CN110045763B - 用于冷却装置的监控装置 - Google Patents
用于冷却装置的监控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110045763B CN110045763B CN201910035778.9A CN201910035778A CN110045763B CN 110045763 B CN110045763 B CN 110045763B CN 201910035778 A CN201910035778 A CN 201910035778A CN 110045763 B CN110045763 B CN 110045763B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- differential quotient
- monitoring device
- values
- designed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 18
- 101100119135 Mus musculus Esrrb gene Proteins 0.000 claims description 10
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 101150097504 LHX1 gene Proteins 0.000 claims description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 241000613118 Gryllus integer Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20945—Thermal management, e.g. inverter temperature control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/1203—Circuits independent of the type of conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
- H05K7/20872—Liquid coolant without phase change
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
- H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
- G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
- G07C5/0808—Diagnosing performance data
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
一种用于监控电力电子组件的冷却装置的监控装置，所述监控装置具有控制装置，所述控制装置具有输入端和输出端，所述输入端被配置成用于接收温度传感器的温度信号并取决于所述温度信号来确定温度值，并且所述输出端被配置成用于输出输出信号。所述控制装置被设计成用于执行以下步骤：‑至少两次获取温度值和关联于所述温度值的时间值，‑获取这些温度值的改变相对相关联的时间值的改变的差分商，‑取决于所获取的差分商来确定所述电力电子组件的所述冷却装置的状态，并且取决于所述状态来输出所述输出信号，以便影响所述电力电子组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于冷却装置的监控装置。该冷却装置尤其用于电力电子组件。
背景技术
电力电子组件(例如DC/DC转换器和AC/DC转换器)将某一电压转换成改变了的电压且例如用于高压电池的充电或用于在车辆的高压网络与低压车载网络之间的转换。这样的电力电子组件部分地以例如11kW或22kW的功率工作，且在此形成须经由冷却装置被排出的热损失。在大功率的情况下，以冷却剂、尤其以液体进行冷却是必要的。汽车工业开发了用于高度自动化驾驶的解决方案，且在此提高了对电子部件可靠性的要求。例如ASIL D(Automotive Safety Integrity Level D，汽车安全完整性等级D)的规范给出了严格的规范，例如用于提高安全性的构件的单独开发的冗余设计要求。在所述探讨的范围内考虑的是：提供针对低压范围(例如12V或24V)的车载网络电池的冗余设计，从而驾驶员在车载网络电池失效的情况下继续具有正常工作的转向且例如可以操控停车(Haltebucht)。提供两个车载网络电池导致较高的重量，且该冗余同样可能通过DC/DC转换器来获得，其从高压电池产生必要的低压以用于驱动。然而为此充分的冷却是必要的，以便可以提供足够的额定功率。对于该实施方案而言有利的是：可以可靠地检测出冷却装置是否正常地工作。
US 2012/0199084 A1、US 5,215,044 A和EP 2 494 162 B1指出了一种用于带有燃烧发动机或混合驱动装置的车辆的、带有多个温度传感器的冷却系统。
US 2012/0262881 A1指出了一种方法，其中检查是否存在足够量的、处于液相的冷却剂。当是这种情况时，压缩机和冷却风扇被关闭。
US 2013/0069591 A1指出了一种用于取决于多个温度传感器来控制车辆充电装置的冷却系统的方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种新型的冷却装置。
一种用于监控电力电子组件的冷却装置的监控装置，所述监控装置具有控制装置，所述控制装置具有输入端和输出端，所述输入端被配置成用于接收温度传感器的温度信号并取决于所述温度信号来确定温度值，所述输出端被配置成用于输出输出信号，并且所述控制装置被设计成用于执行以下步骤：
