CN110875710B

CN110875710B - 逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆

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Publication number: CN110875710B
Application number: CN201810994905.3A
Authority: CN
Inventors: 徐鲁辉; 万家伟; 任少朋; 徐琪
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: CN110875710A

Abstract

本发明提出一种逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆，逆变器用于驱动电机，方法包括：获取电机的状态信息、逆变器状态信息以及功率模块的参数信息，其中，功率模块包括多个功率器件；获取多个功率器件的表面温度；根据电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温；以及根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护。本发明提高了对功率模块监测的准确性及实时性，利于对功率模块进行有效的过温保护，提高了功率模块的安全性。

Description

逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆。

背景技术

逆变器(例如牵引逆变器)中的功率器件是车辆例如轨道牵引***的关键部件，实施换流控制牵引电机的执行部分，其安全可靠的运行对轨道列车的运行非常重要。温度对功率器件的使用是一个非常关键影响因素，温度一旦超过限值(如150°)，功率器件的晶圆就容易损坏。

目前相关技术中，对功率器件的温度保护基本上是采用功率模块自带的温度传感器和散热器的温度传感器来进行。然而，上述功率模块中的这种温度传感器的采样值并不能真实的反应功率器件晶圆的实际温度，温差会随着传感器安装位置、装配工艺、开关载波及负载运行工况等因素的不同而有所差异。因此，温度传感器采样并不能有效的对功率器件进行保护，而散热器的温度传感器同样存在以上问题，且时间越久也会因水垢等因素对热阻有一定的影响，会导致散热器的温度传感器测量的不准确，从而降低过温保护效果，进而降低了功率模块的安全性。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种逆变器中功率模块的过温保护方法，提高了对功率模块监测的准确性及实时性，利于对功率模块进行有效的过温保护，提高了功率模块的安全性。

为此，本发明的第二个目的在于提出一种逆变器中功率模块的过温保护装置。

为此，本发明的第三个目的在于提出一种逆变器中功率模块的过温保护装置。

为此，本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种逆变器中功率模块的过温保护方法，所述逆变器用于驱动电机，所述方法包括以下步骤：获取所述电机的状态信息、所述逆变器状态信息以及所述功率模块的参数信息，其中，所述功率模块包括多个功率器件；获取所述多个功率器件的表面温度；根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述多个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温；以及根据所述至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对所述功率模块进行过温保护。

根据本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法，基于电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，并根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护。即实现了晶圆的瞬态结温监控，并结合电机运行工况，充分考虑电机运行工况对功率模块晶圆结温的影响，可更为接近晶圆温度的真实变化，从而有效的对半导体晶圆的温升情况进行瞬态监控，提高了对功率模块监测的准确性及实时性，进而利于在功率模块运行时及时有效的保护功率器件不会因温度过高而损坏，提高了功率模块的安全性。

为了实现上述目的，本发明第二方面的实施例提出了一种逆变器中功率模块的过温保护装置，所述逆变器用于驱动电机，包括：功率模块，所述功率模块包括多个功率器件；温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述多个功率器件的表面温度；控制单元，所述控制单元用于获取所述电机的状态信息、所述逆变器状态信息以及所述功率模块的参数信息，并根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述多个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，以及根据所述至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对所述功率模块进行过温保护。

根据本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护装置，基于电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，并根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护。即实现了晶圆的瞬态结温监控，并结合电机运行工况，充分考虑电机运行工况对功率模块晶圆结温的影响，可更为接近晶圆温度的真实变化，从而有效的对半导体晶圆的温升情况进行瞬态监控，提高了对功率模块监测的准确性及实时性，进而利于在功率模块运行时及时有效的保护功率器件不会因温度过高而损坏，提高了功率模块的安全性。

为了实现上述目的，本发明第三方面的实施例提出了一种逆变器中功率模块的过温保护装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的逆变器中功率模块的过温保护程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本发明上述实施例所述的逆变器中功率模块的过温保护方法。

