CN114730194A - 特别用于机动车辆的热管理方法及相关控制单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在检测到电加热装置过热的情况下管理热量的方法,该装置尤其用于机动车辆,该装置包括多个电阻元件,这些电阻元件配置成使用控制信号通过根据设定点的脉宽调制而被供应电功率。根据本发明,该方法包括以下步骤:‑激活在第一前进方向上逐步调整设定点的第一阶段(P1),并且重复调整第一阶段(P1),直到通过脉宽调制(PWM_(sub)system)记录的控制信号的占空比超过确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),并且如果没有,则,‑激活在与第一调整阶段(P1)中的前进方向相反的第二前进方向上调整设定点的第二阶段(P2)。本发明还涉及用于实施这种方法的控制单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种在用于加热流体的电加热装置过热的情况下应用的热管理方法。尤其是电加热装置的问题,机动车辆打算装备该电加热装置。非限制性地,电加热装置可以配置成加热例如旨在流过加热装置的空气流。本发明可以同样适用于高压电加热装置和低压电加热装置。
本发明尤其适用于包括这种加热装置的机动车供暖和/或通风和/或空调设备。
背景技术
机动车辆通常配备有这种供暖和/或通风和/或空调设备,该设备用于调节输送到乘客车厢的空气流的气动热参数,特别是空气流的温度。为此,该设备通常包括一个或多个热处理装置,尤其是用于加热流体比如空气流的电加热装置(也称为电暖器)。
电加热装置包括电加热模块。举例来说,电加热模块可以布置成直接暴露于流过电加热装置的空气流中。
根据一种已知的解决方案,加热模块包括电阻元件,例如PTC电阻元件(PTC是正温度系数的首字母缩写),比如PTC陶瓷,也称为PTC陶瓷电阻器。
这是元件电阻随温度变化很大的问题。更准确地说,PTC电阻元件的欧姆值增加得非常快,超过了预设的温度阈值。
电阻元件可以由机载电压源即电池供电。电连接器可以连接到位于车辆上的电压源,从而允许将所需的电力供应到电加热装置,尤其是电阻元件。此外,电阻元件由通常包括供电电路的电子控制单元控制。供电电路例如安装在印刷电路板上。
特别是在高压电加热装置的情况下,这可能是车辆的主加热装置的问题,因此其可能非常强大。
在过热的情况下,装置可能在至少一个点达到系统正确操作的温度极限。PTC电阻元件用于防止过热,过热可能会引起火灾,从而保证乘客的安全。
然而,靠近电加热装置的某些部件比如供暖和/或通风和/或空调设备的塑料部件可能更敏感,尤其是在某些条件下,例如在当供暖和/或通风和/或空调设备的百叶窗有意地或由于未检测到的机械故障而关闭时的高温情况下。
因此,控制电加热装置的温度是有利的,以避免损坏周围的部件。
发明内容
本发明的目的是提供一种在检测到电加热装置过热的情况下应用的热管理解决方案,允许至少部分避免现有技术的上述缺点。
为此,本发明的一个主题是一种在检测到电加热装置过热的情况下应用的热管理方法,所述装置特别是用于机动车辆,所述装置包括配置为由电压源供电的多个电阻元件,其中至少一个电阻元件子集的供电根据功率设定点或温度设定点或电流设定点或电阻设定点使用脉宽调制控制信号来控制。
根据本发明,所述方法包括以下步骤:
-激活在第一变化方向上逐渐调节所述设定点的第一阶段,该第一调节阶段包括以下子步骤:以第一预定增量调节所述设定点;对于每个调节的设定点值,根据调节的设定点值为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值;在第一调节阶段的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比,并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较,
-只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过所确定的检测阈值,就重复第一调节阶段,
但在与第一阶段的变化方向相反的第二变化方向上激活调节所述设定点的第二阶段。
优选地,第一阶段是降额阶段,即其中所述设定点在第一变化方向上受到限制的阶段。
降额或限制第一阶段包括以下子步骤:
-以第一预定增量限制所述设定点,允许达到降额水平i,
-对于每个限制的设定点值,根据限制的设定点值为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值,
-在降额或限制第一阶段的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比,并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较。
只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过所确定的检测阈值,就重复降额或限制第一阶段。
所述方法还可以包括单独或组合实施的一个或多个以下特征。
第二调节阶段优选是渐进的,并且包括以下子步骤:
-以第二预定增量调节所述设定点,
-对于每个调节的设定点值,为所述控制信号的占空比确定代表过热的相应检测阈值,
-在第二调节阶段的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比,并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较,
-如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过所确定的检测阈值,则重新激活第一调节阶段,
-否则重复调节所述设定点的第二阶段。
优选地,第二调节阶段是设定点升额或增加阶段,包括以下子步骤:
-以第二预定增量增加所述设定点,
-对于每个增加的设定点值,为所述控制信号的占空比确定代表过热的相应检测阈值,
-在升额或增加第二阶段的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比,并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较,
-如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过了所确定的检测阈值,则重新激活降额第一阶段,否则重复升额或增加所述设定点的第二阶段。特别地,可能重复升额或增加所述设定点的第二阶段,直到达到主要设定点。更准确地说,可能达到的是不受限制的主要设定点。这尤其是从控制单元接收的设定点请求的问题。该设定点可能但不一定是初始设定点。根据另一种选择,该设定点可能已经改变,并且不再是初始设定点。
所述设定点以第二预定增量的增加尤其允许达到增加水平j。特别地,如果第二预定增量等于第一预定增量,则增加水平j对应于降额水平i。
所述方法可以包括测量供电电压的步骤,并且还根据所测量的供电电压来确定所述控制信号的占空比的检测阈值。
所述方法可以包括以下步骤:
-在第一调节阶段,将所述设定点的调节值与极限设定点值进行比较,
-如果所述设定点的调节值达到极限设定点值,则产生命令以在预定停止时间内停止所述至少一个电阻元件子集的供电。