-至少两次获取温度值和关联于温度值的时间值，
-获取所述温度值的改变相对相关联的时间值的改变的差分商，
-取决于所获取的差分商来确定所述电力电子组件的所述冷却装置的状态，并且取决于所述状态来输出所述输出信号，以便影响所述电力电子组件。
取决于差分商来表征冷却装置的状态被证实是非常有说服力的且允许相对准确地确定所述状态。
根据一种优选的实施方式，监控装置借助温度值的时间曲线来确定温度是否处于上升区域中或渐近区域中，并且监控装置被设计成用于在由上升区域过渡至渐近区域的情况下存储所属的温度值和所属的时间值并在形成差分商的情况下使用这些值。
由此在温度曲线的预先给定的点处进行测量，而这引起良好可比的差分商。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由上升区域至渐近区域的过渡：差分商小于预先给定的最小差分商。
这是一种简单且良好起作用的实施方式，其对硬件仅提出较少的要求。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由上升区域至渐近区域的过渡：在所述时间曲线期间获取最大差分商，并且当所述差分商小于所述最大差分商的预先给定的比例时，假设所述过渡。在非常明显变化的输出条件和环境条件的情况下，由此提高确认过渡的确定的准确性。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于在启用电力电子组件的情况下存储所属的温度值和所属的时间值并在形成差分商的情况下使用这些值。
由此在温度曲线的较早的点处进行测量，而这引起对总斜率的良好预估。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于确定温度值超过预先给定的第一温度值的时刻，并且监控装置被设计成用于一方面存储所属的温度值或第一温度极限值且另一方面存储所属的时间值并且在形成差分商的情况下使用这些值。由此在温度曲线的预先给定的点处进行测量，而这引起良好可比的差分商。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于反复确定和评估在时间上间隔开的温度测量值的差分商。在反复确定当前差分商的情况下，可以立即对极限的改变作出反应。
根据一种优选的实施方式，监控装置具有预先给定的第一差分商，所述第一差分商表征冷却装置的第一故障状态，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设冷却装置的第一故障状态的条件：所获取的差分商大于预先给定的第一差分商。已经被证实的是：当差分商变得太大时，可能以较高的概率假设故障状态。尤其在冷却剂泄漏的情况下产生温度的临界的快速上升。
根据一种优选的实施方式，监控装置使用如下标准作为用于假设第一故障状态的附加条件：当前的温度值大于预先给定的第二温度极限值。由此，还考虑绝对温度。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于在识别出冷却装置的第一故障状态的情况下经由输出端来输出中止信号，以便停用电力电子组件。电力电子组件可通过停用被保护免受损坏。
根据一种优选的实施方式，监控装置具有预先给定的第二差分商，所述第二差分商表征冷却装置的第二故障状态，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置的所述第二故障状态的条件：所获取的差分商大于预先给定的第二差分商。通过使用预先给定的第二差分商，也可以识别出较不严重的故障状态且对应地作出反应。预先给定的第二差分商优选小于预先给定的第一差分商。
根据一种优选的实施方式，监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置的所述第二故障状态的附加条件：所获取的差分商小于预先给定的第一差分商。由此，较少的故障状态可以被良好地与较大的故障状态进行区分。
根据一种优选的实施方式，监控装置使用如下标准作为用于假设第二故障状态的附加条件：当前的温度值大于预先给定的第三温度极限值。还可以由此识别出另外的故障状态。
根据一种优选的实施方式，监控装置被设计成用于在识别出冷却装置的第二故障状态的情况下经由输出端来输出降低信号，以便降低电力电子组件的最大功率。电力电子组件仍可以工作，例如在应急运行中。
根据一种优选的实施方式，电力电子组件是AC/DC转换器、DC/AC转换器、或DC/DC转换器。在这些转换器的情况下监控装置是特别有利的，因为其使得例如相对在车载网络中的车辆电池的冗余成为可能且因此提高了安全性。
根据一种优选的实施方式，至少部分存储所获取的差分商，例如极限的差分商或超出预先给定的极限值的差分商。
根据一种优选的实施方式，车辆具有这样的监控装置。该监控装置明显提高了安全性。
本发明的目的通过如下项1和16来实现，如下项2-15是其优选实施方案。
1.一种用于监控电力电子组件的冷却装置的监控装置，所述监控装置具有控制装置，所述控制装置具有输入端和输出端，所述输入端被配置成用于接收温度传感器的温度信号并取决于所述温度信号来确定温度值，所述输出端被配置成用于输出输出信号，并且所述控制装置被设计成用于执行以下步骤：
-至少两次获取温度值和关联于所述温度值的时间值，
-获取这些温度值的改变相对相关联的时间值的改变的差分商，
-取决于所获取的差分商来确定所述电力电子组件的所述冷却装置的状态，并且取决于所述状态来输出所述输出信号，以便影响所述电力电子组件。
2.根据如上项1所述的监控装置，所述监控装置借助所述温度值的时间曲线来确定所述温度是否处于上升区域中或渐近区域中，并且所述监控装置被设计成用于在由所述上升区域过渡至所述渐近区域的情况下存储所属的温度值和所属的时间值并在形成所述差分商的情况下使用这些值。
3.根据如上项2所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由所述上升区域至所述渐近区域的过渡：所述差分商小于预先给定的最小差分商。