为了实现上述目的，本发明第四方面的实施例提出了一种车辆，包括如本发明上述第四方面实施例所述的逆变器中功率模块的过温保护装置。

根据本发明实施例的车辆，基于电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，并根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护。即实现了晶圆的瞬态结温监控，并结合电机运行工况，充分考虑电机运行工况对功率模块晶圆结温的影响，可更为接近晶圆温度的真实变化，从而有效的对半导体晶圆的温升情况进行瞬态监控，提高了对功率模块监测的准确性及实时性，进而利于在功率模块运行时及时有效的保护功率器件不会因温度过高而损坏，提高了功率模块的安全性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的功率模块温度估算函数调用示意图；

图3是根据本发明一个实施例的功率模块温度估算算法函数示意图；

图4是根据本发明一个实施例的功率模块的过温保护方法的降功率示意图；

图5是根据本发明一个实施例的逆变器中功率模块的过温保护装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法、装置及车辆。

图1是根据本发明一个实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法的流程图。其中，逆变器用于驱动电机。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S1：获取电机的状态信息、逆变器状态信息以及功率模块的参数信息，其中，功率模块包括多个功率器件。

步骤S2：获取多个功率器件的表面温度。

步骤S3：根据电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温。

可以理解的是，逆变器包括功率模块，另外，至少还包括散热器。进一步地，功率模块包括逆变桥。在本发明的一个实施例中，通过多个功率器件构造具有M个桥臂的逆变桥，M为大于1的整数。电机的状态信息包括电机的转速，其中，当电机的转速小于预设阈值时，至少一个功率器件的晶圆结温包括：M个桥臂中每个桥臂的上桥臂的功率器件的晶圆结温以及M个桥臂中每个桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温；当电机的转速大于预设阈值时，至少一个功率器件的晶圆结温包括：M个桥臂中预设桥臂的上桥臂的功率器件的晶圆结温和/或M个桥臂中预设桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温。举例而言，以M为3为例，即通过多个功率器件构造具有3个桥臂的逆变桥，则当电机的转速小于预设阈值时，分别计算3个桥臂的上桥臂的功率器件的晶圆结温以及分别计算3个桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温；当电机的转速大于预设阈值时，分别计算3个桥臂中预设桥臂(如最大电流和散热水道下游的单个桥臂)的上桥臂的功率器件的晶圆结温以及计算M个桥臂中预设桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温。

也即是说，根据转速来进行分段调用估算函数，进而计算晶圆结温。低速(电机转速小于预设阈值)时，对所有桥臂的功率器件都进行估算，堵转或散热器无水流动时，动态修正所有桥臂的功率器件系数。当转速超过预设阈值(如300rpm)时，对最大电流和散热水道下游的单个模块(预设桥臂)的温度估算进行监控，从而减轻了***运行负担，同时能够准确、可靠以及快速的估算出功率器件的晶圆结温。

具体地，每个桥臂的上桥臂包括第一IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)以及第一IGBT反并联的第一续流二极管，每个桥臂的下桥臂包括第二IGBT以及第二IGBT反并联的第二续流二极管，其中，上桥臂的功率器件的晶圆结温为第一IGBT的晶圆结温，且下桥臂的功率器件的晶圆结温为第二续流二极管的晶圆结温；或者，上桥臂的功率器件的晶圆结温为第一续流二极管的晶圆结温，且下桥臂的功率器件的晶圆结温为第二IGBT的晶圆结温。

具体地，在本发明的一个实施例中，功率模块的参数信息包括多个功率器件的功率损耗和热阻值，基于此，根据电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块的参数信息以及至少一个功率器件的表面温度分别计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温包括：获取至少一个功率器件中每个功率器件的功率损耗；获取至少一个功率器件中每个功率器件的热阻值；根据电机的状态信息和逆变器的状态信息获取加权值，并根据加权值对每个功率器件的热阻值进行加权处理；根据每个功率器件的功率损耗、每个功率器件的加权后的热阻值以及每个功率器件的表面温度对应计算每个功率器件的晶圆结温。其中，每个功率器件是指至少一个功率器件中的每个功率器件。

