本發(fā)明涉及一種絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法及系統(tǒng)，屬于絕緣柵雙極晶體管。

背景技術(shù)：

1、絕緣柵雙極晶體管（insulated?gate?bipolar?transistor，簡稱igbt）是一種電力電子設(shè)備中的關(guān)鍵組件，由于絕緣柵雙極晶體管電熱參數(shù)的差異，處于并聯(lián)狀態(tài)的各個絕緣柵雙極晶體管承受著不同的熱應(yīng)力，而熱應(yīng)力將會加快絕緣柵雙極晶體管的老化程度，因此，對電路中各個絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫進行一致性調(diào)控，使得各絕緣柵雙極晶體管達到均溫狀態(tài)至關(guān)重要。

2、當(dāng)調(diào)控絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫的主要方式是調(diào)控流經(jīng)各絕緣柵雙極晶體管的電流，以實現(xiàn)對其負荷功率的調(diào)控，從而最終實現(xiàn)對其結(jié)溫的調(diào)控，在調(diào)控電流前，需要獲取絕緣柵雙極晶體管的實時結(jié)溫，以便根據(jù)實時結(jié)溫實現(xiàn)對電流的量化控制。由于直接測定絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫比較復(fù)雜且成本較高，因此，通常是建立結(jié)溫影響因素與結(jié)溫的標(biāo)定關(guān)系，再根據(jù)標(biāo)定關(guān)系及結(jié)溫影響因素的實際測量值預(yù)測出結(jié)溫。

3、隨著絕緣柵雙極晶體管工作時間的延長，絕緣柵雙極晶體管的內(nèi)部性能參數(shù)也將隨著發(fā)生變化，當(dāng)前結(jié)溫影響因素與結(jié)溫間標(biāo)定關(guān)系的精度也將降低，從而導(dǎo)致絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫預(yù)測精度下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法、系統(tǒng)及計算機可讀存儲介質(zhì)，其主要目的在于提高絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫預(yù)測精度。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法，包括：

3、獲取目標(biāo)因素取值序列集，根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)通壓降序列、集電極電流序列及所述目標(biāo)因素取值序列集構(gòu)建初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系，根據(jù)所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系進行結(jié)溫測試，得到初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系；

4、根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測，得到當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫，獲取當(dāng)前實際結(jié)溫，計算所述當(dāng)前實際結(jié)溫及所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫的當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值；

5、根據(jù)預(yù)獲取的歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及預(yù)設(shè)的dbscan聚類算法判斷所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否為預(yù)設(shè)的新聚類對象，其中，所述dbscan聚類算法包括：初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)；

6、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值為新聚類對象，則更新所述初始掃描半徑，并根據(jù)所述初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)，利用歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值計算新增聚類簇數(shù)；

7、根據(jù)所述新增聚類簇數(shù)及預(yù)設(shè)的采樣頻率公式計算當(dāng)前采樣頻率，根據(jù)所述當(dāng)前采樣頻率及檢驗周期對所述當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫采樣，得到采樣結(jié)溫集，利用所述采樣結(jié)溫集更新所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，返回上述根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測的步驟；

8、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為新聚類對象，則根據(jù)所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫對當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行均溫調(diào)控。

9、可選地，所述獲取目標(biāo)因素取值序列集，根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)通壓降序列、集電極電流序列及所述目標(biāo)因素取值序列集構(gòu)建初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系，包括：

10、獲取絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫影響因素集，在所述結(jié)溫影響因素集中識別次要影響因素集，其中，所述結(jié)溫影響因素集包括次要影響因素集、導(dǎo)通壓降及集電極電流，所述次要影響因素集包括：工作頻率、占空比、環(huán)境溫度、開關(guān)損耗及柵極驅(qū)動損耗；

11、根據(jù)所述導(dǎo)通壓降序列及集電極電流序列構(gòu)建結(jié)溫因素二維坐標(biāo)系，其中，所述結(jié)溫因素二維坐標(biāo)系的橫軸表示導(dǎo)通壓降，縱軸表示集電極電流；