4.根据如上项2所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由所述上升区域至所述渐近区域的过渡：在所述时间曲线期间获取最大差分商，并且当所述差分商小于所述最大差分商的预先给定的比例时，假设所述过渡。
5.根据如上项之一所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于在启用所述电力电子组件的情况下存储所属的温度值和所属的时间值并在形成所述差分商的情况下使用这些值。
6.根据如上项之一所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于确定一个时刻，在所述时刻所述温度值超出预先给定的第一温度极限值，并且所述监控装置被设计成用于一方面存储所属的温度值或所述第一温度极限值且另一方面存储所属的时间值并且在形成所述差分商的情况下使用这些值。
7.根据如上项之一所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于反复地确定和评估时间上间隔开的温度测量值的差分商。
8.根据如上项之一所述的监控装置，所述监控装置具有预先给定的第一差分商，所述第一差分商表征所述冷却装置的第一故障状态，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置的所述第一故障状态的条件：所获取的差分商大于所述预先给定的第一差分商。
9.根据如上项8所述的监控装置，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述第一故障状态的附加条件：当前的温度值大于预先给定的第二温度极限值。
10.根据如上项8或9所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于在识别出所述冷却装置的所述第一故障状态的情况下经由所述输出端来输出中止信号，以便停用所述电力电子组件。
11.根据如上项之一所述的监控装置，所述监控装置具有预先给定的第二差分商，所述第二差分商表征所述冷却装置的第二故障状态，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置的所述第二故障状态的条件：所获取的差分商大于所述预先给定的第二差分商。
12.根据如上项11和如上项7所述的监控装置，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置的所述第二故障状态的附加条件：所获取的差分商小于所述预先给定的第一差分商。
13.根据如上项11或12所述的监控装置，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述第二故障状态的附加条件：当前的温度值大于预先给定的第三温度极限值。
14.根据如上项11至13之一所述的监控装置，所述监控装置被设计成用于在识别出所述冷却装置的所述第二故障状态的情况下经由所述输出端来输出降低信号，以便降低所述电力电子组件的最大功率。
15.根据如上项之一所述的监控装置，其中，所述电力电子组件是AC/DC转换器、DC/AC转换器、或DC/DC转换器。
16.一种具有根据如上项之一所述的监控装置的车辆。
附图说明
本发明的其他的细节和有利的改进方案得自于以下描述的和在附图中示出的、不应以任何方式理解为对本发明的限制的实施例以及得自于如上项2-15。在附图中：
图1以示意性图示示出了带有电力电子组件、冷却装置和监控装置的车辆的整体结构，
图2示出了在冷却装置正常工作的情况下冷却剂的温度变化曲线，
图3示出了在冷却装置的第一故障状态下冷却剂的温度变化曲线，
图4示出了在冷却装置的第二故障状态下冷却剂的温度变化曲线，
图5示出了差分商相对于状态的关系，
图6示出了用于获取冷却装置的状态的流程图，
图7示出了用于获取第一时间值和第一温度值的流程图，
图8示出了用于获取第二时间值和第二温度值的流程图，
图9示出了用于确定冷却装置的状态的一种替代方案，
图10示出了用于确定冷却装置的状态的另一替代方案，并且
图11示出了用于由电力电子组件来评估状态的流程图。
具体实施方式
图1以示意性图示示出了车辆10、例如电动车辆或混合动力车辆。设置有电力电子组件12，尤其是DC/DC转换器、DC/AC转换器、或AC/DC转换器。设置有用于冷却电力电子组件12的冷却装置14，且在冷却装置14处设置有温度传感器16，以便取决于冷却装置14处的温度产生温度信号17且经由数据线18输出所述温度信号。监控装置20具有带有输入端IN 24和输出端OUT 26的控制装置22。电力电子组件12经由数据线13与输入端24相连接，且数据线18同样与输入端24相连接。输出端26经由用于传输信号27的数据线28与电力电子组件12相连接。此外，输出端26经由数据线29与车载计算机30相连接，以便可以使故障的输出成为可能。
控制装置22被设计成用于评估温度信号17并取决于该温度信号使电力电子组件12的影响成为可能。此外或替代地，故障信号可以被输出给车载计算机30。在此，控制装置22识别出冷却装置14是否正常工作或是否存在故障。因此例如在液体冷却的情况下冷却剂可能由于泄漏而从冷却回路中消失，或不发生冷却剂的输送，因为例如冷却剂管道被阻塞或泵不起作用。
图2示出了经由温度传感器16测得的温度(关于时间来绘制)。在t1时刻启用电力电子组件12，且由于电力电子组件12的功率损失，冷却装置14的冷却剂的温度上升。取决于电力电子组件12的功率损失，随着时间推移出现对应的温度。该温度曲线在电力电子组件12启用之后具有上升区域41，在该上升区域中温度上升，且渐近区域42邻接上升区域41，在该渐近区域中温度仅较少地改变。冷却装置14处于正常状态S_Norm中，于是该冷却装置无故障地起作用。