在本发明的一个实施例中，根据以下公式计算功率器件的晶圆结温：

Tj＝P*Rt+T_NTC

其中，Tj为功率器件的晶圆结温，P为功率器件的功率损耗，Rt为功率器件的加权后的热阻值，T_NTC为功率器件的表面温度。

具体地，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：每隔预设间隔时间计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，进一步地，结合图3所示，功率器件的功率损耗包括导通损耗和开关损耗，其中，获取功率器件的功率损耗包括：获取功率器件的压降、流过功率器件的电流以及功率器件的开关占空比，并根据功率器件的压降、流过功率器件的电流以及功率器件的开关占空比计算功率器件的导通损耗；获取功率模块的母线电压、流过功率器件的电流以及上一次计算出的功率器件的晶圆结温，并根据功率模块的母线电压、流过功率器件的电流以及上一次计算出的功率器件的晶圆结温计算功率器件的开关损耗；将功率器件的导通损耗与功率器件的开关损耗之和作为功率器件的功率损耗。其中，如前所述，每隔预设间隔时间计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，因此，上一次计算出的功率器件的晶圆结温是指本次计算周期开始之前的前一个计算周期中计算得到的功率器件的晶圆结温。例如，每隔30秒计算计算功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，如果当前计算周期所处时间为60秒，则上一次计算出功率器件的晶圆结温指的是30秒时计算得到的功率器件的晶圆结温。

举例而言，如前所述，逆变器中的功率器件主要包括IGBT和续流二极管组成的三相逆变器。其中功率器件的功率损耗包含导通损耗和开关损耗。通过产品手册获得相关的导通损耗参数和开关损耗参数，根据电机运行的工况可以实时计算出功率器件的功率损耗。

以IGBT为例，IGBT的功率损耗主要包括导通损耗和开关损耗。计算方式分别如下：

P_Con＝U_ce·i·Duty+r_ce·(i·Duty)² (1)

式中，P_Con为IGBT的导通损耗，U_ce为IGBT的压降，i为实时流过IGBT的电流，Duty为IGBT的开关占空比，r_ce为IGBT的导通阻抗。

其中，P_s为IGBT的开关损耗，E_on是IGBT在参考状态下的开通损耗，E_off是IGBT在参考状态下的的关断损耗，f_s是开关频率，U_dc是母线电压，i是瞬时电流，U_ref是参考电压，I_ref是参考电流，K_v是电压系数，K_i是电流系数，Tc是温度系数，Tj是上一次计算的结温，Tref是参考温度。需要说明的是，上述示例为针对IGBT的导通损耗和开关损耗的计算方式，针对二极管的导通损耗和开关损耗的计算方式与上述针对IGBT的计算方式类似，区别仅在于在二极管相关计算中，Eon+Eoff＝Err，其中，Err为参考状态下的开关损耗，为减少冗余，此处不再列举赘述。

进而，通过上述的公式(1)和公式(2)可以获得IGBT的瞬时功率损耗。需要说明的是，在公式应用时，可以根据实际数据曲线进行改进变形。例如，在电流正半周期计算IGBT的损耗，在电流的负半周期计算续流二极管的损耗。通过公式(2)可知，开关损耗与实际温度也有关系，在实时估算结温时，需要对损耗和温度进行反复迭代进行。

在本发明的一个实施例中，获取功率器件的热阻值包括：获取逆变器的运行时间；确定功率器件的热网模型；根据逆变器的运行时间和功率器件的热网模型计算功率器件的热阻值。举例而言，即通过建立热网模型，获得相应晶圆的瞬时结温情况。一般热网模型通过离线测试获得相应的热阻值及热容值，进而匹配出相应N阶热网模型。有些功率器件需要考虑IGBT与续流二极管的热耦合效应，需要测试出两个器件间的热耦合参数。由功率损耗，通过热网模型进而获得相应功率器件的结温值。在本发明的实施例中，结合图3所示，根据实际测试的热阻曲线拟合出热阻R、热容C等参数，以便建立热网模型，如式(3)所示。

其中，R为热阻值，T＝R*C，C为热容值，t为运行时间。进而，通过公式变换后即可计算得到功率器件的热阻值R。

在建立热网模型时，可以预设不同的工况进行测试，通过加权的方式来梯度表述不同工况的热网模型。例如以最恶劣的散热及应用条件为上边界条件进行测试获得热阻值，以此将最佳散热及应用条件的为下边界条件进行测试，以获得热阻值，其他工况根据离线测试的情况进行梯度加权。

