JP7070062B2 - Equipment protection device and equipment protection method - Google Patents
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Description
本発明は、機器保護装置及び機器保護方法に関するものである。 The present invention relates to a device protection device and a device protection method.
温度センサでインバータ温度を検出し、温度変化量を計算し、温度変化量が閾値より大きいときには、インバータ温度の修正を行い、さらに修正後のインバータ温度になまし処理を行い、なまし処理の処理済み温度が上限温度より大きい場合には、負荷制限率設定し、モータのトルクに制限をかける方法が知られている(特許文献1)。 The temperature sensor detects the inverter temperature, calculates the amount of temperature change, and when the amount of temperature change is larger than the threshold value, the inverter temperature is corrected, and the corrected inverter temperature is smoothed and smoothed. When the finished temperature is larger than the upper limit temperature, a method of setting a load limiting rate to limit the torque of the motor is known (Patent Document 1).
しかしながら、周辺温度が高温の時には、トルク制限が適切なタイミングにかからず、発熱部分が高温になるという問題がある。 However, when the ambient temperature is high, there is a problem that the torque limit is not applied at an appropriate timing and the heat generating portion becomes high temperature.
本発明が解決しようとする課題は、発熱部分の温度上昇を抑制できる機器保護装置及び機器保護方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a device protection device and a device protection method capable of suppressing a temperature rise of a heat generating portion.
本発明は、機器の冷却に使用される冷媒の温度と機器の温度をそれぞれ検出し、冷媒の検出温度に基づいて機器の検出温度を補正し、冷媒の検出温度と補正された機器の検出温度との温度差を演算し、温度差が所定の温度差閾値より高い場合に機器に対して駆動制限をかけ、補正された機器の検出温度が所定の温度閾値より高い場合に機器に対して駆動制限をかけることによって上記課題を解決する。 The present invention detects the temperature of the refrigerant used for cooling the equipment and the temperature of the equipment, respectively, corrects the detection temperature of the equipment based on the detection temperature of the refrigerant, and corrects the detection temperature of the refrigerant and the corrected detection temperature of the equipment. When the temperature difference is higher than the predetermined temperature difference threshold, the drive limit is applied to the device, and when the detected temperature of the corrected device is higher than the predetermined temperature threshold, the device is driven. The above problem is solved by imposing restrictions.
本発明によれば、発熱部分の温度上昇を抑制できる。 According to the present invention, the temperature rise of the heat generating portion can be suppressed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
≪第1実施形態≫
本実施形態に係る機器保護装置は、発熱体を含む機器の温度上昇を抑制する装置である。機器保護装置は、例えば車両に搭載される駆動システムに設けられ、駆動システムに含まれる機器の温度を管理しつつ、機器の温度上昇を抑制している。
<< First Embodiment >>
The device protection device according to the present embodiment is a device that suppresses a temperature rise of the device including a heating element. The device protection device is provided in, for example, a drive system mounted on a vehicle, and controls the temperature of the device included in the drive system while suppressing the temperature rise of the device.
以下の説明では、機器保護装置が車両用の駆動システムに設けられた例を説明する。なお、機器保護装置は、必ずしも駆動システムに設けられる必要はなく、発熱部分を含んだ他のシステムに設けられてよい。また機器保護装置は、車両に限らず他の装置に設けられてもよい。 In the following description, an example in which a device protection device is provided in a drive system for a vehicle will be described. The device protection device does not necessarily have to be provided in the drive system, but may be provided in another system including a heat generating portion. Further, the device protection device is not limited to the vehicle and may be provided in other devices.
図1は、本実施形態に係る機器保護装置を含む駆動システムのブロック図である。駆動システムは、電源1、負荷2、電力変換装置3、冷却装置4、及びコントローラ10を備えている。
FIG. 1 is a block diagram of a drive system including a device protection device according to the present embodiment. The drive system includes a