标明了电力电子组件12被启用的时刻t1。在时刻t2时，发生从上升区域41到渐近区域42中的过渡。在t1时刻，温度具有温度值Temp1，而在t2时刻具有温度值Temp2。除了温度曲线之外，在t1和t2时刻的值之间的直接斜率同样被标明。该斜率可以根据如下公式从温度值和时间值的差分商DQ来计算
DQ＝ΔTemp/Δt＝(Temp2–Temp1)/(t2-t1) (1)
图3示出了在S_ERR_2状态下的温度曲线，在该状态下不发生冷却剂流动，因为例如冷却剂泵是有缺陷的。
在t1时刻，电力电子组件12再次被启用，而在t2时刻发生从上升区域41到渐近区域42中的过渡。如可看到的，该曲线相比在图2中更陡，且在t2时刻达到更高的温度Temp2。该差分商对应地大于在图2中。
图4示出了针对S_ERR_1状态的温度曲线，在该状态下冷却装置14失去冷却剂且由此冷却被严重影响。在t1时刻，电力电子组件12被启用，而在t2时刻发生从上升区域41到渐近区域42中的过渡。在t1与t2时刻之间的斜率相比在图3和图2中还更陡，且因此在图4中的差分商DQ也大于在图3中和在图2中的差分商。
实验表明，通过获取差分商DQ可以很好地确定冷却装置14处于哪种状态中。
图5示出了差分商DQ相对于冷却装置14的不同状态的关系。在预先给定的第一差分商DQ1之上且由此在温度曲线的斜率非常大的情况下，假设：冷却装置14处于S_ERR_1状态，在该状态下存在严重故障(例如冷却剂的损失)。在预先给定的第一差分商DQ1与预先给定的第二差分商DQ2之间且由此在斜率较小、然而继续增加的情况下，假设：存在S_ERR_2状态，在该状态下冷却装置14虽然具有一定的冷却功率，然而不具有完全的冷却功率。这例如可能是如下情况：冷却剂泵不起作用。当差分商DQ小于预先给定的第二差分商DQ2时，可以假设：冷却装置14正常起作用且具有S_NORM状态。替代地，可以提供额外的预先给定的第三差分商DQ3，并假设当差分商DQ小于第三差分商DQ3时，关于冷却装置14或温度传感器存在故障。
如此获取的状态可以被输出给电力电子组件12和/或输出给车载计算机30，且它们可以对应地作出反应。电力电子组件12可以例如在S_ERR_1状态下停用，因为在无冷却的情况下可能出现电力电子组件12的损坏。在S_ERR_2和S_ERR_3状态下，电力电子组件12可以例如通过以下方式作出反应：电力电子组件12的最大功率被降低。当电力电子组件12例如是DC/DC转换器时，例如输出端处的最大功率可以从10kW被降到4kW。在S_ERR_3状态下，车载计算机30可以例如以如下方式作出反应：该车载计算机要求寻找修理厂。
参数DQ1、DQ2、DQ3以及还有在计算时所使用的其余参数取决于相应的冷却装置和电力电子组件。对于新系列而言，可以例如执行具有对应故障的样品测量并对应地确定适合的参数。这些参数可以在例如用于对应的应用情况的监控装置20中被存储在非易失性存储器中。
图6示出了用于评估差分商DQ的程序的流程图。在S100中，开始，例如在启用电力电子组件12时。在S102中，获取第一时间值t1和第一温度值Temp1。接着，在S104中，获取第二时间值t2和第二温度值Temp2。在S106中，借助公式(1)计算出差分商DQ。
在S108中，检查差分商DQ是否大于预先给定的第一差分商DQ1。如果是，在S110中将状态STATE设定到值S_ERR_1。如果否，朝S112跳转，并在该处检查差分商DQ是否大于预先给定的第二差分商DQ2。如果是，在S114中将状态STATE设定到值S_ERR_2。如果否，朝S116跳转，并检查差分商DQ是否大于预先给定的第三差分商DQ3。如果是，在S118中将状态STATE设定到值S_NORM。如果否，朝S120跳转，并将状态STATE设定到值S_ERR_3。接着，朝S122跳转，同样地由S110、S114和S118朝S122跳转。在S122中，输出状态STATE，例如在车载计算机30处或输出给电力电子组件12。在S124中，结束该程序。
程序S100当然也可以被反复执行，其方式为：持续地执行步骤S102和S104以及由此执行测量且接着在以下步骤中评估当前的差分商DQ。如果还在渐近区域中执行对差分商DQ的获取，则在S116中进行检查可以被步骤S118替代且步骤S116、S120被移除，从而在渐近区域42中不产生故障状态S_ERR_3。
图7示出了针对程序GET t1、Temp1 S102的可能的实施例。在S132中，获取或测量当前的时间值t和当前的温度值Temp(“MEAS”)。在S134中，检查温度值Temp是否大于或等于温度极限值Temp_lim_1，即是否已达到确定的温度。如果否，返回地朝S132跳转，并重新获取温度。如果是，朝S136跳转，并将变量t1被设定到时间值t，并将变量temp1被设定到温度值Temp。接着，在S138中结束该程序。温度极限值Temp_lim_1可以例如被设定到30℃，且计算差分商DQ可以因此在总是存在相同温度的点来计算。这使得评估的良好的可比性成为可能。
图8示出了针对图6的程序GET t2、Temp2 S104的实施例。在S142中，测量时间值t和温度值Temp，并将所获取的值存储在变量t_OLD和Temp_OLD中。在S144中等待，并在S146中以相同的方式将时间值和温度值存储在变量t_NEW和Temp_NEW中。在S148中计算出差分商DQ，并在S150中检查差分商DQ是否小于极限值DQ_min。如果不是这种情况，即温度曲线的斜率还相对较大，则朝S152跳转，将变量t_OLD设定到变量t_NEW的值，将变量Temp_OLD设定到变量Temp_NEW的值，并返回地朝S144跳转，以便获取下一差分商。然而，如果在S150中差分商DQ小于极限值DQ_MIN，则朝S154跳转，并将变量t2设定到值t_NEW，将变量Temp2设定到值Temp_NEW，并朝S156跳转，以便结束该程序。通过在S150中进行检查来获取是否已经到达具有较小的斜率的渐近区域42。由此，可以对应于图2至图4来获取时间值t2。
