BR112018074335B1 - Método de detecção de anormalidade de temperatura para aparelho de conversão de potência e dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para aparelho de conversão de potência - Google Patents

Método de detecção de anormalidade de temperatura para aparelho de conversão de potência e dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para aparelho de conversão de potência Download PDF

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Abstract

Trata-se de um método de detecção de anormalidade para um dispositivo de inversor que pode aperfeiçoar a precisão de detecção de anormalidade de um módulo de potência de um estágio subsequente sem adicionar um sensor para detectar a temperatura de fluido de resfriamento. Um método de detecção de anormalidade para um dispositivo de inversor compreende: uma etapa (S1) para ler uma primeira temperatura de inversor (tin1), uma segunda temperatura de inversor (tin2) e uma temperatura de água de resfriamento (tw); uma etapa (S3) para determinar a presença de uma anormalidade no primeiro dispositivo de inversor (10) do estágio anterior com base em uma primeira diferença de temperatura (^t1) entre a primeira temperatura de inversor (tin1) e a temperatura de água de resfriamento (tw); e uma etapa (S6) para determinar a presença de uma anormalidade no segundo dispositivo de inversor (20) em um estágio subsequente com base em uma segunda diferença de temperatura (^t2) entre uma segunda temperatura de inversor (tin2) e temperatura adicionada (twa) obtida por meio da conversão de um componente de perda do primeiro dispositivo de inversor (10) em uma temperatura (valor de adição Tad) que é adicionada à temperatura de água de resfriamento (tw).

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção refere-se a um método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência e um dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência.
TÉCNICA ANTERIOR
[002] Convencionalmente, é conhecida uma técnica em que é fornecida uma trajetória de fluxo de resfriamento para circular água de resfriamento em um aparelho de conversão de potência, como um dispositivo de inversor, para proteger o dispositivo contra sobreaquecimento, e as anormalidades de temperatura são detectadas no aparelho de conversão de potência ou na trajetória de fluxo de resfriamento (por exemplo, consulte o Documento de patente 1).
[003] Nessa técnica anterior, a diferença entre a temperatura da água de resfriamento e a temperatura do aparelho de conversão de potência é comparada com um valor limiar de temperatura, e a faixa de flutuação de um sinal de torque indicado é comparada com um valor limiar de faixa de flutuação de torque. Então, se um estado em que a faixa de flutuação do sinal de torque indicado diminui abaixo do valor limiar de faixa de flutuação de torque e o valor de diferença das temperaturas excede o limiar de temperatura continua durante mais tempo que um período de tempo prescrito, o estado é determinado como sendo anormal.
DOCUMENTOS DE TÉCNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE Documento de patente 1: Pedido de patente japonês aberto à inspeção pública n° 2011-172406 SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA A SER SOLUCIONADO PELA INVENÇÃO:
[004] Nos últimos anos, existe um caso em que uma pluralidade de aparelhos de conversão de potência, como o dispositivo de inversor descrito acima. é instalada em um veículo ou similares.
[005] Entretanto, se a técnica anterior descrita acima for aplicada a cada aparelho de conversão de potência, se torna necessário fornecer uma trajetória de fluxo de resfriamento em cada aparelho de conversão de potência, e detectar as temperaturas de cada um dos aparelhos de conversão de potência e da água de resfriamento para realizar a detecção de anormalidade de temperatura, o qual aumenta o número de sensores de temperatura e trajetórias de fluxo de resfriamento. Isso leva a um aumento em custo e um aumento no espaço de instalação.
[006] Em vista dos problemas descritos acima, um objetivo da presente invenção consiste em fornecer um método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência e um dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência com o qual o número de trajetórias de fluxo de resfriamento e sensores de temperatura pode ser reduzido, reduzindo, assim, o custo e o tamanho.
MEIO PARA SOLUCIONAR O PROBLEMA
[007] No método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência, de acordo com a presente invenção, as temperaturas de uma pluralidade de conversores de potência são detectadas, mas em relação à temperatura do fluido de resfriamento, apenas a temperatura de fluido de resfriamento que está a montante desses conversores de potência é detectada.
[008] Para o conversor de potência no estágio anterior que é disposto no lado a montante na trajetória de fluxo de resfriamento, a presença de uma anormalidade é determinada com base na diferença entre a temperatura desse conversor de potência e a temperatura do fluido de resfriamento.
[009] Para o conversor de potência no estágio subsequente que é disposto a jusante da trajetória de fluxo de resfriamento, a presença de uma anormalidade é determinada com base na diferença entre a temperatura do conversor de potência de estágio subsequente e uma temperatura obtida por meio da conversão de um componente de perda do conversor de potência de estágio anterior em uma temperatura que é adicionada à temperatura do fluido de resfriamento.
EFEITOS DA INVENÇÃO
[010] No método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência da presente invenção não é necessário detectar a temperatura do fluido de resfriamento a montante do conversor de potência do estágio subsequente, e o número de sensores de temperatura necessários pode ser reduzido. Portanto, é possível reduzir o número de sensores de temperatura e trajetórias de fluxo de resfriamento, reduzindo, assim, os custos e o tamanho do espaço de instalação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[011] A Figura 1 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura de uma primeira modalidade é aplicado.
[012] A Figura 2 é um fluxograma que ilustra o fluxo de um processo de determinação de anormalidade do aparelho de conversão de potência.
[013] A Figura 3 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura de uma segunda modalidade é aplicado.
[014] A Figura 4 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura da segunda modalidade é aplicado.
[015] A Figura 5 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência de uma terceira modalidade.
[016] A Figura 6 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência de uma quarta modalidade.
MODALIDADES PARA IMPLANTAR A INVENÇÃO
[017] A seguir, as modalidades preferenciais para realizar o método de detecção de anormalidade para um aparelho de conversão de potência da presente invenção serão descritas com base nas modalidades ilustradas nos desenhos.
(Primeira modalidade)
[018] Um método de detecção de anormalidade de temperatura e um aparelho de conversão de potência para um aparelho de conversão de potência da primeira modalidade serão descritos abaixo.
