CN114441066A - 一种温度保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种温度保护方法和装置，所述方法包括：获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。由此可见，在本申请实施例中，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，解决了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。

Description

一种温度保护方法和装置

技术领域

本申请涉及电路领域，特别是涉及一种温度保护方法和装置。

背景技术

目前，电动汽车大功率电路中，控制器在大功率输出时，功率器件如手动维护开关(MSD)、铜排、继电器等连接器件的工作温度有可能超过其正常工作温度范围，如果器件温度过高，长时间在高于正常工作温度的情况下工作，会造成器件损耗加大，从而导致器件寿命大幅下降，并较大影响系统工作的可靠性。而现有技术中，存在的问题主要有功率器件不能对自身的温度进行检测，主要采取温度保护电路或者增加温度传感器等连接器件对温度进行检测，而器件自身温度受环境因素影响较大，检测的温度可能不准确，从而不能准确及时发现器件温度过热，容易造成器件损坏，存在较大的安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种温度保护方法和装置，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，解决了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种温度保护方法，包括：

获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；

利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；

根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；

若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。

可选的，所述利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量，包括：

利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量；

将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

可选的，所述散热量为所述累计发热量高于第一热量阈值的时长与平均散热速率的乘积。

可选的，所述待测部件包括：

手动维护开关(MSD)、铜排、继电器中的至少一个。

可选的，所述进入温度保护模式包括：

将所述总发热量上报至主控板，以使所述主控板对所述待测电路进行控制。

第二方面，本申请实施例提供了一种温度保护装置，包括：

获取单元，用于获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；

预测累计发热量计算单元，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；

总发热量计算单元，用于根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；

温度保护单元，用于当所述总发热量大于或等于预设发热量时，则进入温度保护模式。

可选的，所述预测累计发热量计算单元包括：

累计发热量计算单元，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量；

预测累计发热量计算子单元，用于将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

可选的，所述预测累计发热量计算子单元包括：

散热量计算单元，用于将所述累计发热量高于第一热量阈值的时长与平均散热速率的乘积作为所述散热量。

可选的，所述待测部件包括：

手动维护开关(MSD)、铜排、继电器中的至少一个。

可选的，所述温度保护单元包括：

上报单元，用于将所述总发热量上报至主控板，以使所述主控板对所述待测电路进行控制。

由上述技术方案可以看出，与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：

在本申请实施例中，可以获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。由此可见，通过本申请实施例提供的方法，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，避免了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种温度保护方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的待测部件在电路中的等效电路图；

图3为本申请实施例提供的一种温度保护装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的发明人经过研究发现，现有技术中，目前，电动汽车大功率电路中，控制器在大功率输出时，功率器件如手动维护开关(MSD)、铜排、继电器等连接器件的工作温度有可能超过其正常工作温度范围，如果器件温度过高，长时间在高于正常工作温度的情况下工作，会造成器件损耗加大，从而导致器件寿命大幅下降，并较大影响系统工作的可靠性。而现有技术中，存在的问题主要有功率器件不能对自身的温度进行检测，主要采取温度保护电路或者增加温度传感器等连接器件对温度进行检测，而器件自身温度受环境因素影响较大，检测的温度可能不准确，从而不能准确及时发现器件温度过热，容易造成器件损坏，存在较大的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种温度保护方法和装置，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，解决了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。

示例性方法

参见图1，该图为本发明实施例提供的一种温度保护方法流程图。如图1所示，可以包括：

S101，获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻。

本申请实施例中，待测电路可以是包含开关器件等功率型元件的大功率电路，且其可以是部署在电动汽车中的电路。待测电路可以具有工作周期，预设时间段由用户自行设定，可以包括一个或多个工作周期。

本申请实施例中，可以获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻，实时电流数据可以为在预设时间段内稳定不变的电流或者变化的电流，可以为零，也可以不为零，还可以在一段时间内为零。待测部件可以为功率型元件，例如可以包括手动维护开关(MSD)、铜排、继电器中的至少一种，需要说明的是，本申请不具体限定待测部件的类型，还可以是其他功率器件，待测部件可以具有电阻，在工作时，待测部件在电流经过时发热，热量不断累积，从而可能导致待测部件过热，损耗加大，影响待测部件寿命。