替代地，可以通过以下方式来获取从上升区域41至渐近区域42的过渡：在时间曲线期间获取最大的差分商DQmax，其方式为，例如总是存储目前最大的值DQmax，且当差分商大于目前的DQmax时，替代DQmax。当差分商DQ小于最大差分商DQmax的预先给定的比例、例如小于DQmax的5％或小于DQmax的10％时，假设该过渡。
图9示出了相对图6的步骤S108的一种替代的实施方式。在步骤S108’中，作为评估差分商DQ的状态S_ERR_1的故障条件，额外地评估温度Temp2(即当前的温度)是否大于预先给定的第二温度极限值Temp_max_high。因此假设，在超出该第二温度极限值的情况下存在故障。取决于应用情况，也可以将这两个条件(差分商和最大温度)用作必要的前提条件，其方式为：由具有算符“AND”的和运算(UND-Verknüpfung)来替代具有算符“OR”的或运算(ODER-Verknüpfung)。
图10对应于图9地示出了图6的步骤S112的一种替代的实施方式，其中除了评估差分商DQ之外，即使当前的温度(Temp2)大于预先给定的第三温度极限值Temp_max_mid，也触发故障状态S_ERR_2。在此也可以替代地进行和运算。
图11以示意性图示示出了电力电子组件12对所传输的状态的反应。在S116中，开始程序，并在S162中检查状态STATE是否与状态S_ERR_1相对应。如果是，在S164中断开电力电子组件12。如果否，在S166中检查状态STATE是否与状态S_ERR_2或状态S_ERR_3相对应。如果是，在S168中降低最大功率P_max，然而电力电子组件12保持接通。如果否，进行朝S170的步骤，并检查该状态是否与状态S_Norm相对应。如果是，电力电子组件12保持正常接通(“ON”)。如果否，存在未知的状态，并在S174中进行故障处理(“ERROR”)。
当然，在本发明的范围内，各种变体方案和修改方案都是可能的。
当提及“小于”或“大于”的比较时，这总是还包括“小于或等于”或“大于或等于”，因为在离散值(例如整数)的情况下x<y与x<＝(y-1)一致。
附图标记清单
10 车辆
12 电力电子组件
14 冷却装置
16 温度传感器
17 温度信号
18 数据线
20 监控装置
22 控制装置
24 输入端
26 输出端
27 输出信号
28 数据线
29 数据线
30 车载计算机
41 上升区域
42 渐近区域
Temp1，Temp2 温度值
t1，t2 时刻
DQ 差分商
DQ1 预先给定的第一差分商
DQ2 预先给定的第二差分商
DQ_min 用于确定渐近区域的极限值
DQ_max 测量时的最大差分商
Claims (14)
1.一种用于监控电力电子组件(12)的冷却装置(14)的监控装置(20)，所述监控装置(20)具有控制装置(22)，所述控制装置(22)具有输入端(24)和输出端(26)，所述输入端(24)被配置成用于接收温度传感器(16)的温度信号(17)并取决于所述温度信号(17)来确定温度值(Temp1，Temp2)，所述输出端(26)被配置成用于输出输出信号(27)，并且所述控制装置(22)被设计成用于执行以下步骤：
-至少两次获取温度值(Temp1，Temp2)和关联于所述温度值的时间值(t1，t2)，
-获取这些温度值(Temp1，Temp2)的改变相对相关联的时间值(t1，t2)的改变的差分商(DQ)，
-取决于所获取的差分商(DQ)来确定所述电力电子组件(12)的所述冷却装置(14)的状态(STATE)，并且取决于所述状态(STATE)来输出所述输出信号(27)，以便影响所述电力电子组件(12)；
其中所述监控装置具有预先给定的第一差分商(DQ1)，所述第一差分商表征所述冷却装置(14)的第一故障状态(S_ERR_1)，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置(14)的所述第一故障状态(S_ERR_1)的条件：所获取的差分商(DQ)大于所述预先给定的第一差分商(DQ1)；
其中所述监控装置具有预先给定的第二差分商(DQ2)，所述第二差分商表征所述冷却装置(14)的第二故障状态(S_ERR_2)，并且所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置(14)的所述第二故障状态(S_ERR_2)的条件：所获取的差分商(DQ)大于所述预先给定的第二差分商(DQ2)。
2.根据权利要求1所述的监控装置(20)，所述监控装置借助所述温度值(Temp1，Temp2)的时间曲线来确定所述温度是否处于上升区域(41)中或渐近区域(42)中，并且所述监控装置被设计成用于在由所述上升区域(41)过渡至所述渐近区域(42)的情况下存储所属的温度值(Temp1，Temp2)和所属的时间值并在形成所述差分商(DQ)的情况下使用这些值。
3.根据权利要求2所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由所述上升区域(41)至所述渐近区域(42)的过渡：所述差分商(DQ)小于预先给定的最小差分商(DQ_min)。
4.根据权利要求2所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于通过以下方式来获取由所述上升区域(41)至所述渐近区域(42)的过渡：在所述时间曲线期间获取最大差分商(DQmax)，并且当所述差分商(DQ)小于所述最大差分商(DQmax)的预先给定的比例时，假设所述过渡。
5.根据前述权利要求之一所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于在启用所述电力电子组件(12)的情况下存储所属的温度值(Temp1)和所属的时间值(t1)并在形成所述差分商(DQ)的情况下使用这些值。