在本发明的一个实施例中，电机的状态信息包括电机的转速，逆变器的状态信息包括散热器状态，基于此，根据电机的状态信息和逆变器的状态信息获取加权值包括：当电机的转速小于预设阈值且电机未发生堵转，且逆变器的散热器未出现故障时，将第一加权系数k₁作为加权值；当电机的转速小于预设阈值且电机未发生堵转，且逆变器的散热器出现故障时，将第二加权系数k₂作为加权值；当电机的转速小于预设阈值且电机发生堵转，且逆变器的散热器未出现故障时，将第三加权系数k₃作为加权值；当电机的转速小于预设阈值且电机发生堵转，且逆变器的散热器出现故障时，将第四加权系数k₄作为加权值；当电机的转速大于等于预设阈值时，将第五加权系数k₅作为加权值。其中，k₁小于k₂，且k₂小于k₃，且k₃小于k₄，k₄小于或等于k₅，其中，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅为大于0且小于等于1的数值，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅的值通过试验得到，即预先标定。

举例而言，结合图2所示，即根据电机的不同运行工况，选取不同的估算函数来得到相应的加权系数，以便识别不同的工况，对温度进行较为准确的估算。具体地，在电机正常运行过程中，即电机的转速小于预设阈值(如图2中的TBD)且电机未发生堵转，且逆变器的散热器未出现故障时，采用估算函数1，并将第一加权系数作为加权值；当散热器***出现故障，即电机的转速小于预设阈值且电机未发生堵转，且逆变器的散热器出现故障(如无水流动)时，采用估算函数2，将第二加权系数作为加权值；当电机堵转，即电机的转速小于预设阈值且电机发生堵转，且逆变器的散热器未出现故障时，采用估算函数3，将第三加权系数作为加权值；当电机堵转同时散热器***出现故障，即电机的转速小于预设阈值且电机发生堵转，且逆变器的散热器出现故障(如无水流动)时，采用估算函数4，将第四加权系数作为加权值。进一步地，当转速电机转速大于预设阈值时，采用散热较差桥臂的结温估算函数，将第五加权系数作为加权值。

结合前述示例，功率器件的热网模型例如为4阶热网模型，则估算函数1中的热阻值为：

Rt1＝k₁*R(t)

其中，Rt1为估算函数1的热阻值，k₁为估算函数1的加权系数，即第一加权系数。

估算函数2中的热阻值为：

Rt2＝k₂*R(t)

其中，Rt2为估算函数2的热阻值，k₂为估算函数2的加权系数，即第二加权系数。

估算函数3中的热阻值为：

Rt3＝k₃*R(t)

其中，Rt3为估算函数3的热阻值，k₃为估算函数3的加权系数，即第三加权系数。

估算函数4中的热阻值为：

Rt4＝k₄*R(t)

其中，Rt4为估算函数4的热阻值，k₄为估算函数4的加权系数，即第四加权系数。

如前所述，以上加权系数满足：k₁<k₂<k₃<k₄，即第一加权系数小于第二加权系数，第二加权系数小于第三加权系数，第三加权系数小于第四加权系数。

进而，综上(1)、(2)、(3)式，可得晶圆结温如式(4)所示。

Tj＝(P_con+P_s)*Rt+T_NTC(4)

式中，Tj为逆变器单桥臂的晶圆温度(即功率器件的晶圆结温)，T_NTC为该管子的温度传感器的采样值(即功率器件的表面温度)，Rt为不同条件下的热阻值，P_Con为功率器件的导通损耗，P_s为功率器件的开关损耗。其中，P＝P_con+P_s，P为功率器件的功率损耗。

步骤S4：根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护。

具体地，根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块进行过温保护包括：确定至少一个功率器件的晶圆结温中的最大值；判断最大值是否大于预设温度阈值；如果最大值大于预设温度阈值，则对功率模块进行过温保护。举例而言，当三相桥臂都需要进行计算时，需要根据每相的条件对IGBT和续流二极管进行计算，当选择散热较差的单相桥臂进行计算时，只需要针对该单相桥臂的条件对IGBT和续流二极管进行计算，并将以上计算获得的温度值取最大值，并与预设温度阈值进行对比，进而决定是否采取保护措施。具体为：当晶圆结温中的最大值超过了预设温度阈值，则进行过温保护，其具体处理方式例如采用降电流(降功率)方式，例如如图4所示。