(Configuração geral de um sistema de acionamento que compreende um dispositivo de inversor)
[019] Primeiramente, a configuração de um aparelho de conversão de potência A ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura, de acordo com a primeira modalidade, é aplicado será descrita com referência à Figura 1.
[020] O aparelho de conversão de potência A ilustrado na Figura 1 compreende um primeiro dispositivo de inversor (um conversor de potência) 10 para acionar uma primeira máquina de geração de potência 1, e um segundo dispositivo de inversor (um conversor de potência) 20 para acionar uma segunda máquina de geração de potência 2.
[021] A primeira máquina de geração de potência 1 e a segunda máquina de geração de potência 2 são montadas em um veículo elétrico, um veículo híbrido ou similares, que não é mostrado. Os propósitos das duas máquinas de geração de potência 1, 2 não são particularmente limitados. Por exemplo, as duas máquinas de geração de potência 1, 2 podem ser usadas como fontes de acionamento para suprir força motora para acionar rodas, que não são mostradas. Alternativamente, uma das duas máquinas de geração de potência 1, 2 pode ser usada como a fonte de acionamento, e a outra pode ser usada como um gerador para gerar potência ao ser acionada por uma fonte de acionamento, como um motor, que não é mostrado.
[022] Os dois dispositivos de inversor 10, 20 são montados em um invólucro CA que aloja o aparelho de conversão de potência A. O primeiro dispositivo de inversor 10 converte uma corrente contínua, que é a potência elétrica a partir de uma bateria 3, em uma corrente alternada, e supre a corrente alternada para a primeira máquina de geração de potência 1, acionando, assim, a primeira máquina de geração de potência 1, ou converte a corrente alternada gerada pela primeira máquina de geração de potência 1 em uma corrente contínua, e supre a corrente contínua para a bateria 3 para carregamento.
[023] Embora não mostrado, o primeiro dispositivo de inversor 10 contém um capacitor de suavização e um módulo de potência, como um módulo IGBT. Adicionalmente, uma bateria secundária (bateria secundária de íons de lítio, bateria de níquel hidrogênio ou similares) que tem uma faixa de controle de tensão de cerca de várias centenas de volts é empregada como a bateria 3.
[024] Conforme com o primeiro dispositivo de inversor 10, o segundo dispositivo de inversor 20 também pode converter uma corrente contínua a partir da bateria 3 em uma corrente alternada, e suprir a corrente alternada para a segunda máquina de geração de potência 2, e também pode converter a corrente alternada gerada pela segunda máquina de geração de potência 2 em uma corrente contínua, e suprir a corrente contínua para a bateria 3 para carregamento. Embora não mostrado, esse segundo dispositivo de inversor 20 também contém um capacitor de suavização e um módulo de potência.
[025] Adicionalmente, o primeiro dispositivo de inversor 10 e o segundo dispositivo de inversor 20 incluem, respectivamente, um primeiro sensor de temperatura de inversor 11 e um segundo sensor de temperatura de inversor 12, que detectam a temperatura de uma unidade de geração de calor interna, como um módulo de potência.
[026] Além disso, o aparelho de conversão de potência A compreende um dispositivo de resfriamento 30. Esse dispositivo de resfriamento 30 compreende uma trajetória de água de resfriamento 31, um radiador 32, uma bomba 33 e uma trajetória de circulação 34, e resfria os dois dispositivos de inversor 10, 20 por meio da circulação da água de resfriamento W.
[027] A trajetória de água de resfriamento 31 é uma trajetória de fluxo que é formada no invólucro CA, e que se estende a partir de uma porta de influxo 31a em uma primeira extremidade através do primeiro dispositivo de inversor 10 (o conversor de potência do estágio anterior) e do segundo dispositivo de inversor 20 (o conversor de potência do estágio subsequente) nessa ordem, e alcança uma porta de efluxo 31b em uma segunda extremidade.
[028] Uma trajetória de circulação 34, que é uma trajetória de fluxo que se estende a partir da porta de efluxo 31b até a porta de influxo 31a e dotada do radiador 32 e da bomba 33 no meio das mesmas, é conectada à trajetória de água de resfriamento 31. A bomba 33 circula a água de resfriamento W aspirando-se a água de resfriamento W a partir da porta de efluxo 31b e bombeando a água de resfriamento para a porta de influxo 31a. O radiador 32 radia o calor da água de resfriamento W para o ar externo, resfriando, assim, a água de resfriamento W.
[029] Adicionalmente, um sensor de temperatura de água 40 é fornecido nas proximidades da porta de influxo 31a, que está a montante do primeiro dispositivo de inversor 10 na trajetória de água de resfriamento 31. Os sinais de detecção a partir desse sensor de temperatura de água 40 e do primeiro sensor de temperatura de inversor 11 e do segundo sensor de temperatura de inversor 12 descritos acima são inseridos em um primeiro controlador 51 e um segundo controlador 52.
[030] O primeiro controlador 51 detecta uma anormalidade de temperatura do primeiro dispositivo de inversor 10, e o segundo controlador 52 detecta uma anormalidade de temperatura do segundo dispositivo de inversor 20.
[031] A seguir, as configurações do primeiro controlador 51 e do segundo controlador 52 serão descritas. O primeiro controlador 51 compreende uma primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a e uma primeira unidade de detecção de anormalidade 51b. A primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a recebe entradas de uma primeira temperatura de inversor tin1 detectada pelo primeiro sensor de temperatura de inversor 11 e uma temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40, e calcula uma primeira diferença de temperatura Δt1 (tini = tw), que é a diferença entre as duas.
[032] A primeira unidade de detecção de anormalidade 51b determina uma anormalidade quando a primeira diferença de temperatura Δt1 é maior que uma primeira temperatura de determinação de anormalidade tlimi, e determina que não há anormalidade quando a primeira diferença de temperatura Δt1 é igual ou menor que a primeira temperatura de determinação de anormalidade tlim1. Isto é, se ocorrer uma anormalidade no dispositivo de resfriamento 30, ou ocorrer uma anormalidade no primeiro dispositivo de inversor 10 e ocorrer geração de calor anormal, a primeira diferença de temperatura Δtl, que é a diferença entre a primeira temperatura de inversor tin1 e a temperatura de água de resfriamento tw, aumenta. Portanto, a primeira temperatura de determinação de anormalidade tlim1 é definida para um valor com o qual uma ocorrência de uma anormalidade pode ser determinada, com base nas simulações, medições reais no momento em que ocorre uma anormalidade e similares.
