由于溫度過高反復開關，實現了對智能功率模塊保護的功能，進而智能功率模塊控制的電機也不會反復開關，并能在短時間進入穩定運行狀態。

實施例四

圖6是本發明實施例四中的一種智能功率模塊控制裝置的結構圖。該裝置適用于執行本發明實施例一至三中提供的用于智能功率模塊的控制方法，該裝置具體包括：獲取單元610、確定單元620、調節單元630和控制單元640。

獲取單元610，用于獲取智能功率模塊當前時刻的溫度；

確定單元620，與獲取單元610相連，用于根據所述當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，確定所述智能功率模塊的溫度變化趨勢；

調節單元630，與確定單元620相連，用于根據所述溫度變化趨勢，調節所述智能功率模塊的溫度；

控制單元640，與調節單元630相連，用于根據所述智能功率模塊的溫度，來控制所述智能功率模塊的導通與斷開。

進一步的，確定單元620具體用于：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為上升，則降低所述智能模塊的溫度；如果所述智能功率模塊的溫度大于所述預設溫度第一閾值，同時如果所述溫度的變化趨勢為下降，則保持所述智能模塊的溫度不變。

進一步的，控制單元640具體用于：如果所述智能功率模塊的溫度大于預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊斷開；如果所述智能功率模塊的溫度小于或等于所述預設溫度第二閾值，則所述智能功率模塊導通。

進一步的，所述預設溫度第一閾值小于所述預設溫度第二閾值。

進一步的，通過調節負載的功率來調節所述智能功率模塊的溫度，其中，所述智能功率模塊的溫度與所述負載的功率正相關。

本發明實施例中，根據智能功率模塊當前時刻的溫度和上一時刻的溫度，判斷智能功率模塊的溫度變化趨勢，并根據該溫度變化趨勢實時調節智能功率模塊的溫度來控制智能功率模塊的導通與斷開。由于智能功率模塊的溫度變化趨勢是一個緩慢變化的過程，即使負載的運行情況沒有變化，智能功率模塊的溫度還是有可能上升或者下降，本實施例采用溫度變化趨勢對智能功率模塊進行控制，相對應于僅根據溫度對智能功率模塊進行控制的方式，可以避免智能工作模塊在工作過程中由于溫度過高反復開關，增加了智能功率模塊對溫度的響應速度和運行的穩定性。

顯然，本領域技術人員應該明白，上述產品可執行本發明任意實施例所提供的方法，具備執行方法相應的功能模塊和有益效果。

注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。