综上，本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法，通过建立牵引逆变器的温度模型，并基于温度检测单元的实际测量温度，结合电机运行工况，充分考虑电机运行工况对功率模块晶圆结温的影响，在线估算牵引逆变器的功率模型晶圆温度，进而通过合理的保护策略多角度对功率模块进行监控保护，在不明显增加***运行负担的前提下，提高功率模块监测的准确性及实时性，以便对功率模块进行有效保护，避免或减少因实际温度过高而损坏功率模块的故障发生。

本发明的进一步实施例还提出了一种逆变器中功率模块的过温保护装置。

图5是根据本发明一个实施例的逆变器中功率模块的过温保护装置的结构框图。其中，逆变器用于驱动电机。基于此，如图5所示，该逆变器中功率模块的过温保护装置100包括：功率模块110、温度检测单元120和控制单元130。

其中，功率模块110包括多个功率器件。温度检测单元120用于检测多个功率器件的表面温度。控制单元130用于获取电机的状态信息、逆变器状态信息以及功率模块110的参数信息，并根据电机的状态信息、逆变器的状态信息、功率模块110的参数信息以及多个功率器件的表面温度分别计算功率模块110中至少一个功率器件的晶圆结温，以及根据至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对功率模块110进行过温保护。

需要说明的是，本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护装置的具体实现方式与本发明实施例的逆变器中功率模块的过温保护方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不再赘述。

本发明的进一步实施例还提出了一种逆变器中功率模块的过温保护装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的逆变器中功率模块的过温保护程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明上述任意一个实施例所描述的逆变器中功率模块的过温保护方法。

本发明的进一步实施例还提出了一种车辆，该车辆包括如本发明上述任意一个实施例所描述的逆变器中功率模块的过温保护装置。其中，该逆变器中功率模块的过温保护装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的逆变器中功率模块的过温保护程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明上述任意一个实施例所描述的逆变器中功率模块的过温保护方法。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，所述逆变器用于驱动电机，所述方法包括以下步骤：

获取所述电机的状态信息、所述逆变器状态信息以及所述功率模块的参数信息，其中，所述功率模块包括多个功率器件，所述功率模块的参数信息包括所述多个功率器件的功率损耗和热阻值；

获取所述多个功率器件的表面温度；

根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述多个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，所述根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述至少一个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温包括：获取所述至少一个功率器件中每个功率器件的功率损耗；获取所述至少一个功率器件中每个功率器件的热阻值；根据所述电机的状态信息和所述逆变器的状态信息获取加权值，并根据所述加权值对所述每个功率器件的热阻值进行加权处理；根据所述每个功率器件的功率损耗、所述每个功率器件的加权后的热阻值以及所述每个功率器件的表面温度对应计算所述每个功率器件的晶圆结温；以及

根据所述至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对所述功率模块进行过温保护。

2.根据权利要求1所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，根据以下公式计算功率器件的晶圆结温：

Tj＝P*Rt+T_NTC

其中，Tj为所述功率器件的晶圆结温，P为所述功率器件的功率损耗，Rt为所述功率器件的加权后的热阻值，T_NTC为所述功率器件的表面温度。

3.根据权利要求1所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，每隔预设间隔时间计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，所述功率器件的功率损耗包括导通损耗和开关损耗，其中，所述获取所述功率器件的功率损耗包括：

获取所述功率器件的压降、流过所述功率器件的电流以及所述功率器件的开关占空比，并根据所述功率器件的压降、所述流过所述功率器件的电流以及所述功率器件的开关占空比计算所述功率器件的导通损耗；

获取所述功率模块的母线电压、流过所述功率器件的电流以及上一次计算出的所述功率器件的晶圆结温，并根据所述功率模块的母线电压、流过所述功率器件的电流以及上一次计算出的所述功率器件的晶圆结温计算所述功率器件的开关损耗；

将所述功率器件的导通损耗与所述功率器件的开关损耗之和作为所述功率器件的功率损耗。

4.根据权利要求1所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，获取所述功率器件的热阻值包括：

获取所述逆变器的运行时间；

确定所述功率器件的热网模型；

根据所述逆变器的运行时间和所述功率器件的热网模型计算所述功率器件的热阻值。

5.根据权利要求1所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，所述电机的状态信息包括电机的转速，所述逆变器的状态信息包括散热器状态，所述根据所述电机的状态信息和所述逆变器的状态信息获取加权值包括：