[033] O segundo controlador 52 compreende uma segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 52a, uma segunda unidade de detecção de anormalidade 52b e uma unidade de adição de temperatura 52c. A unidade de adição de temperatura 52c define, como um valor de adição Tad, um valor obtido por meio da conversão da perda no primeiro dispositivo de inversor 10 durante a operação em um aumento de temperatura da temperatura de água de resfriamento tw, e adiciona esse valor à temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40 para obter uma temperatura adicionada twa. Na primeira modalidade, o aumento de temperatura devido a essa perda é definido para o aumento na temperatura da temperatura de água de resfriamento tw devido à geração de calor do primeiro dispositivo de inversor 10 no momento da perda máxima que é presumida no primeiro dispositivo de inversor 10. Um exemplo de um momento de perda máxima é quando a primeira máquina de geração de potência 1 está em um estado travado. Por exemplo, um estado travado é quando as rodas do veículo estão atingindo uma parada de roda ou similares, e o veículo não pode se mover para frente mesmo quando tenta se mover para frente; isto é, um caso em que a rotação não ocorre na primeira máquina de geração de potência 1, apesar de a primeira máquina de geração de potência 1 estar sendo energizada e acionada.
[034] Em tal estado travado, a perda de energia na primeira máquina de geração de potência 1 se torna máxima e é perdida como energia térmica. Conforme para o valor de adição Tad a ser adicionado à temperatura de água de resfriamento tw, tal estado travado é realmente reproduzido e a relação entre a temperatura de água de resfriamento tw, o valor de comando para a primeira máquina de geração de potência 1 e o aumento de temperatura (valor de adição Tad) da temperatura de água de resfriamento tw naquele momento é armazenada sob a forma de um mapa ou uma expressão aritmética, por exemplo, no primeiro controlador 51. Portanto, a unidade de adição de temperatura 52c calcula o valor de adição Tad a partir do valor de comando e da temperatura de água de resfriamento tw no momento em que a adição é realizada, e adiciona esse valor à temperatura de água de resfriamento tw para obter a temperatura adicionada twa.
[035] A segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 52a recebe como entradas uma segunda temperatura de inversor tin2 e a temperatura adicionada twa, e calcula uma segunda diferença de temperatura Δt2, que é a diferença entre as duas. A segunda unidade de detecção de anormalidade 52b determina uma anormalidade quando a segunda diferença de temperatura Δt2 é maior do que uma segunda determinação de anormalidade temperatura tlim2, e determina que não há anormalidade quando a segunda diferença de temperatura Δt2 é igual ou menor que a segunda temperatura de determinação de anormalidade tlim2. Essa segunda temperatura de determinação de anormalidade tlim2 é definida de acordo com a segunda máquina de geração de potência 2 e o segundo dispositivo de inversor 20, e não é necessariamente o mesmo valor que a primeira temperatura de determinação de anormalidade tlim1.
[036] A seguir, o fluxo de um processo de determinação de anormalidade realizado pelo primeiro controlador 51 e pelo segundo controlador 52 será descrito com base no fluxograma na Figura 2. Esse processo de determinação de anormalidade é realizado repetidamente em cada ciclo de controle, que é definido antecipadamente.
[037] Na primeira etapa S1, uma primeira temperatura de inversor tin1, uma segunda temperatura de inversor tin2 e uma temperatura de água de resfriamento tw, que são temperaturas detectadas, respectivamente, a partir do primeiro sensor de temperatura de inversor 11, do segundo sensor de temperatura de inversor 12 e do sensor de temperatura de água 40, são lidas nos dois controladores 51, 52.
[038] Na próxima etapa S2, a primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a calcula uma primeira diferença de temperatura Δt1, que é a diferença entre a primeira temperatura de inversor tin1 e a temperatura de água de resfriamento tw, e o processo prossegue para a etapa S3.
[039] Na etapa S3, a presença de uma anormalidade no primeiro dispositivo de inversor 10 ou no sistema de resfriamento é determinada pela primeira unidade de detecção de anormalidade 51b, com base em se a primeira diferença de temperatura Δt1 é maior que a primeira temperatura de determinação de anormalidade tliml. Se uma anormalidade for determinada a partir de Δt1 > tliml, o processo prossegue para a etapa S7, e se for determinado que não há anormalidade (normal) a partir de Δt1 < tlim1, o processo prossegue para a etapa S4.
[040] Na etapa S4, para qual o processo prossegue quando a primeira unidade de detecção de anormalidade 51b determina que não há anormalidade (normal), a unidade de adição de temperatura 52c adiciona um valor de adição Tad que corresponde ao componente de perda no primeiro dispositivo de inversor 10 durante a operação à temperatura de água de resfriamento tw, obtendo, assim, a temperatura adicionada twa, e o processo prossegue para a etapa S5.
[041] Na etapa S5, a segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 52a calcula uma segunda diferença de temperatura Δt2, que é a diferença entre a segunda temperatura de inversor tin2 e a temperatura adicionada twa, e o processo prossegue para a etapa S6.
[042] Na etapa S6, a presença de uma anormalidade no segundo dispositivo de inversor 20 ou no sistema de resfriamento é determinada pela segunda unidade de detecção de anormalidade 52b, com base em se a segunda diferença de temperatura Δt2 é maior que a segunda temperatura de determinação de anormalidade tlim2. Se for determinada uma anormalidade a partir de Δt2 > tlim2, o processo prossegue para a etapa S7, e se for determinado que não há anormalidade (normal) a partir de Δt2 < tlim2, o primeiro processo de determinação de anormalidade é terminado.