参考图2所示，为待测部件在电路中的等效电路图，待测部件的电阻可以分为两部分，R为待测部件的导体电阻，R_j为待测部件的接触电阻。在工作过程中，正常情况下，接触电阻R极小，与导线电阻阻值相近，如果长时间在大电流I下使用，在电源电压U等各种因素的作用下，接触电阻会变大，在电流的作用下接触电阻的发热量也随之增大，通过接头内部的热量传递，会使整个待测部件的温度上升。

S102，利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量。

在本发明实施例中，可以利用实时电流数据和待测部件的电阻，计算预设时间段内电路中待测部件的预测累计发热量。

作为一种可能的实施方式，可以根据热效应累计公式

计算待测部件在预设时间段内的预测累计发热量，其中，Q为待测部件的预测累计发热量，t为预设时间段时长，In为电路中的实时电流数据，Rn为电路中待测部件的电阻。

其中，待测部件的电阻Rn可以为待测电路中多个待测部件的电阻总和，也可以为各个待测部件的单独电阻，还可以是一个待测部件的电阻，当R_n为待测电路中多个待测部件的电阻总和时，预测累计发热量为多个待测部件的预测累计发热量之和，当R_n为待测电路中一个待测部件的电阻时，预测累计发热量为这一个待测部件的预测累计发热量。举例来说，当电路中待测部件为手动维护开关(MSD)时(阻值R_n)，此时的预测累计发热量就为手动维护开关(MSD)在电流I_n下经过预设时间段t所产生的热量，当电路中包括多个待测部件时，如电路中待测部件为手动维护开关(MSD)、铜排和继电器，R_n为三者在电路中的总阻值，此时的预测累计发热量就为这三者在电流I_n下经过预设时间段t所产生的总热量。

作为另一种可能的实施方式，可以利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量，将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

在本申请实施例中，累计发热量为预设时间段内由于电流通过而在理论上产生的热量，根据电流热效应公式

其中，Q₃为累计发热量，t为预设时间段的时长，可以由用户自行设定，例如可以为一个工作周期，In为电路中的实时电流数据，R_n为电路中待测部件的电阻。而在实际情况中，器件在工作时以及在非工作状态时都会有散热产生，需要说明的是，在实际操作中，待测电路的待测部件的散热可以包括自然散热和非自然散热。

自然散热是指待测电路中的待测部件自然冷却，与自然环境产生热交换，当自然环境的温度低于累计发热量时，此时可以根据自然环境的温度确定第一热量阈值，若累积发热量高于第一热量阈值，说明待测部件向外散热，若累计发热量不高于第一热量阈值，说明待测部件不散热，将待测部件累计发热量高于第一热量阈值的时长与待测部件在自然环境下的平均散热速率的乘积作为散热量，从而待测部件与环境产生热交换，达到散热的效果。

非自然散热可以是指待测电路中的待测部件在冷却装置的工作条件下散热，需要说明的是，在本发明实施例中对冷却装置不作具体限定，例如冷却装置可以是风扇，空调等。第一热量阈值可以和冷却装置的冷却性能相关，由用户根据实际情况自行设定，若累积发热量高于第一热量阈值，说明待测部件向外散热，若累计发热量不高于第一热量阈值，说明待测部件不散热，将累计发热量高于第一热量阈值的时长与在冷却装置下平均散热速率的乘积作为散热量，需要说明的是，不同的冷却装置对应着不同的平均散热速率，用户可以根据冷却装置的不同作相应的调整。