可以在预定停止时间结束时产生恢复所述至少一个电阻元件子集的供电的命令。
可替代地,恢复供电的命令可以取决于预定标准,例如电阻元件的供电电路的载体的温度。
命令恢复所述至少一个电阻元件子集的供电,其中恢复设定点被设置为低于或等于允许的最大设定点值的预定值。
该方法可以进一步包括以下步骤:
-记录电阻元件的供电电路的载体的温度,
-根据记录的温度确定所述至少一个电阻元件子集是否处于最小加热状态,以及
-当确定所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态时,激活第一调节阶段。
在没有检测到所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态的情况下,不激活第一调节阶段,并且可以从开始重复所述方法。
例如,在所述至少一个电阻元件子集的供电的预定停止时间之后,记录所述载体的温度。
如果根据所述载体的记录温度确定了所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态,则利用恢复设定点产生恢复所述至少一个电阻元件子集的供电的命令。
在没有检测到所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态的情况下,供电可以允许的最大设定点重启。
根据第一实施例,将所述载体的记录温度与代表电加热装置最小加热的预定极限温度进行比较。
根据第二实施例,在预定时间段内,例如在所述至少一个电阻元件子集的供电的预定停止时间内,监控电阻元件的供电电路的载体的温度变化,并与代表电加热装置的最小加热的预定极限温度变化进行比较。
根据一个变型实施例,电阻元件是负温度系数的电阻元件。
电阻元件可以是正温度系数的电阻元件,设定点例如是功率设定点。在这种情况下,第一调节阶段是降额阶段,其中只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比高于在第一调节阶段中确定的检测阈值,功率设定点就以第一预定增量逐渐减小,并且第二调节阶段是升额阶段,其中当脉宽调制控制信号的所记录的占空比低于或等于在第二调节阶段中确定的检测阈值时,功率设定点增加。
第一调节阶段可以预定周期重复。预定周期可以短于10秒,例如约4秒。
第二调节阶段可以预定周期重复。该预定周期可以与第一调节阶段相同。
所述第一和/或第二预定增量可以是恒定的。
第二预定增量可以等于第一预定增量。
可替代地,所述第一和/或第二预定增量是可变的。根据实施例的一示例,从第一调节阶段的预定迭代次数,第一预定增量增加,以便加速所述设定点和所述控制信号的占空比的改变。
根据一个优选实施例,所述设定点是功率设定点。
至少两个独立电阻元件子集由供电的脉宽调制独立控制。对于每个子集,根据子集的电阻元件的性质和/或数量,独立地定义控制信号的占空比的检测阈值。
在激活第一调节阶段之前,当所述至少一个电阻元件子集的脉宽调制控制信号的占空比超过脉宽调制控制信号的占空比的预定检测阈值时,在预备步骤中检测电加热装置的至少一个电阻元件子集的过热,该值代表所述至少一个电阻元件子集的过热。
本发明还涉及一种用于电加热装置的控制单元,该装置包括配置成由电压源供电的多个电阻元件,该控制单元配置成根据功率设定点、温度设定点、电流设定点或电阻设定点产生用于控制电阻元件的供电的脉宽调制控制信号。控制单元包括用于以下的至少一个处理装置:
-激活在第一变化方向上逐渐调节所述设定点的第一阶段,该第一调节阶段包括以下子步骤:以第一预定增量调节所述设定点;对于每个调节的设定点值,根据调节的设定点值为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值;在第一调节阶段的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比,并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较,
-只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过所确定的检测阈值,就重复第一调节阶段,
否则,在与第一阶段的变化方向相反的第二变化方向上激活调节所述设定点的第二阶段。
附图说明
通过阅读下面的描述和附图,本发明的其他特征和优点将变得更加明显,下面的描述是通过说明性和非限制性的示例给出的,其中:
图1示出了热管理方法的各个步骤的流程图,特别是根据本发明的第一设定点调节阶段的流程图。
图2是表示脉宽调制控制信号的占空比的检测阈值根据恒定电压的电功率设定点而变化的一示例的值表。
图3示出了热管理方法的各个步骤的流程图,特别是第二设定点调节阶段的流程图,其中设定点在与第一调节阶段相反的变化方向上被调节。
图4示出了在实施第一调节阶段之后切断电阻元件的供电的情况下热管理方法的各个步骤的流程图。
图5示出了根据本发明的用于在激活热管理方法的第一调节阶段之前检测过热的方法的各种预备步骤的流程图的示例。
在这些图中,相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例,但这并不一定意味着每个参考涉及相同的实施例,或者特征仅适用于单个实施例。各种实施例的各个特征也可以被组合或互换,以便创建其他实施例。
在描述中,一些元件可被索引,例如第一元件或第二元件。在这种情况下,这是简单索引,用于区分和指定相似但不相同的元件。这种索引并不意味着一个元件优先于另一个元件,并且这种指定可以容易地互换,而不脱离本说明书的范围。这种索引也不意味着时间上的顺序。
本发明涉及采用空气流的供暖和/或通风和/或空调设备(图中未示出)的领域,机动车辆打算装备该设备以调节空气流的气动热参数,该空气流被输送到车辆乘客车厢的一个或多个区域。
本发明更具体地涉及一种机动车辆电加热装置(也称为电暖器),这种设备特别装备有该装置。这是用于加热流体的电气装置的问题。非限制性地,这可以是用于加热空气流的装置的问题。下面参考空气流给出描述,但本发明可以应用于另一种流体。
特别地,这可能是高压辐射器或者电加热装置的问题。表述“高电压”和“高-电压”定义例如高于90V或120V的电压。作为变体,这可能是低电压辐射器的问题。
电加热装置配置成将例如从车辆汲取的电能转换成热能,该热能被传递给流经供暖和/或通风和/或空调设备的空气流。
电加热装置可以包括预定数量的加热模块。这些加热模块可以布置成直接暴露于流经电加热装置的空气流中。
更准确地,每个加热模块可以包括电阻元件。因此,电加热装置包括配置为由电压源供电的多个电阻元件。
电阻元件可以是正温度系数(PTC)的电阻元件。电阻元件例如采用PTC陶瓷的形式,例如被称为PTC陶瓷电阻器的PTC陶瓷。作为变型,这可能是负温度系数(NTC)电阻元件的问题。
电加热装置通常还包括用于控制加热模块的电子控制单元。这种控制单元包括一个或多个电子和/或电气部件。控制单元尤其包括用于向电阻元件供电的供电电路(未示出)。供电电路例如安装在电路载体上,例如印刷电路板(或者使用众所周知的缩写的PCB)。
举例来说,供电电路包括晶体管(未示出),每个允许或不允许电流通过预定数量的加热模块。
电阻元件旨在由例如车辆的电源(未示出)供电,比如电池。电阻元件的供电由脉宽调制(或使用众所周知的缩写PWM)控制。
控制单元配置成产生脉宽调制控制信号,用于控制电阻元件的供电,特别是至少一个电阻元件子集的供电。电阻元件的不同子集可以由脉宽调制独立控制。电阻元件特别是形成子系统的至少一个电阻元件子集可以根据设定点而被供电。