[043] Na etapa S7, para qual o processo prossegue quando uma anormalidade é determinada na etapa S3 ou etapa S6, um processo de falha predefinido é executado. Esse processo de falha pode ser qualquer processo que suprime a geração de calor nas duas máquinas de geração de potência 1, 2; por exemplo, o processo pode ser aquele pelo qual a saída de uma das duas máquinas de geração de potência 1, 2 é suprimida por uma quantidade predeterminada ou é interrompida.
(Operação da primeira modalidade)
[044] Em seguida, a operação da primeira modalidade será descrita. Quando os dispositivos de inversor 10, 20 são acionados, ocorre uma perda no elemento de comutação ou no módulo de potência, que não são mostrados, o calor que corresponde ao componente de perda é gerado e as temperaturas de inversor tin2, tin2 aumentam. Além disso, cada dispositivo de inversor 10, 20 é resfriado pelo dispositivo de resfriamento 30 e, consequentemente, a temperatura de água de resfriamento tw na trajetória de água de resfriamento 31 é aumentada devido à geração de calor do primeiro dispositivo de inversor 10, e essa temperatura de água de resfriamento aumentada tw é aumentada ainda mais devido à geração de calor do segundo dispositivo de inversor 20. Essa água de resfriamento cuja temperatura aumentou é resfriada pela radiação de calor pelo radiador 32 e, então, é suprida novamente para a trajetória de água de resfriamento 31.
[045] Aqui, se ocorrer uma anormalidade no dispositivo de resfriamento 30, ou se um elemento de comutação ou um módulo de potência dos dispositivos de inversor 10, 20 gera calor anormal, a diferença de temperatura entre a temperatura de água de resfriamento tw da trajetória de água de resfriamento 31 e cada temperatura de inversor tin1, tin2 aumenta.
[046] Portanto, a fim de detectar a diferença de temperatura entre cada temperatura de inversor tin1, tin2 e a temperatura de água de resfriamento tw precisamente, é necessário adicionar um sensor de temperatura de água que detecta a temperatura de água de resfriamento que tem aumentado devido à geração de calor do primeiro dispositivo de inversor 10.
[047] Entretanto, nesse caso, o número de sensor de temperatura de águas aumenta, o que leva a custos aumentados. Além disso, é necessário fornecer um sensor de temperatura de água em uma trajetória de água de resfriamento 31 formada no invólucro CA do aparelho de conversão de potência A, que exige trabalho para a instalação. Em particular, a instalação é relativamente fácil se essa trajetória de água de resfriamento 31 for uma tubulação ou similares que são independentes do invólucro CA, mas se a trajetória de água de resfriamento for formada integralmente com o invólucro CA, é difícil realizar a instalação, de modo que a temperatura de água de resfriamento tw possa ser detectada precisamente e o alto desempenho de vedação possa ser assegura.
[048] No entanto, se a determinação de anormalidade do segundo dispositivo de inversor 20 for realizada com base na diferença entre a segunda temperatura de inversor tin2 e a temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40, que é menor do que a temperatura de água de resfriamento real do segundo dispositivo de inversor 20, essa diferença será um valor que é maior do que a diferença real. Consequentemente, a precisão de determinação de anormalidade diminui, e a possibilidade que uma anormalidade será determinada de maneira errônea e um processo de falha será executado aumenta. Isto é, existe o risco que a precisão de detecção de anormalidade irá diminuir e que a faixa de operação do aparelho de conversão de potência A será reduzida.
[049] Em contraste com o mesmo, na primeira modalidade, um valor de adição Tad obtido por meio da conversão do componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 é usado com a temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40, para a determinação de anormalidade para o segundo dispositivo de inversor 20. Consequentemente, a segunda diferença de temperatura (Δt2) entre a segunda temperatura de inversor tin2 e a temperatura de água de resfriamento no segundo dispositivo de inversor 20 é mais precisa do que quando a temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40 é usada tal como está, e a precisão de detecção de anormalidade é aperfeiçoada. Além disso, devido ao fato de que a detecção da temperatura de água é realizada apenas por um sensor de temperatura de água 40 que está no lado a montante na trajetória de água de resfriamento 31, é possível suprimir o custo em comparação a quando um sensor de temperatura de água é separadamente adicionado no aparelho de conversão de potência A.
[050] Adicionalmente, devido ao fato de que um valor de adição Tad que é definido antecipadamente com base em valores de medição reais é usado na unidade de adição de temperatura 52c, a configuração da unidade de adição de temperatura 52c do segundo controlador 52 pode ser simplificada, e o custo pode ser reduzido. Adicionalmente, um valor definido com base na temperatura devido à perda máxima presumida no primeiro dispositivo de inversor 10 é usado como o valor de adição Tad. Consequentemente, o aumento de temperatura real da água de resfriamento W devido à geração de calor do primeiro dispositivo de inversor 10 não irá exceder o valor de adição Tad, assim, é possível impedir uma determinação errônea em que o dispositivo é determinado como sendo normal apesar de uma anormalidade ter ocorrido.(Efeitos da Primeira modalidade) Os efeitos da primeira modalidade são conforme exposto a seguir.