6.根据前述权利要求1-4之一所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于确定一个时刻(t1)，在所述时刻所述温度值(Temp)超出预先给定的第一温度极限值(Temp_lim_1)，并且所述监控装置被设计成用于一方面存储所属的温度值(Temp1)或所述第一温度极限值(Temp_lim_1)且另一方面存储所属的时间值(t1)并且在形成所述差分商(DQ)的情况下使用这些值。
7.根据前述权利要求1-4之一所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于反复地确定和评估时间上间隔开的温度测量值(Temp1，Temp2)的差分商(DQ)。
8.根据权利要求1所述的监控装置(20)，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述第一故障状态(S_ERR_1)的附加条件：当前的温度值(Temp)大于预先给定的第二温度极限值(Temp_max_high)。
9.根据权利要求1所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于在识别出所述冷却装置(14)的所述第一故障状态(S_ERR_1)的情况下经由所述输出端(26)来输出中止信号，以便停用所述电力电子组件(12)。
10.根据权利要求7所述的监控装置(20)，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述冷却装置(14)的所述第二故障状态(S_ERR_2)的附加条件：所获取的差分商(DQ)小于所述预先给定的第一差分商(DQ1)。
11.根据权利要求1所述的监控装置(20)，所述监控装置使用如下标准作为用于假设所述第二故障状态(S_ERR_2)的附加条件：当前的温度值(Temp)大于预先给定的第三温度极限值(Temp_max_mid)。
12.根据权利要求1所述的监控装置(20)，所述监控装置被设计成用于在识别出所述冷却装置(14)的所述第二故障状态的情况下经由所述输出端(26)来输出降低信号，以便降低所述电力电子组件(12)的最大功率。
13.根据前述权利要求1-4之一所述的监控装置(20)，其中，所述电力电子组件(12)是AC/DC转换器、DC/AC转换器、或DC/DC转换器。
14.一种具有根据前述权利要求之一所述的监控装置(20)的车辆。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018100992.5 | 2018-01-17 | ||
| DE102018100992.5A DE102018100992A1 (de) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Überwachungsvorrichtung für eine Kühlvorrichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110045763A CN110045763A (zh) | 2019-07-23 |
| CN110045763B true CN110045763B (zh) | 2021-06-15 |
Family
ID=67068543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910035778.9A Active CN110045763B (zh) | 2018-01-17 | 2019-01-15 | 用于冷却装置的监控装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10912236B2 (zh) |
| JP (1) | JP6748744B2 (zh) |
| KR (1) | KR102152080B1 (zh) |
| CN (1) | CN110045763B (zh) |
| DE (1) | DE102018100992A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023202879A1 (de) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum betrieb einer schaltungseinheit und schaltungseinheit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1281939A (en) * | 1968-11-18 | 1972-07-19 | Giddings & Lewis | Method and apparatus for positional control compensation for temperature changes in machine tool spindles |
| JP2009284597A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Toyota Motor Corp | パワーコントロールユニットの冷却装置 |
| CN102064671A (zh) * | 2009-11-17 | 2011-05-18 | 现代自动车株式会社 | 对混合电动车的功率变换器的冷却进行控制的方法 |
| JP2015136217A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | インバータ制御装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4104093A1 (de) | 1991-02-11 | 1992-08-13 | Behr Gmbh & Co | Kuehlanlage fuer ein fahrzeug mit verbrennungsmotor |