此外，在本发明实施例中，待测部件在工作时和不工作时均可以有散热。

其中，散热量Q₂＝q×t₁，其中Q₂为散热量，q为平均散热速率，t₁为累计发热量高于第一热量阈值的时长，预测累积发热量为Q＝Q₃-Q₂，其中Q₃为累计发热量。

S103，根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量。

在本发明实施例中，可能在预设时间段开始时电路中的器件就已经具有一定的温度，即有初始发热量，此时可以将预测累计发热量和初始发热量相加得到总发热量，用待测部件的总发热量等效待测部件的温度变化量，即Q₁＝Q₀+Q，其中，Q₁为总发热量，Q₀为初始发热量，Q为上述S102中所述的预测累计发热量。

S104，若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。

需要说明的是，本发明不具体限定温度保护模式的类型，如发出滴滴声提示用户，或者将总发热量数据上报至主控板等均属于本发明所保护的范围，预设发热量可以由用户根据待测部件保持正常工作所对应的热量进行设定。

其中，将总发热量上报至主控板后，主控板可以根据总发热量实际情况来控制待测部件降低运行功率或者切断动力系统，从而避免电路中器件长时间在超温度环境下工作，造成损耗加大，影响器件寿命和电路的可靠性，避免造成更大的损坏，从而保证了电路系统的安全。

利用本申请实施例提供的方法，可以获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。由此可见，通过本申请实施例提供的方法，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，避免了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。

示例性设备

参见图2，为本申请实施例提供的一种温度保护装置的示意图。温度保护装置，可以包括：

获取单元301，用于获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；

预测累计发热量计算单元302，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；

总发热量计算单元303，用于根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；

温度保护单元304，用于当所述总发热量大于或等于预设发热量时，则进入温度保护模式。

可选的，所述预测累计发热量计算单元302，包括：

累计发热量计算单元，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量；

预测累计发热量计算子单元，用于将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

可选的，所述预测累计发热量计算子单元，包括：

散热量计算单元，用于将所述累计发热量高于第一热量阈值的时长与平均散热速率的乘积作为所述散热量。

可选的，所述待测部件，包括：

手动维护开关(MSD)、铜排、继电器中的至少一个。

可选的，所述温度保护单元，包括：

上报单元，用于将所述总发热量上报至主控板，以使所述主控板对所述待测电路进行控制。

其中，本发明装置各单元或模块的设置可以参照图1所示的方法而实现，在此不再赘述。

利用本申请实施例提供的装置，可以获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。由此可见，通过本申请实施例提供的方法，可以实时准确预测电路中器件的发热量，用器件发热量等效温度变化量，避免了现有技术中检测温度受环境温度影响而可能不准确的问题，避免了器件温度过高出现故障，从而保证安全。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种温度保护方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；

利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；

根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；

若所述总发热量大于或等于预设发热量，则进入温度保护模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量，包括：

利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量；

将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述散热量为所述累计发热量高于第一热量阈值的时长与平均散热速率的乘积。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测部件包括：

手动维护开关、铜排、继电器中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入温度保护模式包括：

将所述总发热量上报至主控板，以使所述主控板对所述待测电路进行控制。

6.一种温度保护装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取待测电路在预设时间段内的实时电流数据和所述待测电路中的待测部件的电阻；

预测累计发热量计算单元，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的预测累计发热量；

总发热量计算单元，用于根据所述预测累计发热量和所述预设时间段开始时的初始发热量，计算得到总发热量；

温度保护单元，用于当所述总发热量大于或等于预设发热量时，则进入温度保护模式。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预测累计发热量计算单元包括：

累计发热量计算单元，用于利用所述实时电流数据和所述电阻，计算所述预设时间段内所述待测部件的累计发热量；

预测累计发热量计算子单元，用于将所述累计发热量与所述预设时间段内所述待测电路的散热量的差值，作为所述预测累计发热量。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述预测累计发热量计算子单元包括：

散热量计算单元，用于将所述累计发热量高于第一热量阈值的时长与平均散热速率的乘积作为所述散热量。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述待测部件包括：

手动维护开关、铜排、继电器中的至少一个。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述温度保护单元包括：

上报单元，用于将所述总发热量上报至主控板，以使所述主控板对所述待测电路进行控制。

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