[051] 1) O método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência A de acordo com a primeira modalidade é um método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência A dotado de um primeiro dispositivo de inversor 10 e um segundo dispositivo de inversor 20 como uma pluralidade de conversores de potência que convertem e transmitem potência elétrica, e uma trajetória de água de resfriamento 31 que passa através dos dois dispositivos de inversor 10, 20 e resfria cada um dos dispositivos de inversor 10, 20, que compreende: uma etapa (S1) para detectar as temperaturas (primeira temperatura de inversor tin1, segunda temperatura de inversor tin2) dos dois dispositivos de inversor 10, 20, detectar a temperatura (temperatura de água de resfriamento tw) da água de resfriamento na trajetória de água de resfriamento 31 no lado a montante dos dois dispositivos de inversor 10, 20, e ler essas temperaturas detectadas; uma etapa (S3) para determinar uma presença de uma anormalidade no primeiro dispositivo de inversor 10 dentre os dois dispositivos de inversor 10, 20, como um conversor de potência de estágio anterior disposto a montante na trajetória de água de resfriamento 31 com base em uma primeira diferença de temperatura Δt1 entre a primeira temperatura de inversor tin1 e a temperatura de água de resfriamento tw; e uma etapa (S6) para determinar uma presença de uma anormalidade no segundo dispositivo de inversor 20 como um conversor de potência de estágio subsequente disposto a jusante do primeiro dispositivo de inversor 10 por meio do cálculo de uma temperatura adicionada twa (etapa S4) obtida por meio da conversão de um componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 em uma temperatura (valor de adição Tad) que é adicionada à temperatura de água de resfriamento tw, cálculo de uma segunda diferença de temperatura Δt2 entre essa temperatura adicionada twa e a segunda temperatura de inversor tin2 (etapa S5) e fazendo a determinação com base nessa segunda diferença de temperatura Δt2
[052] Portanto, em um aparelho de conversão de potência A equipado com o primeiro e o segundo dispositivos de inversor 10, 20 como conversores de potência, o número de sensores de temperatura de água 40 pode ser definido para “1”, reduzindo, assim, o custo, possibilitando que a detecção de anormalidade dos dois dispositivos de inversor 10, 20 e do sistema de resfriamento seja realizada com alta precisão.
[053] 2) No método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência A de acordo com a primeira modalidadea temperatura (valor de adição Tad) obtida por meio da conversão do componente de perda é definida para um valor com base em uma temperatura que é convertida a partir de uma perda máxima presumida no primeiro dispositivo de inversor 10.
[054] Portanto, é possível simplificar o cálculo na unidade de adição de temperatura 52c e reduzir o custo, e determinações errôneas, em que o dispositivo é determinado como sendo normal apesar de uma anormalidade ter ocorrido, podem ser impedidas, obtendo-se, assim, alta precisão de detecção.
[055] 3) Um dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência A de acordo com a primeira modalidade compreende: um primeiro dispositivo de inversor 10 e um segundo dispositivo de inversor 20 como uma pluralidade de conversores de potência que convertem e transmitem potência elétrica; uma trajetória de água de resfriamento 31 que passa através dos dois dispositivos de inversor 10, 20 e resfria cada um dos dispositivos de inversor 10, 20; um primeiro sensor de temperatura de inversor 11 e um segundo sensor de temperatura de inversor 12 como sensores de temperatura de conversor de potência que detectam a temperatura de cada dispositivo de inversor 10, 20; um sensor de temperatura de água 40 que detecta a temperatura da água de resfriamento de uma trajetória de água de resfriamento 31 a montante dos dois dispositivos de inversor 10, 20; uma primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a como uma unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio anterior que calcula uma primeira diferença de temperatura Δtl, que é a diferença entre uma temperatura de água de resfriamento tw e uma primeira temperatura de inversor tin1, que é a temperatura do primeiro dispositivo de inversor 10; uma primeira unidade de detecção de anormalidade 51b como uma unidade de detecção de anormalidade de conversor de potência de estágio anterior que realiza a determinação de anormalidade com base em um primeiro componente de diferença de temperatura Δt1 calculado pela primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a; uma unidade de adição de temperatura 52c que converte o componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 em temperatura e adiciona o mesmo à temperatura de água de resfriamento tw; uma segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 52a como uma unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio subsequente que calcula uma segunda diferença de temperatura Δt2, que é a diferença entre a temperatura adicionada twa calculada pela unidade de adição de temperatura 52c e a segunda temperatura de inversor tin2; e uma segunda unidade de detecção de anormalidade 52b como uma unidade de detecção de anormalidade de conversor de potência de estágio subsequente que realiza a determinação de anormalidade com base em uma segunda diferença de temperatura Δt2 calculada pela segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 52a.
[056] Portanto, em um aparelho de conversão de potência A equipado com o primeiro e o segundo dispositivos de inversor 10, 20 como conversores de potência, o número de sensores de temperatura de água 40 pode ser definido para “1”, reduzindo, assim, o custo, possibilitando que a detecção de anormalidade dos dois dispositivos de inversor 10, 20 e do sistema de resfriamento seja realizada com alta precisão.
(Outras modalidades)
[057] A seguir, um método de detecção de anormalidade de temperatura e um dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência de uma outra modalidade serão descritos.
[058] Mediante a descrição da outra modalidade, configurações comuns a outras modalidades recebem os mesmos símbolos de referência que aquelas modalidades, e as descrições das mesmas são omitidas, com apenas as diferenças em relação àquelas modalidades que são descritas.
(Segunda Modalidade)
[059] A segunda modalidade é um exemplo em que o método para converter o componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 em temperatura e adicionar o mesmo à temperatura de água de resfriamento tw é diferente daquele da primeira modalidade.
[060] Isto é, na segunda modalidade, um valor calculado com base em informações de cálculo de perda que incluem características de semicondutor, a frequência de portadora e a corrente suprida para o primeiro dispositivo de inversor 10, é usado como a temperatura obtida por meio da conversão do componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10.
[061] A Figura 3 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência B ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura da segunda modalidade é aplicado.
[062] Na unidade de adição de temperatura 252c do segundo controlador 252 ilustrado na Figura 3, um valor de adição calculado por uma unidade de cálculo de perda 200 fornecida no primeiro controlador 251 é usado como o valor de adição, que é a temperatura do componente de perda.
[063] Além disso, a unidade de cálculo de perda 200 calcula o valor de adição Tad com base em informações de cálculo de perda que incluem as características de semicondutor, a frequência de portadora f e a corrente I no primeiro dispositivo de inversor 10.
[064] O primeiro dispositivo de inversor 10 compreende um transistor bipolar de porta isolada conectado em ponte bem conhecido (mais adiante neste documento denominado de IGBT) e um diodo (diodo de roda livre, mais adiante neste documento denominado de FWD).
[065] Portanto, a perda estacionária no IGBT do primeiro dispositivo de inversor 10 é calculada com o uso da seguinte fórmula (1), e a perda de comutação no IGBT é calculada com o uso da seguinte fórmula (2).
[066] Além disso, a perda estacionária no FWD do primeiro dispositivo de inversor 10 é calculada com o uso da seguinte fórmula (3), e a perda de comutação no FWD é calculada com o uso da seguinte fórmula (4).