| ES2122805T3 (es) * | 1995-04-03 | 1998-12-16 | Siemens Ag | Instalacion para la deteccion precoz de una rotura durante la fundicion continua. |
| TW552461B (en) * | 2002-11-15 | 2003-09-11 | Benq Corp | Method and apparatus for cooling control |
| JP2006252608A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Funai Electric Co Ltd | 光ディスク装置の冷却装置および光ディスク装置 |
| JP5032061B2 (ja) * | 2006-05-19 | 2012-09-26 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | インバータ装置 |
| JP2008172938A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Meidensha Corp | 冷却装置の異常診断装置 |
| DE102007020941A1 (de) * | 2007-05-04 | 2008-11-13 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Erfassungsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Temperatur eines Objekts |
| JP5617211B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2014-11-05 | 富士電機株式会社 | インバータ装置の冷却能力測定方法 |
| JP4998537B2 (ja) | 2009-10-15 | 2012-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の冷却装置 |
| DE102009051377A1 (de) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Antrieb für ein Hybridfahrzeug |
| DE102009057586B4 (de) * | 2009-12-09 | 2016-02-18 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Oberwachen eines Kühlmittel-Temperatursensors eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und einer Zusatzheizung sowie Steuereinrichtung |
| JP5353974B2 (ja) | 2011-04-18 | 2013-11-27 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車両用電源装置 |
| DE102011076908A1 (de) | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters sowie Wechselrichter |
| JP5497716B2 (ja) | 2011-09-21 | 2014-05-21 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 車両用充電装置 |
| US20140079092A1 (en) * | 2012-09-19 | 2014-03-20 | Abb Oy | Method and apparatus for pre-emptive power semiconductor module fault indication |
| GB2514116B (en) * | 2013-05-13 | 2016-02-10 | Intellistat Ltd | Temperature control |
| JP2015130769A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | モータシステム制御装置 |
-
2018
- 2018-01-17 DE DE102018100992.5A patent/DE102018100992A1/de active Pending
-
2019
- 2019-01-14 KR KR1020190004591A patent/KR102152080B1/ko active IP Right Grant
- 2019-01-15 CN CN201910035778.9A patent/CN110045763B/zh active Active
- 2019-01-16 US US16/249,005 patent/US10912236B2/en active Active
- 2019-01-17 JP JP2019005661A patent/JP6748744B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1281939A (en) * | 1968-11-18 | 1972-07-19 | Giddings & Lewis | Method and apparatus for positional control compensation for temperature changes in machine tool spindles |