当所述电机的转速小于预设阈值且所述电机未发生堵转，且所述逆变器的散热器未出现故障时，将第一加权系数k₁作为所述加权值；

当所述电机的转速小于预设阈值且所述电机未发生堵转，且所述逆变器的散热器出现故障时，将第二加权系数k₂作为所述加权值；

当所述电机的转速小于预设阈值且所述电机发生堵转，且所述逆变器的散热器未出现故障时，将第三加权系数k₃作为所述加权值；

当所述电机的转速小于预设阈值且所述电机发生堵转，且所述逆变器的散热器出现故障时，将第四加权系数k₄作为所述加权值；

当所述电机的转速大于等于预设阈值时，将第五加权系数k₅作为所述加权值。

6.根据权利要求5所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，k₁小于k₂，且所述k₂小于k₃，且k₃小于k₄，k₄小于或等于k₅，其中，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅为大于0且小于等于1的数值。

7.根据权利要求1所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，通过所述多个功率器件构造具有M个桥臂的逆变桥，M为大于1的整数，所述电机的状态信息包括所述电机的转速，其中，

当所述电机的转速小于预设阈值时，所述至少一个功率器件的晶圆结温包括：所述M个桥臂中每个桥臂的上桥臂的功率器件的晶圆结温以及所述M个桥臂中每个桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温；

当所述电机的转速大于预设阈值时，所述至少一个功率器件的晶圆结温包括：所述M个桥臂中预设桥臂的上桥臂的功率器件的晶圆结温和/或所述M个桥臂中预设桥臂的下桥臂的功率器件的晶圆结温。

8.根据权利要求7所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，所述每个桥臂的上桥臂包括第一IGBT以及所述第一IGBT反并联的第一续流二极管，所述每个桥臂的下桥臂包括第二IGBT以及所述第二IGBT反并联的第二续流二极管，其中，

所述上桥臂的功率器件的晶圆结温为所述第一IGBT的晶圆结温，且所述下桥臂的功率器件的晶圆结温为所述第二续流二极管的晶圆结温；

或者，所述上桥臂的功率器件的晶圆结温为所述第一续流二极管的晶圆结温，且所述下桥臂的功率器件的晶圆结温为所述第二IGBT的晶圆结温。

9.根据权利要求7所述的逆变器中功率模块的过温保护方法，其特征在于，所述根据所述至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对所述功率模块进行过温保护包括：

确定所述至少一个功率器件的晶圆结温中的最大值；

判断所述最大值是否大于所述预设温度阈值；

如果所述最大值大于所述预设温度阈值，则对所述功率模块进行过温保护。

10.一种逆变器中功率模块的过温保护装置，其特征在于，所述逆变器用于驱动电机，包括：

功率模块，所述功率模块包括多个功率器件；

温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述多个功率器件的表面温度；

控制单元，所述控制单元用于获取所述电机的状态信息、所述逆变器状态信息以及所述功率模块的参数信息，并根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述多个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温，以及根据所述至少一个功率器件的晶圆结温和预设温度阈值对所述功率模块进行过温保护，其中，所述功率模块的参数信息包括所述多个功率器件的功率损耗和热阻值，所述根据所述电机的状态信息、所述逆变器的状态信息、所述功率模块的参数信息以及所述至少一个功率器件的表面温度分别计算所述功率模块中至少一个功率器件的晶圆结温包括：获取所述至少一个功率器件中每个功率器件的功率损耗；获取所述至少一个功率器件中每个功率器件的热阻值；根据所述电机的状态信息和所述逆变器的状态信息获取加权值，并根据所述加权值对所述每个功率器件的热阻值进行加权处理；根据所述每个功率器件的功率损耗、所述每个功率器件的加权后的热阻值以及所述每个功率器件的表面温度对应计算所述每个功率器件的晶圆结温。

11.一种逆变器中功率模块的过温保护装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的逆变器中功率模块的过温保护程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-9中任一所述的逆变器中功率模块的过温保护方法。

12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求10或11所述的逆变器中功率模块的过温保护装置。