12、根據(jù)所述結(jié)溫因素二維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)次要因素取值集進行結(jié)溫測試，得到結(jié)溫測試二維坐標(biāo)系；

13、在所述次要影響因素集中依次提取次要影響因素，識別所述次要影響因素對應(yīng)的因素取值序列，根據(jù)所述因素取值序列及所述結(jié)溫因素二維坐標(biāo)系進行結(jié)溫測試，得到結(jié)溫測試三維坐標(biāo)系；

14、在所述結(jié)溫測試三維坐標(biāo)系與所述結(jié)溫測試二維坐標(biāo)系中依次識別結(jié)溫測試數(shù)值對，其中，所述結(jié)溫測試數(shù)值對指導(dǎo)通壓降及集電極電流相同，而次要影響因素取值不同的一對結(jié)溫測試數(shù)值；

15、計算所述結(jié)溫測試數(shù)值對的結(jié)溫測試差值，得到結(jié)溫測試差值集，計算所述結(jié)溫測試差值集的結(jié)溫測試差值和，得到結(jié)溫測試差值和集；

16、根據(jù)預(yù)設(shè)的結(jié)溫差異閾值在所述結(jié)溫測試差值和集中識別目標(biāo)測試差值和集，識別所述目標(biāo)測試差值和集對應(yīng)的目標(biāo)因素取值序列集；

17、根據(jù)所述目標(biāo)因素取值序列集、導(dǎo)通壓降序列及集電極電流序列構(gòu)建初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系，其中，所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系包括：軸向結(jié)溫坐標(biāo)軸、徑向因素坐標(biāo)軸集，所述徑向因素坐標(biāo)軸集共面且與所述軸向結(jié)溫坐標(biāo)軸垂直。

18、可選地，所述根據(jù)所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系進行結(jié)溫測試，得到初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，包括：

19、根據(jù)所述導(dǎo)通壓降序列、集電極電流序列及目標(biāo)因素取值序列集進行排列組合，得到多組結(jié)溫測試組合取值集，在所述多組結(jié)溫測試組合取值集中依次提取結(jié)溫測試組合取值集；

20、在所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系中的徑向因素坐標(biāo)軸集中識別所述結(jié)溫測試組合取值集對應(yīng)的結(jié)溫測試組合坐標(biāo)點集；

21、將所述結(jié)溫測試組合坐標(biāo)點集依次連接，得到結(jié)溫測試組合多邊形；

22、根據(jù)所述結(jié)溫測試組合取值集對當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫測試，得到測試結(jié)溫；

23、在所述軸向結(jié)溫坐標(biāo)軸中識別所述測試結(jié)溫的結(jié)溫軸向位點，將所述結(jié)溫測試組合多邊形平移至所述結(jié)溫軸向位點，得結(jié)溫測試賦值多變形；

24、匯總所有結(jié)溫測試組合取值集對應(yīng)的結(jié)溫測試賦值多邊形，得到所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系。

25、可選地，所述根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測，得到當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫，包括：

26、獲取歷史檢驗時長，當(dāng)所述歷史檢驗時長等于所述檢驗周期時，獲取當(dāng)前因素取值集；

27、根據(jù)所述當(dāng)前因素取值集在所述徑向因素坐標(biāo)軸集中識別對應(yīng)的結(jié)溫預(yù)測組合坐標(biāo)點集；

28、將所述結(jié)溫預(yù)測組合坐標(biāo)點集依次連接，得到結(jié)溫預(yù)測組合多邊形；

29、根據(jù)所述結(jié)溫預(yù)測組合多邊形在所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系中進行組合多邊形匹配，得到結(jié)溫測試相似多邊形，其中，所述結(jié)溫測試相似多邊形指與結(jié)溫預(yù)測組合多邊形的形狀最相似的結(jié)溫測試賦值多邊形；

30、識別所述結(jié)溫測試相似多邊形對應(yīng)的相似測試結(jié)溫，將所述相似測試結(jié)溫作為當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫。

31、可選地，所述根據(jù)預(yù)獲取的歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及預(yù)設(shè)的dbscan聚類算法判斷所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否為預(yù)設(shè)的新聚類對象，包括：