根据一优选实施例,设定点是电功率设定点P_(sub)system_target_0(图1)。加热装置以闭环模式控制。作为变型,电阻元件可以根据温度设定点T_(sub)system_target_0而被供电。可以设想具有恒定电压电流设定点i_(sub)system_target_0或潜在电阻设定点R_(sub)system_target_0的替代方案。括号中写有前缀“sub”,表示设定点与电阻元件子集或所有电阻元件有关。
方法
图1示意性地示出了在检测到电加热装置过热之后应用的热管理方法的步骤,该装置由一个或多个电阻元件子集构成。这尤其允许将特定策略应用于各种热点,例如当电加热装置安装在所谓的多区域供暖和/或通风和/或空调设备中时(在这种情况下,加热模块可以专用于加热乘客车厢的不同区域)。
有可能将这种热管理一起应用于所有电阻元件,或者独立地应用于每个电阻元件子集,每个子集使用一个晶体管或多个晶体管来控制。该策略还根据电阻元件的性质而变化,例如根据它们是正温度系数(PTC)还是负温度系数(NTC)的电阻元件而变化。
在该方法开始时,考虑初始设定点来控制电阻元件,该初始设定点对应于从控制电阻元件的控制单元接收的设定点和允许的最大设定点之间的最小值。举例来说,对于功率设定点,初始功率设定点P_(sub)system_target_0或允许的最大设定点例如等于最大功率P_max的80%。
当在预备步骤E0中检测到过热时,触发热管理方法。例如,可以通过监控形成子系统的至少一个电阻元件子集的控制信号的占空比PWM_(sub)system的变化来检测过热。在本说明书的其余部分,一个子系统或所有电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比被称为PWM_(sub)system,括号中带有“sub”。
通常,在检测到过热时,设定点在一个方向上逐渐调节,以便根据情况增加或减少。重复这种调节,直到脉宽调制控制信号的占空比不再代表过热。在这种情况下,可以在另一个方向上调节设定点,有利地也是逐渐调节,直到它返回到起始设定点。
第一调节阶段
因此,在检测到过热时,激活在第一变化方向上逐渐调节设定点的第一阶段P1。这尤其是降额或限制阶段的问题,其中设定点被限制,即降低。
第一阶段P1包括调节特别是限制设定点的步骤E1。举例来说,在功率设定点和PTC电阻元件的情况下,通过降低功率设定点来实现调节。因此,在这个示例中,这是降额功率设定点的阶段的问题。
设定点以第一预定增量调节。所选择的增量反映了电加热装置的惯性和所需反应性之间的折衷。
预定增量可以是恒定的。例如,它们是允许的最大设定点P_(sub)system_target_0;T_(sub)system_target_0;i_(sub)system_target_0;R_(sub)system_target_0的的量级。因此,在通过降额设定点比如功率设定点来实现调节的示例中,在降额阶段的每次迭代中,功率设定点被降低所允许的最大设定点的并且因此在降额阶段的第一次迭代中从步骤E0中的因子变为因子然后在降额阶段的第二次迭代中变为然后变为等。
可替代地,第一增量可以是可变的。根据实施例的一示例,从第一调节阶段P1的预定迭代次数,增加第一预定增量,以便加速设定点和占空比的改变。例如,在降额功率设定点的第一阶段的前述情况下,第一预定增量可以在开始时非常小,并且可以随着降额第一阶段的迭代而被放大,以便加速功率设定点和占空比的降低,例如以更大增量。
在阶i的调节的每个阶段,即在这个示例中,在允许达到降额水平i的设定点的每个限制中,设定点传递到调节/限制的设定点值P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i。
第一调节阶段包括步骤E2:确定预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比的相应检测阈值。
可以为一个或多个子系统即由一个或多个晶体管控制的一组或多组加热模块或者为整个系统即所有加热模块的所有电阻元件确定该阈值。当热管理应用于子集时,检测阈值被指定为PWM_subsystem_lim_i。对于每个独立控制的子集,检测阈值可以独立定义,这取决于子集的电阻元件的性质和/或数量。当是对整个系统应用热管理的问题时,检测阈值被指定为PWM_system_lim_i。在其余描述中,为一个子集或所有电阻元件定义的检测阈值被指定为PWM_(sub)system_lim,其中“sub”在括号中。
检测阈值代表子系统或整个系统的过热。该阈值根据调节的设定点值P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i确定。
特别地,检测阈值PWM_(sub)system_lim_i可以根据由供电电压U_battery和调节的设定点构成的对来定义,然后获得可能检测阈值矩阵。
在这种情况下,可以预先实施测量供电电压U_battery的步骤E1′。该步骤E1′可以使用用于测量电压的传感器来实现。供电电压U_battery可以是恒定的。
所述控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i可以从基于设定点并且可能基于供电电压U_battery的表中读取,该表存储在电加热装置的命令中。
考虑PTC电阻元件的功率设定点的情况,检测阈值PWM_(sub)system_lim_i的示例通过图2中的图示给出。图2中的值表是在恒定供电电压下给出的,例如306V,并考虑初始允许最大功率设定点为最大功率P_max的80%。对于该初始功率设定点,检测阈值PWM_(sub)system_lim是65%。设定点没有降额,降额水平i等于0。
根据另一替代方案,可以通过存储在电加热装置的命令中的算法(在此未详细描述)来计算控制信号的占空比的检测阈值。
再次参考图1,在步骤E3中,可以记录预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system。
在步骤E4中,将在步骤E3中记录的控制信号的占空比PWM_(sub)system的值与在步骤E2中确定的控制信号的占空比的相应检测阈值PWM_(sub)system_lim_i进行比较。
可以对一个或多个子系统即由一个或多个晶体管控制的一组或多组加热模块或者对整个系统即所有加热模块的所有电阻元件执行该比较步骤E4。
该比较步骤E4可以由诸如比较器的处理装置来实现。
如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system超过所确定的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,则重复第一调节阶段P1。这涉及到上述的步骤E1到E4。根据电阻元件的性质,占空比的记录值可以通过变得高于或低于检测阈值而越过检测阈值。例如,在PTC电阻元件的情况下,如果占空比PWM_(sub)system的所记录的值比占空比的所确定的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i更高,更准确地说是严格更高,这意味着子系统或整个装置仍过热,并且重复第一调节阶段P1。
在每次迭代i中,控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i根据调节的设定点值P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i重新确定。
只要脉冲宽度调制的控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system超过确定的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,就重复第一调节阶段P1。
例如,在功率设定点和PTC电阻元件的前述情况下,功率设定点P_(sub)system_target_i以第一预定增量逐渐减小,例如在每次迭代i中以允许的最大设定点的的增量减小,只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system高于检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,更准确地说是严格更高。
为了便于理解和说明第一调节阶段P1的实施方式的一个示例,再次参考图2的非限制性示例。在降额阶段,在功率设定点P_(sub)system_target_i第一次降低到最大功率P_max的75%之后,记录控制信号的占空比PWM_(sub)system的值,并与相应的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i进行比较,在该示例中为61%。如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值高于检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,则功率设定点再次降低。在纯粹说明性的任意方式中,如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值例如是72%,而阈值是61%,则重复降额阶段。
因此,功率设定点P_(sub)system_target_i再次降低,这次降低到最大功率P_max的70%,并且相应的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i在该示例中是56%。在纯粹说明性的任意方式中,如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值是例如63%,而阈值是56%,则再次重复降额阶段,同时将功率设定点P_(sub)system_target_i降低到最大功率P_max的65%,然后如果必要的话降低到最大功率P_max的60%等。
再次参考图1,根据一选项,第一调节阶段P1的可能迭代i可被限制。
这种限制可能取决于极限设定点值P_(sub)system_target_m;T_(sub)system_target_m;i_(sub)system_target_m;R_(sub)system_target_m。这意味着,如果调节的设定点值达到或超过极限设定点值,则不重复第一阶段P1。在这种情况下,迭代次数i可以从1变化到m,m对应于最大迭代次数(见图2)。
极限设定点值可以是预定义的。例如,也参考图2中的表格,在降额PTC电阻元件的功率设定点的第一阶段P1的情况下,并且考虑非限制的初始允许功率设定点P_(sub)system_target_0是最大功率P_max的80%,限制设定点值P_(sub)system_target_m可以是允许最大功率设定点的这例如对应于最大功率P_max的20%。在以允许的最大设定点的的预定恒定增量降额功率设定点的第一阶段的特定示例中,在达到极限值P_(sub)system_target_m之前,功率设定点P_(sub)system_target_i可以降低m倍,在该示例中对应于12倍。
如果设定点的调节值P_(sub)system_target_i达到该极限设定点值P_(sub)system_target_m,即如果i=m,则在步骤E4结束时,第一阶段P1停止,并且可以在步骤E5中产生停止电阻元件的供电的命令。供电可以在预定停止时间内停止,该时间可以是约2分钟,例如130秒。
在相反的情况下,如果调节的设定点值P_(sub)system_target_i没有达到极限设定点值P_(sub)system_target_m,或者如果i≠m,在步骤E4结束时,可以重复步骤E1到E4。
根据一替代方案,极限设定点值可以不预先定义,而是可以通过存储在电加热装置的命令中的算法来计算。这种算法可以特别考虑电路载体的温度。
第一调节阶段P1有利地以预定周期迭代或重复。预定周期可以短于10秒,例如约4秒。这使得加热装置有时间反应而不会太慢。
可替代地,该周期可以是可变的。该周期可以取决于例如过热的程度。这种过热程度可以是绝对的,或者是例如通过将实际记录的脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system除以检测阈值PWM_(sub)system_lim_i而得到的百分比。该周期可以与过热程度成反比,即过热程度越高,该周期越短。
第二调节阶段
如果在步骤E4的比较结束时,脉宽调制控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system没有超过检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,则可以激活调节设定点的第二阶段P2。这尤其是升额或增加阶段的问题,其中设定点再次增加。
回到包括PTC电阻元件的加热装置的特定情况,如果占空比PWM_(sub)system的记录值低于或等于占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,则停止第一阶段P1,并且激活第二调节阶段P2。
第二阶段P2中的调节在与第一阶段P1的变化方向相反的第二变化方向上进行。
例如,在功率设定点和PTC电阻元件的先前情况下,功率设定点在第二调节阶段P2中升高。
第二调节阶段P2有利地也是渐进的,该第二调节阶段尤其是升额或增加阶段。参考图3,第二调节阶段P2可以包括以第二预定增量调节设定点的步骤E6。在阶j的调节的每个阶段中,设定点被调节一秒预定增量至调节的设定点值P_(sub)system_target_j;T_(sub)system_target_j;i_(sub)system_target_j;R_(sub)system_target_j。
如上所述,选择的增量反映了电加热装置的惯性和所需反应性之间的折衷。第二预定增量可以是恒定的。它们可以等于第一预定增量。在这种情况下,指数j等于指数i。第二预定增量例如是允许的最大设定点的因此,在前面示例中,在升额第二阶段P2的每次迭代j中,功率设定点P_(sub)system_target_j升高允许的最大设定点的
在所描述的示例中,相对于初始设定点,每个增加水平j对应于一个降额水平i。
特别地,在第二调节阶段P2的第一次迭代中,在第一调节阶段P1中获得的最后设定点值被调节一个第二预定增量。
例如,以纯粹说明性的任意方式,回到前面示例并还参考图2,如果在功率设定点P_(sub)system_target_i已经降低到例如因子F为(这对应于最大功率P_max的60%)之后,控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值为45%,而阈值为47%,则降额阶段停止,并且激活升额第二阶段P2。在步骤E6的第一次迭代中,功率设定点升高到因子F为这例如对应于最大功率P_max的65%。
可替代地,第二增量可以是可变的。
第二调节阶段P2还包括步骤E7:为预定数量的电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比确定相应的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j。可以为一个或多个子系统即由一个或多个晶体管控制的一组或多组加热模块或者为整个系统即所有加热模块的所有电阻元件确定该阈值PWM_(sub)system_lim_j。检测阈值PWM_(sub)system_lim_j代表子系统或整个系统的过热。
根据调节的设定点值P_(sub)system_target_j;T_(sub)system_target_j;i_(sub)system_target_j;R_(sub)system_target_j来确定该阈值PWM_(sub)system_lim_j。控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim__j再次在设定点调节j的每个阶段中确定。
特别地,检测阈值PWM_(sub)system_lim_j可以根据由供电电压U_battery和调节的设定点构成的对来定义。
如上所述,所述控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j可以从基于设定点并且可能基于供电电压U_battery的表中读取,该表存储在电加热装置的命令中。对于恒定电压U_battery(例如306V),在图2中以举例说明的方式给出的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j的示例并考虑非限制性的允许最大功率设定点为最大功率P_max的80%也可以应用于第二阶段P2。
根据另一替代方案,可以通过存储在电加热装置的命令中的算法(在此未详细描述)来计算所述控制信号的占空比的检测阈值。
在已经调节了设定点之后,可以在步骤E8中记录预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system。
在步骤E9中,将在步骤E8中记录的控制信号的占空比PWM_(sub)system的值与在步骤E7中确定的所述控制信号的占空比的相应检测阈值PWM_(sub)system_lim_j进行比较。该比较步骤E9可以由诸如比较器的处理装置来实现。
如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system超过所确定的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j,则重新激活第一阶段P1。这涉及上面参考图1描述的步骤E1到E4。
根据电阻元件的性质,占空比的记录值可以通过变得高于或低于检测阈值而越过检测阈值。例如,在PTC电阻元件的情况下,如果占空比的记录值严格高于占空比的定义检测阈值,这意味着子系统或整个装置过热。否则,即在PTC电阻元件的情况下,如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比PWM_(sub)system低于或等于所确定的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j,则重复第二调节阶段P2。
为了便于理解和说明第二调节阶段P2的实施方式的一示例,也参考图2的非限制性示例,对于PTC电阻元件的功率设定点的情况,考虑恒定电压U_battery,例如306V,并且考虑非限制性的允许的最大功率设定点是最大功率P_max的80%。
从功率设定点P_(sub)system_target_i开始,该功率设定点在降额第一阶段被降低到最大功率P_max的60%,控制信号的占空比PWM_(sub)system的值被记录并与相应的检测阈值PWM_(sub)system_lim_i进行比较,该检测阈值在该示例中为47%。如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值低于或等于检测阈值PWM_(sub)system_lim_i,则降额阶段停止,并且升额第二阶段P2被激活。例如,以纯粹说明性的任意方式,控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值是45%,而阈值是47%。功率设定点被升高到允许的最大功率设定点的这例如对应于最大功率P_max的65%。
在已调节功率设定点之后,再次记录控制信号的占空比PWM_(sub)system的值,并将其与相应的检测阈值PWM_(sub)system_lim_j进行比较,该检测阈值在该示例中为52%。如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值高于该新检测阈值PWM_(sub)system_lim_j,例如如果它等于55%,则第一阶段P1被重新激活,并且功率设定点降低从而再次达到最大功率P_max的60%。
相反,如果控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值低于或等于新检测阈值PWM_(sub)system_lim_j,例如如果它等于52%,则可以重复第二阶段P2以将功率设定点P_(sub)system_target_j增加到最大功率P_max的70%等。
如上所述,第二调节阶段P2的可能迭代次数j被限制。可以重复第二调节阶段P2,直到达到允许的最大设定点值,并且例如直到达到允许的最大功率设定点值或非限制的主要设定点,其可以是或不是初始值P_(sub)system_target_0,其可以通过非限制性示例对应于最大功率P_max的80%。相对于初始设定点,主要设定点可能已经改变。
如果调节的设定点值P_(sub)system_target_j达到该主要设定点值,例如如果j=0,则在步骤E9结束时,停止第二阶段P2和热管理策略。该方法从开始重复。
在相反的情况下,如果调节的设定点值P_(sub)system_target_j没有达到允许的最大设定点值或非限制的主要设定点,例如如果j≠0,则可以重复步骤E6至E9。
第二调节阶段P2有利地以预定周期迭代或重复,该周期可以与第一调节阶段P1相同。
恢复阶段
参考图4,在步骤E5中已经切断电阻元件的供电之后,特别是如果在第一调节阶段P1(降额阶段)的迭代中,调节的设定点值(例如图4中的调节的功率设定点值P_(sub)system_target_i)达到极限设定点值(例如图4中的功率极限设定点值P_(sub)system_target_m),即如果i=m,则该方法可以包括产生命令以恢复电阻元件的供电的步骤。
恢复供电的命令可以在预定停止时间结束时产生,该预定停止时间可以是约2分钟,例如130秒。
可替代地,恢复供电的命令可以取决于至少一个预定标准。在这种情况下,该方法还包括验证这种标准的一个或多个步骤。
该标准例如是电路载体的温度,电阻元件的供电电路安装在该电路载体上。在这种情况下,在步骤E11中,可以记录电阻元件的供电电路的载体的温度T_PCB。例如通过温度传感器,比如具有负温度系数的热探头,记录电路载体的温度。
该方法可以包括一个或多个步骤:根据载体的记录温度T_PCB,确定一个或多个电阻元件子集是否处于最小加热状态。
在第一实施例中,在步骤E12中,将载体的记录温度T_PCB与代表最小加热的预定极限温度T_lim进行比较。举例来说,预定极限温度T_lim等于或约为70℃。
如果载体的记录温度T_PCB低于预定极限温度T_lim,即如果没有检测到最小加热,则第一调节阶段P1不被重新激活,并且该方法可以从开始重复。在没有检测到最小加热状态的情况下,供电可以对应于从控制电阻元件的控制单元接收的设定点和允许的最大设定点之间的最小值的设定点重新启动。可以监控脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system的变化,以便检测电加热装置的电阻元件的过热。
相反,如果载体的记录温度T_PCB高于或等于预定极限温度T_lim,则该方法可以包括步骤E13,其中将从控制电阻元件的控制单元接收的设定点与预定恢复设定点值进行比较。有利地,该预定恢复设定点值低于或等于允许的最大设定点值。该恢复设定点值的定义独立于占空比值表。例如,在功率设定点的情况下,恢复功率设定点值可以是最大功率设定点的55%。
如果从控制单元接收到的设定点低于恢复设定点,例如最大功率设定点的55%(箭头Y),则没有必要在第一阶段P1(功率设定点降额阶段)中调节设定点。根据从控制电阻元件的控制单元接收的设定点,不重新激活第一调节阶段P1,并且可以从开始重复该方法。
相反,如果从控制单元接收的设定点高于或等于恢复设定点值,例如最大功率设定点的55%(箭头N),在这种情况下,在步骤E14中,设定点被限制到该恢复设定点值。因此,电阻元件的供电以被设定为预定恢复值的限制设定点重新开始,并且第一调节阶段P1被重新激活。
随后,根据情况,有可能在恢复时向上调节设定点,即出现第二阶段P2,其对应于在PTC电阻元件的功率设定点的所描述的特定示例中的升额阶段,如果系统足够冷(吹入空气),则尤其是这种情况。设定点也可以在恢复时向下调节,即出现第一阶段P1,其对应于前面示例中的降额阶段。
在第二实施例中,电阻元件的供电电路的载体的温度变化ΔT_PCB可以在预定时间段内被监控,例如在电阻元件的供电的预定停止时间内。在步骤E12中,将载体温度的该变化ΔT_PCB与代表电加热装置的最小加热的预定极限温度变化ΔT_lim进行比较。预定极限温度变化ΔT_lim例如等于或约为-10℃。
如果温度变化低于预定极限温度变化,在前面示例中,如果温度已经下降10℃或更多,则认为温度下降足够,并且第一调节阶段P1不被重新激活。根据从控制电阻元件的控制单元接收的设定点,该方法可以从开始重复。
相反,如果温度变化高于或等于预定极限温度变化,在前面示例中,如果温度没有下降10℃或更多,在步骤E13中,从控制单元接收的设定点可以与预定恢复设定点值进行比较。如前所述,如果从控制单元接收的设定点低于恢复设定点值(箭头Y),则没有必要以第一阶段P1的方式调节设定点。否则,在步骤E14中将设定点限制到恢复设定点,并重新激活第一调节阶段P1。
过热的初始检测
此外,参考图5,在激活第一调节阶段P1之前,当脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system超过脉宽调制控制信号PWM_(sub)system_lim的占空比的预定检测阈值(该值代表过热)时,可以检测到电加热装置的至少一个电阻元件子集的过热。为此,可以实施以下步骤。
在预备步骤中,可以检查关于其上安装有电阻元件的供电电路的电路载体的温度或温度变化是否足够的条件,以确保电阻元件处于最小加热状态。这可以类似于上述步骤E11和E12中采用的方式来完成。
在步骤E100中,可以记录子系统或所有电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system。
在步骤E101中,脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system的记录值可以与预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim进行比较,该检测阈值代表电加热装置的过热。占空比的该检测阈值PWM_(sub)system_lim可以至少根据设定点(优选地是功率设定点)来定义。特别地,检测阈值PWM_(sub)system_lim根据由供电电压和设定点构成的对来定义。
根据比较结果检测过热。更准确地说,如果占空比PWM_(sub)system的记录值超过占空比的定义检测阈值PWM_(sub)system_lim,例如高于或低于该检测阈值,则检测到装置过热,这取决于电阻元件的性质。例如,对于正温度系数PTC的电阻元件,当占空比PWM_(sub)system的记录值高于例如严格高于占空比的定义检测阈值PWM_(sub)system_lim时,检测到过热。在这种情况下,上述第一调节阶段P1被激活。相反,如果占空比PWM_(sub)system的记录值低于或等于占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim,则不会检测到过热,并且不会激活第一调节阶段P1。
作为变型或补充,例如取决于电流的一个或多个其他参数可以用于监控电加热装置的过热。
当电阻元件是负温度系数(NTC)的电阻元件时,比值相对于正温度系数(PTC)的电阻元件是相反的。因此,例如对于NTC电阻元件,如果占空比PWM_(sub)system的记录值低于检测阈值PWM_(sub)system_lim或在第一调节阶段P1的迭代期间的PWM_(sub)system_lim_i或在第二调节阶段P2的迭代期间的PWM_(sub)system_lim_j,则检测到过热。
在上面的描述中,步骤E0至E14被索引。这是简单的索引问题,用于区分和指定该方法的各个步骤。这种索引化并不一定意味着一个步骤优于另一个步骤。在不脱离本说明书的范围的情况下,该方法的某些步骤的顺序可以颠倒。这种索引化也不意味着时间上的顺序。一些步骤可以例如同时执行。
控制单元
如上所述的热管理方法可以通过控制单元(图中未示出)来实现。这是电控单元的问题。特别地,热管理方法可以由已经用于控制电加热装置的加热模块和/或检测过热的控制单元来实施。
控制单元包括至少一个处理装置,用于实现上面参考所有附图描述的热管理方法的步骤。
通常,控制单元可以包括一个或多个处理装置,例如计算装置或微处理器,用于在预先检测到过热的情况下激活在第一变化方向上调节设定点的第一阶段P1。一个或多个处理装置还配置成当在第一调节阶段P1的一次或多次迭代之后不再检测到过热时,激活在第二变化方向上调节设定点的第二阶段P2。
特别地,控制单元包括一个或多个处理装置,用于记录功率设定点或温度设定点或电流设定点或电阻设定点,并且用于根据正在执行的调节阶段P1或P2来调节设定点,例如通过减小或增大设定点。
控制单元可以包括比较器,用于将用户的设定点请求与允许的最大设定点进行比较,或者甚至与电阻元件的供电停止后的预定恢复设定点进行比较。
控制单元例如包括用于测量电压的传感器,以便测量或记录供电电压U_battery。
控制单元例如包括处理装置,用于确定或记录预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比PWM_(sub)system。
控制单元可以包括例如计算机,用于确定预定数量电阻元件的脉宽调制控制信号的占空比的检测阈值PWM_(sub)system_lim或PWM_(sub)system_lim_i或PWM_(sub)system_lim_j,该阈值代表电加热装置的过热,并且根据设定点来定义,或者作为取决于由供电电压和设定点构成的对的变量来定义。
控制单元例如包括至少一个比较器,用于将所述占空比PWM_(sub)system的记录值与检测阈值PWM_(sub)system_lim或PWM_(sub)system_lim_i或PWM_(sub)system_lim_j进行比较
该比较器或另一比较器可以配置为将调节的设定点值与在第一调节阶段P1的实施期间不被超过的极限设定点值进行比较。
控制单元可以包括计算装置或微处理器,用于根据比较的结果确定是否已经发生过热。特别地,微处理器可以评估所述占空比的记录值是否已经达到或者甚至超过(例如根据电阻元件的性质更高或更低)占空比的定义检测阈值,以便检测过热并且激活或者重复第一调节阶段P1。为了激活第二调节阶段P2,微处理器可以评估所述占空比的记录值何时不再超过(例如根据电阻元件的性质更高或更低)占空比的定义检测阈值。
控制单元可以包括另一个或相同的计算装置或微处理器,用于当调节的设定点值达到为第一调节阶段P1定义的极限设定点值时,产生命令以在预定停止时间内停止电阻元件的供电。
控制单元还可以包括至少一个处理装置,用于验证电加热装置的标准是否代表最小加热状态。例如,可以提供电阻元件的供电电路的载体温度的传感器。控制单元可以包括该附加温度传感器。这种温度传感器可以放置在印刷电路板(PCB)上,例如通过焊接、铜焊或粘接。这可能是负温度系数(NTC)的热探头的问题,其电阻随着温度均匀地降低。可替代地,这可能是正温度系数(PTC)热探头的问题,其电阻随着温度急剧增加。
控制单元可以包括例如比较器,用于将电路载体的记录温度T_PCB或温度变化ΔT_PCB分别与对应于电加热装置的最小加热的预定阈值T_lim或极限温度变化ΔT_lim进行比较。
当电路载体的温度T_PCB或温度变化AT_PCB对应于最小加热时,该计算装置或另一计算装置或微处理器可以根据比较结果重新激活第一调节阶段P1,有利地考虑限制的设定点。
因此,通过逐渐调节设定点,例如功率设定点,并且通过在调节的每个阶段中调整脉宽调制控制信号的占空比的检测阈值,根据本发明的方法允许在过热的情况下实时采取行动,以防止电加热装置达到临界温度水平,该临界温度水平将有对某些周围部件造成损坏的风险。
Claims (15)
1.一种在检测到电加热装置过热的情况下应用的热管理方法,所述装置特别用于机动车辆,所述装置包括配置为将由电压源供电的多个电阻元件,其中根据功率设定点(P_(sub)system_target_0)或温度设定点(T_(sub)system_target_0)或电流设定点(i_(sub)system_target_0)或电阻设定点(R_(sub)system_0)使用脉宽调制控制信号来控制至少一个电阻元件子集的供电,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
a.激活在第一变化方向上逐渐调节所述设定点的第一阶段(P1),该第一调节阶段(P1)包括以下子步骤(E1-E4):
i.以第一预定增量调节所述设定点,
ii.对于每个调节的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i),根据调节的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i)为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),
iii.在第一调节阶段(P1)的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比(PWM_(sub)system),并将其与所述控制信号的占空比的确定的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i)进行比较,
b.只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比(PWM(sub)system)超过所确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),就重复第一调节阶段(P1),
否则,在与第一阶段(P1)的变化方向相反的第二变化方向上,激活调节所述设定点的第二阶段(P2)。
2.如前一权利要求所述的方法,其中,第一阶段(P1)是在第一变化方向上降额所述设定点的阶段,包括以下子步骤:
a.以第一预定增量限制所述设定点,允许达到降额水平i,
b.对于每个限制的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i),根据限制的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i)为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),
c.在降额第一阶段(P1)的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比(PWM(sub)system),并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i)进行比较。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,第二调节阶段(P2)是渐进的,并且包括以下子步骤(E6-E9):
a.以第二预定增量调节所述设定点,
b.对于每个调节的设定点值(P_(sub)system_target_j;T_(sub)system_target_j;i_(sub)system_target_j;R_(sub)system_target_j),对于所述控制信号的占空比,确定代表过热的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_j),
c.在第二调节阶段(P2)的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比(PWM(sub)system),并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_j)进行比较,
d.如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比(PWM(sub)system)超过所确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_j),则重新激活第一调节阶段(P1),
否则,重复调节所述设定点的第二阶段(P2)。
4.如前一权利要求所述的方法,其中,第二调节阶段(P2)是升额阶段,包括以下子步骤:
a.以第二预定增量增加所述设定点,
b.对于每个增加的设定点值(P_(sub)system_target_j;T_(sub)system_target_j;i_(sub)system_target_j;R_(sub)system_target_j),对于所述控制信号的占空比,确定代表过热的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_j),
c.在升额第二阶段(P2)的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比(PWM(sub)system),并将其与所述控制信号的占空比的所确定的相应检测阈值进行比较,
d.如果脉宽调制控制信号的所记录的占空比超过所确定的检测阈值,则重新激活降额第一阶段(P1),否则重复升额第二阶段(P2)。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括测量供电电压(U_battery)的步骤(E1’),并且其中,所述控制信号的占空比的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i;PWM_(sub)system_lim_j)也根据测量的供电电压(U_battery)来确定。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括以下步骤:
a.在第一调节阶段(P1),将所述设定点的调节值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i)与极限设定点值(P_(sub)system_target_m;T_(sub)system_target_m;i_(sub)system_target_m;R_(sub)system_target_m)进行比较,
b.如果所述设定点的调节值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i)达到极限设定点值(P_(sub)system_target_m;T_(sub)system_target_m;i_(sub)system_target_m;R_(sub)system_target_m),则产生(E5)命令以在预定义的停止时间内停止所述至少一个电阻元件子集的供电。
7.如前一权利要求所述的方法,包括产生命令以恢复所述至少一个电阻元件子集的供电的步骤,其中恢复设定点被设置为低于或等于允许的最大设定点值(P_(sub)system_target_0;T_(sub)system_target_0;i_(sub)system_target_0;R_(sub)system_target_0)的预定值。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,还包括以下步骤:
a.记录(E11)电阻元件的供电电路的载体的温度(T_PCB),
b.根据所记录的温度(T_PCB)确定(E12)所述至少一个电阻元件子集是否处于最小加热状态,以及
c.当确定所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态时,激活第一调节阶段(P1)。
9.如权利要求7和8所述的方法,其中:
a.在所述至少一个电阻元件子集的供电的预定停止时间之后,记录所述载体的温度(T_PCB),并且其中,
b.根据所述载体的记录温度(T_PCB),如果确定所述至少一个电阻元件子集的最小加热状态,则用恢复设定点产生(E14)恢复所述至少一个电阻元件子集的供电的命令。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述电阻元件是正温度系数的电阻元件,所述设定点是功率设定点,并且其中:
a.第一调节阶段(P1)是降额阶段,其中只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比(PWM_(sub)system)高于在第一调节阶段(P1)中确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),功率设定点就以第一预定增量逐渐降低,并且
b.第二调节阶段(P2)是升额阶段,其中当脉宽调制控制信号的所记录的占空比(PWM_(sub)system)低于或等于在第二调节阶段(P2)中确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_j)时,功率设定点增加。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述第一调节阶段(P1)和/或第二调节阶段(P2)以预定的周期重复。
12.如权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述第一和/或第二预定增量是恒定的。
13.如权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述第一和/或第二预定增量是可变的。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中:
a.至少两个独立电阻元件子集由供电的脉宽调制独立控制,并且其中,
b.对于每个子集,根据子集的电阻元件的性质和/或数量,独立定义控制信号的占空比的检测阈值。
15.一种用于电加热装置的控制单元,包括配置为由电压源供电的多个电阻元件,该控制单元配置为根据功率设定点(P_(sub)system_target_0)或温度设定点(T_(sub)system_target_0)或电流设定点(i_(sub)system_target_0)或电阻设定点(R_(sub)system_0)来产生用于控制电阻元件的供电的脉宽调制控制信号,其特征在于,该控制单元包括用于以下的至少一个处理装置:
a.激活在第一变化方向上逐渐调节所述设定点的第一阶段(P1),该第一调节阶段(P1)包括以下子步骤(E1-E4):
i.以第一预定增量调节所述设定点,
ii.对于每个调节的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i),根据调节的设定点值(P_(sub)system_target_i;T_(sub)system_target_i;i_(sub)system_target_i;R_(sub)system_target_i)为所述控制信号的占空比确定代表所述至少一个电阻元件子集过热的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),
iii.在第一调节阶段(P1)的每次迭代中,记录所述控制信号的占空比(PWM_(sub)system),并将其与所述控制信号的占空比的确定的相应检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i)进行比较,
b.只要脉宽调制控制信号的所记录的占空比(PWM(sub)system)超过所确定的检测阈值(PWM_(sub)system_lim_i),就重复第一调节阶段(P1),否则,在与第一阶段(P1)的变化方向相反的第二变化方向上,激活调节所述设定点的第二阶段(P2)。
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