[067] A perda de módulo de potência no primeiro dispositivo de inversor 10 é, então, calculada a partir desses valores com o uso da seguinte fórmula (5).
Figure img0001
Ic; Corrente de elemento de comutação de IGBT (primeira corrente de máquina de geração de potência) Vce(sat); Tensão ON de elemento de comutação de IGBT D; fator de modulação PWM Esw; Perda de comutação por 1 pulso de IGBT f: frequência de portadora de PWM N(1); número de circuitos integrados de IGBT N(F); número de circuitos integrados de FWD Vf: Tensão ON de elemento de comutação de FWD Err; Perda de comutação por 1 pulso de FWD
[068] Adicionalmente, a perda no primeiro dispositivo de inversor 10 obtida a partir das fórmulas acima (perda de módulo de potência P (PM)) é convertida em temperatura, e um valor de adição Tad que corresponde ao aumento de temperatura da água de resfriamento é calculado.
[069] Esse valor de adição Tad é obtido por meio da condução de maneira repetida de experimentos antecipadamente, e com o uso de uma tabela ou uma fórmula de cálculo que é definido para que se tenha capacidade de obter o valor de acordo com a perda de módulo de potência P (PM) e a temperatura de água de resfriamento tw.
[070] Além disso, a unidade de adição de temperatura 252c adiciona o valor de adição Tad à temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40, e o próprio cálculo é igual àquele da unidade de adição de temperatura 52c mostrada na primeira modalidade.
[071] Consequentemente, na segunda modalidade, um valor que é mais próximo ao aumento de temperatura da água de resfriamento W devido à geração de calor causada pela perda real no primeiro dispositivo de inversor 10 pode ser definido como o valor de adição Tad, e, portanto, a precisão de detecção de anormalidade é até maior.
(Efeitos da Segunda modalidade)
[072] 2-1) Em um método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência B de acordo com a segunda modalidade,a unidade de adição de temperatura 252c usa, como o valor de adição Tad, que é a temperatura obtida por meio da conversão do componente de perda a ser adicionada à temperatura de água de resfriamento tw, um valor calculado com base em informações de cálculo de perda que incluem o número de circuitos integrados de FWD N(F), o número de circuitos integrados de IGBT N(I), um fator de modulação PWM D como uma característica de semicondutor, uma frequência de portadora f, uma corrente Ic e tensão Vce(sat) no módulo de potência do primeiro dispositivo de inversor 10.
[073] Portanto, é possível obter o valor de adição ideal Tad que corresponde ao estado operacional do primeiro dispositivo de inversor 10, e realizar uma detecção de anormalidade mais precisa.
[074] Deve ser observado que o valor de adição Tad pode ser obtido com base em qualquer uma dentre a corrente Ic, a tensão Vce(sat), a característica de semicondutor (frequência de portadora f, fator de modulação PWM D, número de circuitos integrados de IGBT N(1) e número de circuitos integrados de FWD N(F)).
(Terceira Modalidade)
[075] A terceira modalidade é um exemplo em que o método para converter o componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 em temperatura e adicionar o mesmo à temperatura de água de resfriamento tw para obter o valor de adição Tad é diferente daqueles da primeira e da segunda modalidades.
[076] Isto é, na terceira modalidade, um valor estimado com base na primeira diferença de temperatura Δt1 entre a temperatura do primeiro dispositivo de inversor 10 e a temperatura de água de resfriamento tw é usado como o valor de adição Tad que é adicionado depois que o componente de perda do primeiro dispositivo de inversor 10 é convertido em temperatura.
[077] A Figura 4 é uma visão geral que ilustra esquematicamente um aparelho de conversão de potência C ao qual o método de detecção de anormalidade de temperatura da terceira modalidade é aplicado.
[078] A segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 352a do segundo controlador 352 mostrado na Figura 4 calcula uma segunda diferença de temperatura Δt2 entre a temperatura adicionada twa3, estimada por uma unidade de estimação de perda 300, e a segunda temperatura de inversor tin2.
[079] Aqui, a unidade de estimação de perda 300 recebe como uma entrada a primeira diferença de temperatura Δt1 calculada pela primeira unidade de cálculo de diferença de temperatura 51a, e calcula novamente a perda no primeiro dispositivo de inversor 10 a partir dessa primeira diferença de temperatura Δtl. Adicionalmente, a unidade de estimação de perda 300 estima um valor de adição que corresponde ao componente de aumento de temperatura da água de resfriamento devido a esse componente de perda, e calcula uma temperatura adicionada twa3 obtida mediante a adição desse valor de adição à temperatura de água de resfriamento tw. Conforme para esse valor de adição, os valores que correspondem à primeira diferença de temperatura Δt1 e ao estado de acionamento (por exemplo, alimentação, regeneração, travamento, etc.) da primeira máquina de geração de potência 1 naquele momento são armazenados no primeiro controlador 51 sob a forma de um mapa.
[080] A segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 352a calcula uma segunda diferença de temperatura Δt2 entre essa temperatura adicionada twa3 e a segunda temperatura de inversor tin2.
[081] Dessa forma, na terceira modalidade, o aumento de temperatura da água de resfriamento que corresponde ao componente de perda estimado do primeiro dispositivo de inversor 10 é estimado com base na primeira diferença de temperatura Δt1.
[082] Consequentemente, é possível obter a temperatura de água de resfriamento real no segundo dispositivo de inversor 20 como a temperatura adicionada twa3, aumentando assim a precisão de detecção de anormalidade.
(Efeitos da Terceira modalidade)
[083] 3-1) Em um método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência C de acordo com a terceira modalidade,um valor estimado com base em uma primeira diferença de temperatura Δt1, que é a diferença entre a primeira temperatura de inversor tin1, que é a temperatura do primeiro dispositivo de inversor 10, e a temperatura de água de resfriamento tw, é usado como a temperatura do componente de perda que é adicionado na segunda unidade de cálculo de diferença de temperatura 352a.
[084] Isto é, o estado de geração de calor do primeiro dispositivo de inversor 10 é estimado com base na diferença entre a primeira temperatura de inversor tin1 e a água de resfriamento tw, possibilitando, assim, que o valor de adição seja obtido com alta precisão. Portanto, a temperatura de água de resfriamento no segundo dispositivo de inversor 20 pode ser estimada com alta precisão com base nesse valor de adição altamente preciso, e a detecção de anormalidade pode ser realizada com alta precisão com essa base.
(Quarta Modalidade)
[085] O aparelho de conversão de potência D da quarta modalidade é um exemplo modificado da primeira modalidade e, conforme ilustrado na Figura 5, é um exemplo em que um terceiro dispositivo de inversor 430 para acionar uma terceira máquina de geração de potência (não mostrada) é adicionado em um estágio subsequente da trajetória de água de resfriamento 31.
[086] Um terceiro controlador 453, que realiza uma determinação de anormalidade para esse terceiro dispositivo de inversor 430, compreende uma terceira unidade de cálculo de diferença de temperatura 453a, uma terceira unidade de detecção de anormalidade 453b e uma unidade de adição de temperatura 453c.
[087] A unidade de adição de temperatura 453c toma, como um valor de adição Tad, um valor obtido por meio da conversão da perda no primeiro dispositivo de inversor 10 durante a operação e da perda no segundo dispositivo de inversor 20 durante a operação em um aumento de temperatura da temperatura de água de resfriamento tw, e adiciona esse valor à temperatura de água de resfriamento tw detectada pelo sensor de temperatura de água 40 para obter uma temperatura adicionada twb. Conforme na primeira modalidade, o aumento de temperatura devido a essa perda é definido para o aumento na temperatura da temperatura de água de resfriamento tw devido à geração de calor no momento da perda máxima presumida nos dois dispositivos de inversor 10, 20.
[088] A terceira unidade de cálculo de diferença de temperatura 453a, então, recebe como entradas uma terceira temperatura de inversor tin3 detectada pelo terceiro sensor de temperatura de inversor 413, e a temperatura adicionada twb, e calcula uma terceira diferença de temperatura Δt3, que é a diferença entre as duas.
[089] A terceira unidade de detecção de anormalidade 453b determina uma anormalidade quando a terceira diferença de temperatura Δt3 é maior que uma terceira temperatura de determinação de anormalidade (tlim3), e determina que não há anormalidade quando a terceira diferença de temperatura Δt3 é igual ou menor que a terceira temperatura de determinação de anormalidade (tlim3). Essa terceira temperatura de determinação de anormalidade tlim3 é definida de acordo com uma terceira máquina elétrica giratória (não mostrada) e o terceiro dispositivo de inversor 430.
[090] Portanto, na quarta modalidade, os efeitos 1) a 3) descritos na primeira modalidade podem ser obtidos mesmo que o número de dispositivos de inversor aumente.
(Quinta Modalidade)
[091] O aparelho de conversão de potência E da quinta modalidade é um exemplo modificado da segunda modalidade e, conforme ilustrado na Figura 6, é um exemplo em que um terceiro dispositivo de inversor 530 é adicionado em um estágio subsequente da trajetória de água de resfriamento 31, da mesma maneira que a quarta modalidade descrita acima.
[092] Na unidade de adição de temperatura 553c do terceiro controlador 553 ilustrado na Figura 6, um valor de adição Tad2 calculado por uma unidade de cálculo de perda 500 fornecida no primeiro controlador 251 é usado como o valor de adição, que é a temperatura do componente de perda.
[093] Além disso, a unidade de cálculo de perda 500 calcula o valor de adição Tad com base em informações de cálculo de perda que incluem as características de semicondutor, a frequência de portadora f e a corrente I no primeiro dispositivo de inversor 10, da mesma maneira que a segunda modalidade. Além disso, a unidade de cálculo de perda 500 calcula o valor de adição Tad2 com base em informações de cálculo de perda que incluem as características de semicondutor, a frequência de portadora f e a corrente I no segundo dispositivo de inversor 20.
[094] O cálculo desse valor de adição Tad2 pode ser realizado com o uso de uma tabela ou uma fórmula de cálculo da mesma maneira que na segunda modalidade. Além disso, os valores de adição Tad, Tad2 podem ser calculados com base em qualquer uma dentre a corrente I, a frequência de portadora f e as características de semicondutor.
[095] A terceira unidade de cálculo de diferença de temperatura 553a, então, recebe como entradas uma terceira temperatura de inversor tin3 detectada pelo terceiro sensor de temperatura de inversor 513, e a temperatura adicionada twb calculada com o uso do valor de adição Tad2, e calcula uma terceira diferença de temperatura Δt3, que é a diferença entre as duas.
[096] A terceira unidade de detecção de anormalidade 553b determina uma anormalidade quando a terceira diferença de temperatura Δt3 é maior que uma terceira temperatura de determinação de anormalidade (tlim3), e determina que não há anormalidade quando a terceira diferença de temperatura Δt3 é igual ou menor que a terceira temperatura de determinação de anormalidade (tlim3).
[097] Portanto, na quinta modalidade, o efeito descrito em 2-1) acima pode ser obtido mesmo que o número de dispositivos de inversor aumente.
[098] Além disso, embora não mostrado, quando o número de dispositivos de inversor assim aumenta, a temperatura adicionada twb pode ser calculada com o uso do mesmo método que na terceira modalidade, mediante a detecção de uma anormalidade do terceiro dispositivo de inversor. Isto é, nesse caso, um valor estimado com base na segunda diferença de temperatura Δt2 no segundo dispositivo de inversor 20 é usado como a temperatura do componente de perda a ser adicionada na terceira unidade de cálculo de diferença de temperatura.
[099] O método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência e o dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência da presente invenção foram descritos acima com base nas modalidades, mas configurações específicas dos mesmos não são limitadas a essas modalidades, e diversas modificações e adições para o projeto podem ser feitas sem que se desvie do escopo da invenção, de acordo com cada reivindicação nas Reivindicações.
[0100] Por exemplo, nas modalidades, os dispositivos de inversor foram mostrados como a pluralidade de conversores de potência para converter e transmitir potência elétrica, mas os conversores de potência não se limitam a dispositivos de inversor; outros conversores de potência como conversores também podem ser usados. Consequentemente, nas modalidades, uma máquina de geração de potência foi mostrada como o alvo de saída dos conversores de potência, mas o alvo de saída não se limita ao mesmo, e outros dispositivos, como uma bateria, podem ser usados.
[0101] Adicionalmente, a água de resfriamento foi mostrada como o refrigerante que flui através da trajetória de fluxo de resfriamento, mas o refrigerante não se limita ao mesmo; gás ou fluidos diferentes de água podem ser usados.
[0102] Adicionalmente, na primeira modalidade, o aumento de temperatura da temperatura da água no momento da perda máxima presumida no primeiro dispositivo de inversor foi definido como a temperatura a qual a temperatura do componente de perda do conversor de potência do estágio anterior é adicionada, mas nenhuma limitação é imposta pela mesma. Por exemplo, o mesmo pode ser definido como o aumento de temperatura da temperatura da água no momento de perda máxima no estado de acionamento da primeira máquina de geração de potência, de acordo com aquele estado de acionamento. Isto é, o mesmo pode ser definido como o aumento de temperatura no momento da perda máxima para cada estado de acionamento, como alimentação, regeneração e travado.
[0103] Adicionalmente, na segunda modalidade, foi mostrado um exemplo em que o aumento de temperatura do componente de perda é obtido com base nas Fórmulas (1) a (5); no entanto, não se limita às Fórmulas (1) a (5), contanto que o valor seja calculado com base em informações de cálculo de perda que incluem as características de semicondutor, a frequência de portadora e a corrente suprida para o conversor de potência.
[0104] Além disso, o número de conversores de potência não se limita a “2” e “3” ilustrado nas modalidades, quatro ou mais podem ser fornecidos.

Claims (6)

1. Método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência dotado de uma pluralidade de conversores de potência (10, 20) que convertem e transmitem potência elétrica, e uma trajetória de fluxo de resfriamento (31) que passa através da pluralidade de conversores de potência e resfria cada um dos conversores de potência, o método compreendendo: detectar temperaturas dos conversores de potência e detectar uma temperatura de um fluido de resfriamento da trajetória de fluxo de resfriamento em um lado a montante dos conversores de potência; CARACTERIZADO pelo fato de determinar uma presença de uma anormalidade em um conversor de potência de estágio anterior (10) disposto a montante na trajetória de fluxo de resfriamento dentre a pluralidade de conversores de potência com base em uma diferença (Δt1) entre uma temperatura (tin1) do conversor de potência de estágio anterior (10) e a temperatura (tw) do fluido de resfriamento; e determinar uma presença de uma anormalidade em um conversor de potência de estágio subsequente (20) disposto a jusante do conversor de potência de estágio anterior (10) na trajetória de fluxo de resfriamento com base em uma diferença (Δt2) entre a temperatura (tin2) do conversor de potência de estágio subsequente (20) e uma temperatura (twa) obtida por meio da conversão de um componente de perda do conversor de potência de estágio anterior em uma temperatura (Tad) que é adicionada à temperatura (tw) do fluido de resfriamento.
2. Método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura (Tad) obtida por meio da conversão do componente de perda é definida para um valor com base em uma temperatura que é convertida a partir de uma perda máxima presumida no conversor de potência de estágio anterior.
3. Método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura (Tad) obtida por meio da conversão do componente de perda é definida para um valor que é calculado com base nas informações de cálculo de perda que incluem pelo menos uma dentre uma característica de semicondutor, uma frequência de portadora ou a corrente no conversor de potência de estágio anterior.
4. Método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura (Tad) obtida pela conversão do componente de perda é definida para um valor que é estimado com base na diferença (Δt1) entre a temperatura (tin1) do conversor de potência de estágio anterior e a temperatura do fluido de resfriamento (tw).
5. Método de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que um valor baseado na temperatura devido à perda máxima assumida no conversor de potência do estágio anterior (10) é usado como a temperatura (Tad) que é adicionada à temperatura (tw) do fluido de resfriamento.
6. Dispositivo de detecção de anormalidade de temperatura para um aparelho de conversão de potência compreendendo: uma pluralidade de conversores de potência (10, 20) configurados para converter e transmitir potência elétrica; uma trajetória de fluxo de resfriamento (30) que passa através da pluralidade de conversores de potência e resfria cada um dos conversores de potência; sensores de temperatura de conversor de potência (11, 12) configurados para detectar temperaturas da pluralidade de conversores de potência; um sensor de temperatura de fluido de resfriamento (40) configurado para detectar uma temperatura de um fluido de resfriamento da trajetória de fluxo de resfriamento que está a montante da pluralidade de conversores de potência; CARACTERIZADO pelo fato de compreender uma unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio anterior (51) configurada para calcular uma diferença (Δt1) entre uma temperatura de fluido de resfriamento (tw) e uma temperatura (tin1) de um conversor de potência de estágio anterior (10) disposto a montante na trajetória de fluxo de resfriamento; uma unidade de detecção de anormalidade de conversor de potência de estágio anterior (51b) configurada para realizar a determinação de anormalidade com base na diferença ( Δ t1) calculada pela unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio anterior (51); uma unidade de adição de temperatura (52c) configurada para converter um componente de perda do conversor de potência de estágio anterior (10) em uma temperatura (Tad) e adicionar a mesma (Tad) à temperatura de fluido de resfriamento (tw); uma unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio subsequente (52a) configurada para calcular uma diferença ( Δ t2) entre a temperatura (twa) calculada pela unidade de adição de temperatura (52c) e uma temperatura (tin2) de um conversor de potência de estágio subsequente (20) disposto a jusante do conversor de potência de estágio anterior (10) na trajetória de fluxo de resfriamento; e uma unidade de detecção de anormalidade de conversor de potência de estágio subsequente (52b) configurada para realizar a determinação de anormalidade com base na diferença ( Δ t2) calculada pela unidade de cálculo de diferença de temperatura de estágio subsequente (52a).
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