32、根據(jù)所述歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值在預(yù)構(gòu)建的結(jié)溫預(yù)測差值軸上進行描點，得到結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集；

33、在所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集中依次提取結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點，根據(jù)所述初始掃描半徑在所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集中識別所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點的直接密度可達點集；

34、將所述直接密度可達點集從所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集中剔除，得到結(jié)溫預(yù)測差值迭代點集；

35、判斷所述結(jié)溫預(yù)測差值迭代點集是否為空；

36、若所述結(jié)溫預(yù)測差值迭代點集不為空，則利用結(jié)溫預(yù)測差值迭代點集更新所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集，返回上述在所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集中依次提取結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點的步驟；

37、若所述結(jié)溫預(yù)測差值迭代點集為空，則判斷所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否包含于直接密度可達點集；

38、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值包含于直接密度可達點集，則當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為新聚類對象；

39、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不包含于直接密度可達點集，則判斷所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否為預(yù)設(shè)的最大結(jié)溫預(yù)測差值；

40、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為最大結(jié)溫預(yù)測差值，則所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為新聚類對象；

41、若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值為最大結(jié)溫預(yù)測差值，則所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值為新聚類對象。

42、可選地，所述更新所述初始掃描半徑，包括：

43、在所述歷史結(jié)溫預(yù)測差值集中識別最大結(jié)溫預(yù)測差值，計算所述最大結(jié)溫預(yù)測差值與所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值的當(dāng)前預(yù)測差值距離，其中，所述當(dāng)前預(yù)測差值距離指最大結(jié)溫預(yù)測差值與所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值的差值；

44、利用預(yù)構(gòu)建的半徑更新公式，根據(jù)所述當(dāng)前預(yù)測差值距離計算更新掃描半徑，其中，所述半徑更新公式如下所示：

45、；

46、其中，表示更新掃描半徑，表示指數(shù)底數(shù)，表示當(dāng)前預(yù)測差值距離，表示調(diào)控指數(shù)；

47、利用所述更新掃描半徑更新所述初始掃描半徑。

48、可選地，所述根據(jù)所述初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)，利用歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值計算新增聚類簇數(shù)，包括：

49、根據(jù)所述初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)，利用所述dbscan聚類算法對所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集進行聚類分析，得到更新聚類簇數(shù)；

50、識別所述結(jié)溫預(yù)測差值坐標(biāo)點集中直接密度可達點集的可達點集個數(shù)；

51、根據(jù)所述更新聚類簇數(shù)及可達點集個數(shù)計算新增聚類簇數(shù)，其中，所述新增聚類簇數(shù)指更新聚類簇數(shù)與可達點集個數(shù)的差值絕對值減一。

52、可選地，所述采樣頻率公式如下所示：

53、；

54、其中，表示當(dāng)前采樣頻率，表示初始采樣頻率，表示自然常數(shù)，表示新增聚類簇數(shù)，表示頻率擴增指數(shù)。

55、可選地，所述利用所述采樣結(jié)溫集更新所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，包括：

56、在所述采樣結(jié)溫集中依次提取采樣結(jié)溫，識別所述采樣結(jié)溫的結(jié)溫采樣組合取值集；

57、根據(jù)所述結(jié)溫采樣組合取值集繪制結(jié)溫采樣組合多邊形；

58、在所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系中識別所述結(jié)溫采樣組合多邊形的結(jié)溫采樣相似多邊形，其中，所述結(jié)溫采樣相似多邊形指與結(jié)溫采樣組合多邊形的形狀最相似的結(jié)溫測試賦值多邊形；

59、利用所述采樣結(jié)溫及所述結(jié)溫采樣組合多邊形更新所述結(jié)溫采樣相似多邊形；

60、判斷所述采樣結(jié)溫是否提取完畢；

61、若所述采樣結(jié)溫未提取完畢，則返回上述在所述采樣結(jié)溫集中依次提取采樣結(jié)溫的步驟；

62、若所述采樣結(jié)溫提取完畢，則完成更新所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系。

