泉州装备制造研究所柯栋梁获国家专利权
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龙图腾网获悉泉州装备制造研究所申请的专利一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120528416B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511015437.7,技术领域涉及:H03K17/567;该发明授权一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法是由柯栋梁;汪凤翔;于新红;饶志刚;金涛;何良宗;周扬忠设计研发完成,并于2025-07-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法,获取SiIGBT器件的实时壳温值和结温值以及SiCMOSFET器件的实时壳温值和结温值,然后构建每个器件结温和壳温之间的关系,以此建立混合开关的结温预测模型和损耗预测模型,然后通过所述结温预测模型和所述损耗预测模型构建成本函数,通过所述成本函数的最小值对应的软关断时间,对所述混合开关的通断进行控制。与现有技术相比,在平衡SiIGBT与SiCMOSFET器件之间的结温分布的同时,实现功率损耗的协同优化,即降低混合开关的功率损耗,有效提升混合开关的稳定性和运行效率。
本发明授权一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法在权利要求书中公布了:1.一种基于模型预测结温控制的混合开关驱动方法,其特征在于:获取SiIGBT器件的实时壳温值和结温值以及SiCMOSFET器件的实时壳温值和结温值,然后构建每个器件结温和壳温之间的关系,以此建立混合开关的结温预测模型和损耗预测模型,然后通过所述结温预测模型和所述损耗预测模型构建成本函数,通过所述成本函数的最小值对应的软关断时间,对所述混合开关的通断进行控制; 包括如下步骤: 步骤A1、获取壳温数据,采用温度传感器获取SiIGBT器件和SiCMOSFET器件的实时壳温值和; 步骤A2、获取结温数据,采用热网络模型构建混合开关的局部网络模型获得SiIGBT器件和SiCMOSFET器件的结温值和; 步骤A3、构建每个器件的结温和壳温之间的关系,具体公式如下, ,式中,和分别表示SiCMOSFET器件和SiIGBT器件的功率损耗,和分别表示SiCMOSFET器件和SiIGBT器件的结-壳热阻; 步骤A4、构建混合开关的结温预测模型如下, ,式中,V CE表示SiIGBT器件的集电极-发射极间的电压,表示SiIGBT器件的集电极电流,表示SiCMOSFET器件的漏极-源极间的电压,表示SiCMOSFET器件的漏极电流;其中,VCE=VDS=VHys,VHys表示所述混合开关的电压; 步骤A5、构建混合开关的损耗预测模型,,式中,T on_delay和T off_delay均为常量,其值小于死区时间;Ploss表示所述混合开关的总功率损耗; 步骤A6、构建成本函数如下, ,式中,λ1和λ2表示权重因子,表示k+1时刻SiIGBT器件的结温值,表示SiIGBT器件的结温参考值,表示k+1时刻SiCMOSFET器件的结温值,表示SiCMOSFET结温参考值,表示k+1时刻所述混合开关的总功率损耗,表示所述混合开关的总功率损耗参考值; 步骤A7、所述SiIGBT器件的软关断时间由如下函数确定,, 式中,表示SiIGBT器件的软关断时间,取值范围为[0,];表示安全限度内的最高结温值;表示每个开关周期内SiIGBT器件的导通时间;是关于成本函数G的函数关系式,其取值范围为[0,1]; 所述SiCMOSFET器件的软关断时间由如下函数确定, , 式中,表示所述SiCMOSFET器件的软关断时间,取值范围为[0,--];表示安全限度内的最高结温值;表示每个开关周期内所述SiCMOSFET器件的导通时间;是关于成本函数G的函数关系式,其取值范围为[0,1]; 步骤A8、获取所述SiCMOSFET器件的软关断时间和所述SiIGBT器件的软关断时间,并输出给所述混合开关。
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