| JP2009284597A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Toyota Motor Corp | パワーコントロールユニットの冷却装置 |
| CN102064671A (zh) * | 2009-11-17 | 2011-05-18 | 现代自动车株式会社 | 对混合电动车的功率变换器的冷却进行控制的方法 |
| JP2015136217A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | インバータ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10912236B2 (en) | 2021-02-02 |
| DE102018100992A1 (de) | 2019-07-18 |
| JP2019154223A (ja) | 2019-09-12 |
| KR20190088017A (ko) | 2019-07-25 |
| KR102152080B1 (ko) | 2020-09-04 |
| US20190223331A1 (en) | 2019-07-18 |
| JP6748744B2 (ja) | 2020-09-02 |
| CN110045763A (zh) | 2019-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107776408B (zh) | 车辆系统、电池系统和电池系统的控制方法 | |
| CN107681757B (zh) | 备份电源 | |
| US10115247B2 (en) | Method and arrangement for controlling charging of an electrical storage system in a vehicle including measuring power loss over connector elements during charging and generating an error signal based on power loss | |
| EP3270173B1 (en) | Battery management device, battery monitoring circuit, control system | |
| CN107472028B (zh) | 用于控制车辆的充电装置的方法和系统 | |
| US11220185B2 (en) | Battery monitoring device and electric-vehicle control apparatus | |
| CN105301425B (zh) | 线束异常检测系统和方法 | |
| US20210328421A1 (en) | Relay temperature measuring device and method | |
| US20170115370A1 (en) | Apparatus and method of diagnosing current sensor of eco-friendly vehicle | |
| CN108602449B (zh) | 电池管理装置 | |
| US10161980B2 (en) | Deterioration detecting apparatus and deterioration detecting method | |
| US20160156084A1 (en) | Apparatus and method for controlling converter | |
| JP2005114401A (ja) | 組電池の異常判定装置および組電池の異常判定方法 | |
| KR20210057895A (ko) | 급발진 제어 장치 및 방법 | |
| CN110045763B (zh) | 用于冷却装置的监控装置 | |
| CN110361669B (zh) | 电池劣化判定装置 | |
| US8463474B2 (en) | Method and system for controlling motor torque in hybrid vehicles | |
| US20190190285A1 (en) | Charging system with sensor diagnosis function and method of diagnosing sensor applied to the same | |
| CN109001585B (zh) | 用于诊断电池连接状态的系统和方法 | |
| US20190195930A1 (en) | Device and method for detecting a missing electrical connection of an energy store to an energy-supply system, particularly an electrical system of a motor vehicle | |
| KR20200124786A (ko) | 배터리 센서 진단 시스템 및 방법 | |
| WO2015022731A1 (ja) | 電池監視装置、電池システムおよび車両制御システム | |
| US11500002B2 (en) | Method for determining an electrical variable | |
| KR102344211B1 (ko) | 메인 제어부 이상 진단 시스템 및 방법 | |
| US11695365B2 (en) | Method and device for external monitoring of a converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |