CN116325459A - 用于求出电子器件的温度的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种包括工业控制系统的供应单元(2)的装置，其中，供应单元(2)被分配给上级的计算单元(3)，其中，供应单元(2)包括至少一个电子构件(100)，其中，至少一个电子构件(100)具有至少一个电子器件(108，109)，其中，供应单元(2)构成用于：借助于第一热学模型(M1)计算至少一个电子器件(108，109)的第一温度(T1)，并且上级的计算单元(3)配置用于：借助于第二热学模型(M2)计算至少一个电子器件(108，109)的第二温度(T2)，其中，供应单元(2)和上级的计算单元(3)共同作用，使得计算至少一个电子器件(108，109)的至少第一温度(T1)或第二温度(T2)。

Description

用于求出电子器件的温度的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种装置，该装置包括工业控制系统的供应单元和被分配给该供应单元的上级的计算单元。供应单元具有至少一个电子构件，该电子构件包括至少一个电子器件。供应单元构成和/或配置用于，借助于第一热学模型来计算至少一个电子器件的第一温度。

此外，本发明涉及一种用于求出工业控制系统的设有上级的计算单元的供应单元的至少一个电子构件的至少一个电子器件的至少一个温度的方法。在此，至少一个电子器件的第一温度能够通过供应单元借助于第一热学模型来计算。

本发明还涉及一种计算机程序，特别是云应用程序，计算机程序包括指令，在程序通过上述装置执行时，该指令使该装置执行上述方法。

此外，本发明涉及数据载体信号，数据载体信号传输上述计算机程序，并且涉及包括上述计算机程序的例如易失性或非易失性的机器可读存储介质。

背景技术

上述类型的装置和方法在现有技术中是已知的。计算电子构件、例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)的温度通常借助于可在供应单元上、尤其在转换器上执行的软件来执行，并且通常基于传感器温度，所述传感器温度测量冷却板温度，IGBT模块施加在所述冷却板上。设备、例如供应单元在此能够具有不同数量的温度传感器。因此，然后，将所述传感器与适配的芯片相关联。在构成为控制单元和功率部件的组合的转换器中，目前仅计算功率部件上的温度，其又将所述温度提供给控制单元，以便控制单元能够例如经由IBN工具向外显示所述温度。

例如，求出电子器件、例如IGBT的温度能够用于：保护所述电子器件防止过热。在此，如果计算出的温度值超过预设值，则例如能够通过切断供应单元、例如转换器或通过供应单元中的反应、例如电流降低和/或脉冲频率降低来降低相应的电子器件的温度。

另外，根据电子器件的温度值和借助于制造商提供的功率循环曲线，能够对每个器件、例如每个IGBT芯片执行磨损计算。在此适用的是：芯片温度求出得越精确，就能够越精确地执行这种磨损计算。

此外，能够更好地利用其上能够非常精确地确定芯片温度的设备/供应单元，因为在设计设备/供应单元时必须考虑较低的安全系数。

另一问题是：如果供应单元没有通电，则无法计算温度。如果供应单元再次投入运行，则在供应单元切断之前，完全不存在供应单元中的电子器件具有何种温度的信息。这会导致：在供应单元再次投入运行时必须首先估计其电子器件的温度。这种估计是不可靠的并且不会产生最佳结果。

发明内容

基于上述内容，本发明的目的能够在于，进一步改进开头提到的装置和方法，并且由此可靠地并且优选地实现更精确地求出供应单元中、尤其转换器中的电子器件的温度。

根据本发明，上述目的借助开始提到的装置通过以下方式实现：即上级的计算单元配置用于：借助于第二热学模型计算至少一个电子器件的第二温度，其中，供应单元和上级的计算单元(在运行中)共同作用，使得计算至少一个电子器件的至少第一温度或第二温度。

例如，上级的计算单元能够接管温度计算——当供应单元切断时，仅计算第二温度。例如如果在转换器处不再存在供应电压，则这就是这种情况。从该时刻起，关于热学路径温度的信息丢失。上级的计算单元、例如上级的控制装置、边缘设备或云服务器能够接管温度的计算，并且在再次接通转换器时将所述信息传输给所述转换器。以这种方式确保：每当工业控制系统运行时，都能够提供至少一个电子器件的计算的且而非估计的或假设的温度。以该方式，能够可靠地求出至少一个电子器件的温度。

例如，只要在供应单元和上级的计算单元之间存在数据连接，就能够考虑：供应单元从上级的计算单元获得所有(对于供应单元运行)相关的数据(例如温度和优选磨损值)，所述计算单元计算第二温度并且优选地基于第二温度也计算磨损值。如果数据连接失效，则供应单元能够再次接管计算。

因此，在一个实施方式中能够有利地提出：供应单元构成为转换器，例如用于运行自动化设施的工业控制系统的转换器。

此外，在一个实施方式中能够有利地提出：计算单元构成为上级的控制装置、构成为边缘设备或构成为云服务器。

在一个实施方式中能够有利地提出：相应的热学模型存储在供应单元或上级的计算单元上。

在一个实施方式中会有利的是：第二热学模型比第一热学模型更详细，使得第二热学模型计算的第二温度比借助于第一热学模型计算的第一温度更准确。借助改进地计算至少一个电子构件的温度，也能够更好地执行至少一个所述电子器件的磨损计算。由此，能够获得更好的精度。

在一个实施方式中能够有利地提出：在借助于第二热学模型计算损失功率时考虑至少一个电子器件的当前温度。例如，只要用于损失功率计算的导通特性与根据当前(在上级的计算单元上或在供应单元中)计算的温度相关，就能够进行上述方案。

因此能够迭代地计算第二热学模型，其中，随每次迭代都能够实现用于确定至少一个电子器件的温度的更好的结果。在第一热学模型的范围中计算损失功率时，始终基于对应于至少一个电子器件的最高温度的导通特征曲线。

这实现更准确地计算损失功率。在借助于第一热学模型和借助于第二个热学模型计算的损失功率之间的过大的偏差会表明第一热学模型的设计不正确，由此能够推导出简化的第一个热学模型的改进。

在一个实施方式中，能够有利地提出：在计算第二热学模型时考虑导通特征曲线的非线性映射，例如经由查找表，并且考虑开关损失能量。

在一个实施方式中，能够有利地提出：至少一个电子构件具有两个或更多个电子器件，优选地两个或更多个IGBT芯片，其中，在计算第二热学模型时单独地考虑各个电子器件，优选各个IGBT，使得为每个单独的电子构件、优选为每个单独的IGBT芯片计算第二温度。

在一个实施方式中，能够有利地提出：至少一个电子构件具有两个或更多个电子器件，优选地两个或更多个IGBT芯片，其中，在计算第二热学模型时考虑在各个电子器件之间、优选在各个IGBT之间或在IGBT和二极管之间等的热学耦合。

在一个实施方式中，能够有利地提出：至少一个电子构件具有两个或更多个电子构件，优选两个或更多个IGBT芯片，其中，在确定第二温度时针对不同的电子器件考虑不同的热学路径。

在一个实施方式中，能够有利地提出：供应单元包括两个或更多个电子构件，优选地两个或更多个IGBT模块，其中，在计算第二温度时考虑各个电子构件之间、优选各个IGBT模块之间的热耦合。

借助显著更好地确定每个单独电子器件、优选每个单独IGBT芯片的温度，能够更精确地计算IGBT模块的磨损，由此能够得出IGBT的当前状态的更准确的结论。

在该实施方案中能够有利的是：电子构件包括至少一个温度传感器并且在第二热学模型中设有求出温度传感器的温度——所谓的虚拟传感器温度——的选项。

能够将所计算的所述虚拟传感器温度与借助于温度传感器实际测量的传感器温度进行比较。值之间的过大偏差会表明温度传感器故障。然后例如能够输出警报：即温度传感器故障。在此，能够借助虚拟传感器温度继续计算(第一和/或第二)温度。

因此，第二热学模型能够具有如下选项，其中，计算一个(或多个)虚拟的传感器温度，由此能够借助所计算的虚拟传感器温度来验证借助于温度传感器测量的温度。

如已经提及的那样，在一个实施方式中能够提出：供应单元包括多个(两个、三个、四个、五个或六个)电子构件，其中，每个电子构件就其而言又能够具有两个或更多个电子器件。在此，第二热学模型能够具有考虑在各个电子构件之间和/或在相应的电子构件的各个电子器件之间的热耦合的选项。

本发明的上述目的还根据本发明在开头提到的方法中通过以下方式实现：即上级的计算单元能够借助于第二热学模型计算至少一个电子器件的第二温度，其中，(如果工业控制系统处于运行中)供应单元和上级的计算单元作用，使得计算至少一个电子器件的温度中的至少一个。

在一个实施方式中会有利的是：同时计算第一温度和第二温度。

能够将在供应单元中、例如在转换器中求出的芯片温度(第一温度)与在上级的计算单元中、例如在云服务器上求出的温度(第二温度)进行比较。如果偏差太大，则这会表明转换器中的(简化的)热学模型、(第一热学模型)的设计不正确，因此能够堆导出对第一热学模型的改进。

在一个实施方式中，如果基于第二温度求出至少一个电子器件的(第二)磨损值，则得到进一步的优点。同样能够基于第一温度计算(第一)磨损值。如果两个磨损值的所求出的值会彼此显著偏差，则这同样会表明第一热学模型的设计不正确。能够从中推导出对第一热学模型的改进。

在一个实施方式中会有利的是：基于磨损值来适配用于供应单元的维护计划，所述磨损值根据第二温度求出。

在一个实施方式中，能够提出：第一温度或第二温度的计算包括以下子步骤中的至少一个：

-损失功率的计算，

-计算热学路径。

例如，能够考虑：仅在转换器上(在第一个热学模型的范围内)执行损失功率计算并将从中得出的值结传输给上级的计算单元，例如上级的控制装置。因此，在一个实施方式中能够提出：在上级的计算单元中，例如在上级的控制装置中(借助于第二热学模型)仅进行较复杂的热学路径计算。

在第一热学模型的范围内，借助当前的工作点和存储在供应单元中的数据(Vcesat、开关损失特征曲线等)计算电子器件、例如IGBT和二极管的损失。

在第一热学模型的范围内，根据在损失功率计算中求出的损失借助于在供应单元中存储的数据(热电阻和热时间常数)计算第一温度(相应的芯片和其传感器之间的行程温度)。将术语行程温度在本公开的范围内理解为如下温度差，所述温度差在芯片(IGBT、二极管等)处的温度和参考点、例如温度传感器处的温度之间的热学路径之上计算。如果将相应的行程温度与适配的传感器温度相加，则获得芯片温度，因为在此上述差异已添加到相应的传感器温度上。

在一个实施方式中，能够有利地提出：第二(但不是第一)温度的计算包括以下(在计算第一温度时不可执行的)子步骤中的一个或多个：

-在损失功率计算中考虑当前温度，

-考虑导通特征曲线和开关损失能量的非线性映射，

-如果至少一个电子构件具有两个或更多个电子器件，则单独考虑至少一个电子构件的各个电子器件，使得为每个单独的电子器件计算第二温度，和/或考虑各个电子器件之间的热耦合和/或在不同的电子器件中考虑不同的热学路径，

-如果供应单元包括两个或更多个电子构件，则考虑各个电子构件之间的热耦合。

在一个实施方式中会有利的是：电子构件包括至少一个温度传感器并且在计算第二热学模型时求出温度传感器的温度。

在没有温度传感器的实施方式中，能够提出：为(第一和/或第二)热学模型确定(固定或总是保持相同的)参考温度(例如总是25℃)。

附图说明

下面，根据附图中示出的实施例更详细地描述和解释本发明。附图示出：

图1示出工业控制系统的一部分，该工业控制系统包括具有上级的控制装置的转换器，

图2示出IGBT模块的横截面，

图3示出用于并行计算IGBT温度的方法的流程图，以及

图4示出联接到云的装置。

在实施例和附图中，相同或具有相同作用的元件能够分别设有相同的附图标记。此外，权利要求和说明书中的附图标记仅用于更好地理解本申请，而决不应被视为对本发明主题的限制。

具体实施方式

图1示出装置1，该装置对应于根据本发明的装置。装置1包括具有上级的控制装置3的转换器2。转换器2包括IGBT模块100，IGBT模块例如具有IGBT(具有绝缘栅电极的双极晶体管)108和二极管109。

装置1例如能够构成为用于自动化设施中的过程控制的(在此未示出的)工业控制系统(英文industrial control system工业控制系统)的一部分。在此，转换器2能够设置用于对(在此未示出的)例如旋转电机、尤其异步马达进行电流/电压供应。

图2示出贯穿IGBT模块100的横截面图。从图2中还可得出：IGBT模块100包括基板101。在基板101的一侧上涂覆导热膏层103。在与基板101的具有导热膏102的一侧相对置的另一侧上，涂覆焊锡层105。导热膏层103构成为为基板101和冷却体102之间的中间层。焊锡层105构成为基板101和铜层104之间的中间层，其中，铜层104承载陶瓷小板106。陶瓷小板106在两侧设有铜层104、104'。IGBT 108和二极管109安置在背离焊锡层105的另一铜层104'的一部分上，并借助于另一焊锡层107固定在另一铜层104'处。IGBT 108、二极管109和背离焊锡层105的另一铜层104'的另一部分与键合线110连接。此外，IGBT模块100具有温度传感器111。通过IGBT模块100的热流(从二极管109和从双极晶体管108朝冷却体102的方向)用箭头W示出。

转换器2能够具有软件或计算机程序以及用于执行该软件或计算机程序的机构，其中，该软件或程序借助于例如存储在转换器2中的第一热学模型M1能够计算IGBT 108的第一温度T1。

借助于第一热学模型M1的计算例如能够包括两个子步骤TS1、TS2，优选地由这两个子步骤TS1、TS2构成。

在第一子步骤TS1中能够计算损失功率。在此，IGBT 109(在所有双极晶体管的多个双极晶体管的情况下)和二极管108(在所有二极管中的多个二极管的情况下)的损失能够根据转换器2的当前工作点和存储在转换器2中的数据(Vcesat、开关损失特征曲线等)来计算。

例如，能够借助于特征曲线计算损失功率。在此，通常基于损失最大的特征曲线。例如能够根据计算的第一或第二温度来选择或确定特征曲线。因此，能够根据计算出的芯片温度来计算损失功率。

当存在温度传感器111时，第一和/或第二温度T1和/或T2的计算能够借助与用传感器111测量的传感器温度来进行。在此，温度传感器111测量冷却板102的温度。能够考虑：IGBT模块100具有多个传感器111。在多个IGBT模块中，不同的IGBT模块能够具有不同数量的温度传感器。每个传感器优选地与一个或多个芯片相关联，例如与IGBT 108或二极管109(图2)相关联。

能够在第二子步骤TS2中计算热学路径。根据在损失功率计算(子步骤TS1)中求出的损失，能够根据转换器2中存储的数据(例如热电阻和热时间常数)计算在芯片、例如IGBT108或二极管109和其传感器111之间的温度(也称为行程温度)。在唯一的芯片、即例如IGBT108的情况下，这是第一温度T1。在多个芯片(IGBT 108、二极管109等)的情况下，能够为所有芯片-传感器对计算在相应的芯片及其传感器之间的行程温度。如上所述，能够通过将相应的行程温度与适配的传感器温度相加来获得芯片温度。

例如，在IGBT芯片108和传感器111之间的热学路径能够通过具有三个热时间常数的三个热电阻描述。因此，IGBT 108的当前的第一温度T1能够借助转换器2的当前工作点(电流、电压、频率、占空比)来计算。

上级的控制装置3配置用于：借助于第二热学模型M2计算IGBT 108的第二温度T2。为此目的，上级的控制装置3同样能够包括软件或计算机程序以及用于执行该软件或计算机程序的机构。

应理解的是，一个转换器能够包含多个IGBT模块。在此，例如，能够借助于上述软件程序计算每个单独的IGBT模块中的相应的电子器件(IGBT和/或二极管等)的温度T1、T2。

转换器2和上级的控制装置3共同作用，使得当自动化设施进而工业控制系统运行时，始终、即在每个任意的时间点计算温度T1、T2中的至少一个。例如，当转换器2运行时，第一温度T1和第二温度T2能够优选地同时计算并且例如相互比较。

此外，能够考虑的是：仅计算第一温度或第二温度，以便节省可用的计算资源。

此外，会有利的是：当转换器2不再被通电时，还计算第二温度T2。在此，当转换器2在此投入运行时，第二温度T2的计算的值能够用作为起始值。

第一热学模型M1为了例如节约转换器2的计算资源而能够以简化的方式构成。即，第二热学模型M2能够比第一热学模型M1更详细。

例如，与第二热学模型M2相比，第一热学模型M1能够包括以下简化中的一个或多个：

-在损失功率计算中不考虑当前温度T2，

-导通特征曲线和开关损失能量的简化的、例如仅线性的描述，

-不单独考虑IGBT和二极管温度(在第一热学模型M1中仅计算IGBT温度)，

-元件之间的热耦合的简化描述，其中，例如不考虑电子器件之间的热耦合(例如IGBT 108和二极管109之间或各个电子构件、例如IGBT模块100之间的热耦合)，

-器件的热学路径的简化的描述，其中，例如对于所有IGBT芯片108都考虑相同的热学路径。

相反地，这意味着：与第一热学模型M1相比，第二热学模型M2具有上面列出的附加选项中的一个或多个。

通过考虑当前温度，能够考虑导通特征曲线的温度相关性。导通特征曲线的温度相关性能够例如以反馈的形式实现，其中，迭代计算第二热学模型M2，其中，在下一次迭代中使用第二温度T2的在迭代中计算的值。例如，能够始于对应于IGBT 108的最高温度的特征曲线在第一次迭代中(例如，在计算损失功率时)计算第二热学模型M2。然后能够在第二次迭代中使用IGBT 108的以这种方式求出的当前的温度值，以始于不同的特征曲线执行损失功率计算，其中，根据IGBT 108的当前温度值选择另一特征曲线。因此，第二热学模型M2能够实现考虑导通特征曲线的温度相关性。

在第一热学模型M1中，对于每个芯片(IGBT芯片108)或二极管109，以芯片108、109和温度传感器111之间的相同的热学路径为基础。在转换器的热学测量中，能够测量在相应的芯片(IGBT、二极管)108、109和对应的温度传感器111之间的所有路径，并且存储在转换器中，其中，能够考虑仅测量和存储唯一的“最坏情况”路线。

在第二热学模型M2中，能够在没有该假设的情况下进行计算，并且在计算第二温度T2时，能够以不同芯片-传感器对的不同热学路径为基础。

因此，转换器软件内的第一热学模型M1仅设计用于保护IGBT芯片108免于过热。

此外，如果转换器2包括多个IGBT模块100，则在第二热学模型M2中能够附加地考虑各个IGBT模块100之间的热耦合。因此能够在转换器性能至少保持不变的情况下实现对转换器的可靠保护。特别地，由此能够避免转换器过快降额。

如果在第二热学模型M2中同时考虑每个芯片(例如IGBT芯片108或二极管109)具有其自身的热学路径并且各个电子器件108、109彼此热耦合，则还能够计算各个芯片108、109的磨损，并且在计算各个芯片108、109的磨损时降低不准确性。

转换器2的软件中的第一温度T1的计算能够与上级的控制装置3中的第二温度T2的计算并行进行。

上级的控制装置3能够构成为边缘设备或云服务器。在此，上级的控制装置3、例如边缘设备能够具有用于计算损失功率还有热学路线的上面描述的明显更复杂的第二模型M2，并且第二模型M2也能够(在时间和/或资源方面)有效地进行计算。

在第二热学模型M2中，能够考虑导通特征曲线和开关损失能量的非线性描述(例如经由查找表)。由此例如能够实现导通特征曲线的更精确的描述。导通损失特征曲线大致具有e函数(指数函数)的形式。在第一热学模型M1中，为简化起见，借助于简单的线性方程描述所述e函数，由此不可避免地得到计算中的误差。在第二热学模型M2中，能够精确描述所述特征曲线(例如作为查找表)，由此能够减少损失计算中的误差。

例如，在第二热学模型M2的情况下，能够为每个IGBT芯片108都存储自身的热学路径。

此外，第二热学模型M2中的二极管温度能够单独地、即独立于IGBT温度来的计算来计算。

此外，由于边缘的高计算能力和几乎无限的存储容量，也能够描述各个部件之间的非常复杂的热耦合。

图3示出转换器2和上级的控制装置3会如何共同作用的实例。标有“t”的箭头表示时间顺序。

在步骤S10中，转换器2为上级的控制装置3提供用于计算第二热学模型M2的相关数据。对于计算第二热学模型M2相关的所述数据例如能够是电流、电压、占空比、脉冲频率等。

相关的数据在存储在转换器中的数据和对于在上级的控制装置中计算所需的数据之间会存在偏差。出于该原因，借助于第一热学模型M1和第二热学模型M2的计算能够不同地发生。例如，在第一热学模型M1的范围内，能够借助占空比计算，其中，在第二热学模型M2的范围内能够借助调制指数计算。用于此，能够传输不同的数据。

在步骤S11中，能够借助于转换器2，即借助于第一热学模型M1来计算第一损失功率。优选地与此并行，在步骤S20中，能够借助于上级的控制装置3、即借助于第二热学模型M2来计算第二(更复杂的)损失功率。在第二热学模型M2的范围内计算第二损失功率时，能够选择上述附加选项中的一个或多个。例如，在此能够考虑当前第二温度T2和/或导通特征曲线和/或开关损失能量的非线性描述。

在第二热学模型M2的情况下，还能够提出：温度传感器111的温度，或者在多个温度传感器的情况下，计算每个温度传感器的温度——步骤S201。温度传感器的计算的温度也称为“虚拟传感器温度”。计算出的所述虚拟传感器温度又能够与温度传感器111的实际测量的温度进行比较——步骤V1。值之间的过大的偏差会表明温度传感器的故障。然后能够输出温度传感器111故障的警报。随后，能够用虚拟传感器温度延续借助转换器2中的第一热学模型M1(还有上级的控制装置3中的第二热学模型M2)进行计算。

在步骤S12中，能够计算转换器2中的IGBT芯片108的第一温度T1。为此，如上所描述的那样，温度传感器111的实际测量温度或虚拟传感器温度可用于此。

IGBT芯片108的第二温度T2能够在上级的控制装置3中优选并行于步骤S12计算。在第二热学模型M2的范围内计算第二温度T2时能够选择上述附加选项中的一个或多个。在此，例如，能够考虑不同IGBT芯片之间和/或IGBT芯片和二极管(和/或此处未示出的、能够包括IGBT模块100的其他电子器件)之间的热耦合和/或将不同的热学路径用于不同的IGBT和/或二极管(和/或在此未显示的其他电子器件，所述其他电子器件能够包括IGBT模块100)等。

在步骤V2中，能够将IGBT 108的第一温度T1与第二温度T2进行比较。

在步骤S13中，能够根据转换器2中的计算出的第一温度T1来计算IGBT 108的第一磨损。优选地并行于此，在步骤S22中在上级的控制装置3上能够根据所计算的第二温度T2来计算IGBT 108的第二磨损。

在步骤V3中，能够将第一磨损与第二磨损进行比较。

由于上述内容，能够通过基于借助于第二热学模型M2求出的第二温度T2计算求出IGBT 108的磨损的精度。因此，能够得出关于IGBT模块100的状态的更准确的陈述，由此能够向客户提供更好的维护服务。此外，能够为客户实现稳健性的提高。

此外，能够考虑的是；只要在转换器2和上级的控制装置3之间存在数据连接，转换器2在运行中从上级的控制装置3获得对于转换器2的运行相关的所有数据(温度和磨损值)，所述上级的控制装置例如能够设置在云中。在该情况下，根本不必计算第一热学模型M1。由此，能够节省转换器2的资源。

在数据连接失效的情况下，转换器2能够又借助其自身值接管第一温度T1的计算。

还能够考虑的是：只要转换器2被切断，上级的控制装置3、例如边缘设备就接管第二温度T2的计算。因此，当转换器2不具有供应电压进而不再能够确定第一温度T1时，也能够确定温度。这是有利的，因为当转换器2被切断时，关于IGBT 108的温度的信息以及最重要的是关于热学路径的信息丢失。为了计算IGBT 108的温度，如果在转换器2关闭期间不在上级的控制装置3上计算温度，则在再次接通转换器2时完全不再提供上述信息。即，在转换器2切断(没有供应电压)时，上级的控制装置3能够继续计算温度并且在再次接通时将所述温度告知转换器2。

如果在上述步骤V1、V2、V3中的一个或多个中执行的值比较时会发现显着差异，则这会表明第一热学模型M1的设计不正确。从中能够推导出对于转换器2上的第一热学模型M1的开发的改进。因此，能够持续继续开发第一热学模型M1。此外，由此能够对转换器上的运行时软件的进一步开发提供帮助。

图4示例性地示出联接于云4的装置1。如已经解释的那样，电子器件108、109的第一温度T1借助于第一热学模型M1在转换器2的软件中计算，其中，第一热学模型M1能够包括两个前述的组步骤TS1和TS2。在此，上级的控制装置3能够包括多个部件。例如，上位的控制装置3包括本地(未设置在云中的)计算单元30，所述计算单元设计用于与云服务器31通信。计算机程序32以可执行的方式存储在计算单元30上，例如存储在其在此未示出的硬盘上。当执行计算机程序32时，所述计算机程序促使装置1执行上述方法步骤中的一个或多个。在此，计算机程序32能够促使计算单元30：使计算单元30计算第二热学模型M2，并且在此在需要时访问云服务器31的计算资源，以便例如根据第二热学模型M2的前述选项中的一个或多个来求出第二温度T2。特别地，考虑所有热耦合会是计算密集型的，使得在该情况下云服务器31的计算资源是非常有用的。

尽管已经详细地通过实施例说明和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的实例。在不脱离通过所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员能够推导出其变型形式。特别地，结合该方法所描述的特征也能够在该装置中使用或作为该装置的补充，并且反之亦然。

Claims (15)

1.一种包括工业控制系统的供应单元(2)的装置，其中，上级的计算单元(3)被分配给所述供应单元(2)，其中，所述供应单元(2)包括至少一个电子构件(100)，其中，至少一个所述电子构件(100)具有至少一个电子器件(108，109)，其中，所述供应单元(2)构造用于，借助于第一热学模型(M1)计算至少一个所述电子器件(108，109)的第一温度(T1)，并且上级的所述计算单元(3)配置用于，借助于第二热学模型(M2)计算至少一个所述电子器件(108，109)的第二温度(T2)，其中，所述供应单元(2)和上级的所述计算单元(3)共同作用，使得至少计算至少一个所述电子器件(108，109)的所述第一温度(T1)或所述第二温度(T2)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述供应单元构造为转换器(2)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述计算单元构造为上级的控制装置(3)、构造为边缘设备或构造为云服务器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述第二热学模型(M2)比所述第一热学模型(M1)更详细。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述电子构件(100)包括至少一个温度传感器(111)，并且在所述第二热学模型(M2)中设有求出所述温度传感器(111)的温度的选项，其中，优选根据所述温度传感器(111)的借助于所述第二热学模型(M2)求出的温度来求出所述第一温度(T1)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中，所述电子器件构造为半导体器件、特别构造为IGBT(108)或构造为二极管(109)，其中，所述电子构件(100)优选构造为IGBT模块。

7.一种用于求出工业控制系统的供应单元(2)的至少一个电子构件(100)的至少一个电子器件(108，109)的至少一个温度(T1，T2)的方法，其中，所述供应单元(2)设有上级的计算单元(3)，其中，所述供应单元(2)能够借助于第一热学模型(M1)计算至少一个所述电子器件(108，109)的第一温度(T1)，其中，上级的所述计算单元(3)能够借助于第二热学模型(M2)计算至少一个所述电子器件(108，109)的第二温度(T2)，其中，所述供应单元(2)和上级的所述计算单元(3)共同作用，使得计算至少一个所述电子器件(108，109)的温度(T1，T2)中的至少一个温度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述第二温度(T2)求出至少一个所述电子器件(108，109)的磨损值，并且优选地基于所述磨损值适配用于所述供应单元(2)的维护计划。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，同时计算所述第一温度(T1)和所述第二温度(T2)。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，所述第一温度或所述第二温度的计算包括以下子步骤中的至少一个：

-计算损失功率，

-计算热学路径。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述第一温度(T1)的计算比所述第二温度(T2)的计算更简单。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中，所述电子构件(100)包括至少一个温度传感器(111)，并且在计算所述第二热学模型(M2)时求出所述温度传感器(111)的温度，其中，优选根据所述温度传感器(111)的借助于所述第二热学模型(M2)求出的温度来求出所述第一温度(T1)。

13.一种包括指令的计算机程序，所述计算机程序特别是云应用程序，在由根据权利要求1至6中任一项所述的装置执行程序时，所述指令使所述装置执行根据权利要求7至12中任一项所述的方法。

14.一种数据载体信号，所述数据载体信号传输根据权利要求13所述的计算机程序。

15.一种机器可读存储介质，包括根据权利要求13所述的计算机程序。

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