63、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

64、初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系構(gòu)建模塊，用于獲取目標(biāo)因素取值序列集，根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)通壓降序列、集電極電流序列及所述目標(biāo)因素取值序列集構(gòu)建初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系，根據(jù)所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系進行結(jié)溫測試，得到初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系；

65、當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值計算模塊，用于根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測，得到當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫，獲取當(dāng)前實際結(jié)溫，計算所述當(dāng)前實際結(jié)溫及所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫的當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值；

66、初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系更新模塊，用于根據(jù)預(yù)獲取的歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及預(yù)設(shè)的dbscan聚類算法判斷所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否為預(yù)設(shè)的新聚類對象，其中，所述dbscan聚類算法包括：初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)；若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值為新聚類對象，則更新所述初始掃描半徑，并根據(jù)所述初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)，利用歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值計算新增聚類簇數(shù)；根據(jù)所述新增聚類簇數(shù)及預(yù)設(shè)的采樣頻率公式計算當(dāng)前采樣頻率，根據(jù)所述當(dāng)前采樣頻率及檢驗周期對所述當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫采樣，得到采樣結(jié)溫集，利用所述采樣結(jié)溫集更新所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，返回上述根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及預(yù)設(shè)的檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測的步驟；

67、當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管均溫調(diào)控模塊，用于若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為新聚類對象，則根據(jù)所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫對當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行均溫調(diào)控。

68、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

69、至少一個處理器；以及，

70、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

71、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以實現(xiàn)上述所述的絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法。

72、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上述所述的絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法。

73、相比于背景技術(shù)所述問題，本發(fā)明先構(gòu)建可用于結(jié)溫預(yù)測的初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，具體地，需要先獲取目標(biāo)因素取值序列集，再根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)通壓降序列、集電極電流序列及所述目標(biāo)因素取值序列集構(gòu)建初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系，此時可以根據(jù)所述初始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系進行結(jié)溫測試，再利用結(jié)溫測試的結(jié)溫數(shù)據(jù)對始結(jié)溫因素多維坐標(biāo)系中的各個坐標(biāo)點進行結(jié)溫標(biāo)注，即可得到初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，當(dāng)?shù)玫剿龀跏冀Y(jié)溫測試多維坐標(biāo)系后，需要對所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系的預(yù)測精度進行判定，因此，需要根據(jù)所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系及檢驗周期對預(yù)構(gòu)建的當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫預(yù)測，得到當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫，再獲取當(dāng)前實際結(jié)溫，最后計算所述當(dāng)前實際結(jié)溫及所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫的當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值，為了判斷是否需要對初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系進行更新，首先根據(jù)歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及預(yù)設(shè)的dbscan聚類算法判斷當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值是否為新聚類對象，若所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值為新聚類對象，則表明所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不符合誤差標(biāo)準(zhǔn)，因此，需要更新初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，在更新初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系時，首先更新初始掃描半徑，并根據(jù)所述初始掃描半徑及初始最小包含點數(shù)，利用歷史結(jié)溫預(yù)測差值集及當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值計算新增聚類簇數(shù)，新增聚類簇數(shù)越多，表示初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系需要更新的程度越大，再更新初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系前，需要根據(jù)所述新增聚類簇數(shù)及預(yù)設(shè)的采樣頻率公式計算當(dāng)前采樣頻率，再根據(jù)所述當(dāng)前采樣頻率及檢驗周期對所述當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行結(jié)溫采樣，得到采樣結(jié)溫集，最后利用所述采樣結(jié)溫集更新所述初始結(jié)溫測試多維坐標(biāo)系，直至所述當(dāng)前結(jié)溫預(yù)測差值不為新聚類對象時，根據(jù)所述當(dāng)前預(yù)測結(jié)溫對當(dāng)前絕緣柵雙極晶體管進行均溫調(diào)控。因此本發(fā)明提出的絕緣柵雙極晶體管的均溫調(diào)控方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)，其主要目的在于提高絕緣柵雙極晶體管的結(jié)溫預(yù)測精度。