電源1は、車両の電力源であって、リチウムイオン電池などの二次電池を並列又は直列に接続した電池群である。負荷2は、モータ(電動機)であり、車輪に対して回転力を与えるように車輪と連結されている。負荷2には、例えば三相交流モータが用いられる。
The
電力変換装置3は、電源1と負荷2との間に接続されている。電力変換装置3は、インバータ回路及び制御回路等を有している。インバータ回路は、IGBT等のスイッチング素子をブリッジ状に接続した、2相3相変換を可能とする回路である。インバータ回路は、負荷2と電源1との間に接続されている。インバータ回路は、複数のスイッチング素子を直列に接続した直列回路を、3相分並列に接続している。インバータ回路において、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子との各接続点は、モータ側のUVW相の出力端子に接続されている。また、インバータ回路は、平滑コンデンサを有している。平滑コンデンサは、電源1の入出力電圧を平滑し、ブリッジ状のスイッチング素子の回路と電源1側の接続端子との間に接続されている。
The
電力変換装置3は、装置の内部温度を検出するための温度センサ21を有している。電力変換装置3は、インバータ回路に含まれるスイッチング素子のオン、オフを切り換えることで電力変換を行う。スイッチング素子がオン、オフ動作を行うと、スイッチング損失等により発熱する。スイッチング素子はパワーモジュールとしてモジュール化されており、電力変換装置3の内部に設けられている。温度センサ21は、スイッチング素子のスイッチング動作によって上昇するパワーモジュールの温度を検出する。温度センサ21はパワーモジュールに設置されている。温度センサ21は検出値をコントローラ10に出力する。なお、温度センサ21の検出値は、電力変換装置3内のコントローラを介して、コントローラ10に出力されてもよい。なお、温度センサ21は、パワーモジュールに限らず、電力変換装置3の他の内部部品の温度を検出できるように、電力変換装置に設けられてもよい。
The
冷却装置4は、電力変換装置3内に冷媒を循環させることで、電力変換装置3を冷却する。冷却装置4は、冷媒を出力するためのポンプ、冷媒量を調整するための調整弁、熱交換器等を有している。冷却装置4と電力変換装置3との間は、冷媒を通す流路で接続されている。流路は、冷却装置4から出て、電力変換装置の内部を通り、冷却装置4に戻るように形成されている。冷媒は、パワーモジュールの冷却に使用され、水などの液体、冷媒ガス等である。
The
冷却装置4は、冷媒の温度を検出するための温度センサ22を有している。温度センサ22は流路に設けられている。温度センサ22は、検出値をコントローラ10に出力する。
The
ここで、図2を用いて、各装置及び各機器の配置関係を具体的に説明する。図2は、本実施形態に係る電力変換装置3の平面図の一例である。電力変換装置3は、その内部にインバータ回路と温度センサ21を有している。図2では、発熱機器1~3は、モータのUVW相のそれぞれに対応したスイッチング素子のモジュールであって、インバータ回路を構成している。各相のモジュールは、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子の組み合わせで構成されている。温度センサ21は、発熱機器1~3とは所定の距離を置いて配置され、発熱機器1~3の温度を検出する。図2の例では、温度センサ21は、発熱機器1、3に比べて、発熱機器2の近くに配置されている。温度センサ21は、発熱機器1~3の検出温度をコントローラ10に出力する。なお、温度センサ21の数は特に限定されないが、本実施形態では、温度センサ21が一つの場合を例に挙げて説明する。
Here, with reference to FIG. 2, the arrangement relationship of each device and each device will be specifically described. FIG. 2 is an example of a plan view of the
また、図2に示すように、電力変換装置3の内部には、冷却装置4から伸びる流路であって、冷媒を通す流路が形成されている。流路は、電力変換装置3の下側に設けられ、冷媒が発熱機器1~3から放出される熱を吸収することで、電力変換装置3を冷却する。温度センサ22は、流路の内部に設けられ、冷媒の温度を検出する。温度センサ22は、冷媒の検出温度をコントローラ10に出力する。
Further, as shown in FIG. 2, a flow path extending from the
再び図1に戻り、本実施形態に係る機器保護装置について説明する。コントローラ10は、機器保護装置の制御処理を実行するコンピュータであり、温度センサ21の検出温度及び温度センサ22の検出温度に基づき電力変換装置3を制御することで、電力変換装置3を保護する。コントローラ10は、電力変換装置3を保護するための制御を実行させるプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するためのCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)と、を備える。コントローラ10は、電力変換装置3内のコントローラと信号線で接続されている。なお、コントローラ10は、電力変換装置3内に設けられて、コントローラ10が、スイッチング動作を制御する機能を有してもよい。また、コントローラ10は、パワーモジュール内のスイッチング素子を直接制御してもよい。
Returning to FIG. 1 again, the device protection device according to the present embodiment will be described. The
次に、コントローラ10による電力変換装置3を保護するための制御フローを、図3を用いて説明する。コントローラ10は、電力変換装置3の駆動中、以下の制御フローを所定の周期で実行している。
Next, a control flow for protecting the
ステップS101にて、コントローラ10は、温度センサ22を用いて、冷媒の温度(T1)を検出する。ステップS102にて、コントローラ10は、温度センサ21を用いて、電力変換装置3のパワーモジュールの温度(機器温度:T2)を検出する。
In step S101, the
ステップS103にて、コントローラ10は、機器温度(T2)を補正する。ここで、図4を用いて、機器温度(T2)を補正する方法について説明する。図4は、本実施形態に係る機器温度(T2)を補正する方法の一例である。
In step S103, the
コントローラ10は、冷媒の温度(T1)に基づいて、機器温度(T2)を補正する。具体的には、下記式(1)に示すように、コントローラ10は、冷媒の温度(T1)に対して、冷媒の温度(T1)と機器温度(T2)との温度差(T2-T1)にゲイン(A)を乗じた温度差を加算することで、補正された機器温度(T2’)を演算する。なお、ゲイン(A)は、1よりも大きい係数であって、実験的に求められた補正係数である。
The
図2の例のように、1つの温度センサ21で3つの発熱機器1~3の機器温度(T2)を検出する場合、機器温度(T2)は、発熱機器1~3の配置と温度センサ21の配置との関係に応じて変化する。図2の例を用いて説明すると、温度センサ21は、発熱機器1~3のうち発熱機器2と最も近い配置関係にあるため、発熱機器2が所定の温度だけ温度上昇した場合、上昇分の温度と略同一の温度を検出できる。一方、温度センサ21は、発熱機器1、3とは発熱機器2に比べて離れた配置関係にある。このため、発熱機器1、3が所定の温度だけ温度上昇したとしても、温度センサ21は、上昇分の温度よりも低い温度を検出し、機器温度(T2)と本来の発熱機器1、3の温度との間には誤差が生じる。言い換えると、温度センサ21は、発熱機器1~3に対して異なる温度感度を有しており、機器温度(T2)は、発熱機器1~3に対しての温度感度が考慮されていない温度である。本実施形態では、ゲイン(A)を調整し、補正された機器温度(T2’)を演算することで、発熱機器ごとに温度感度が異なる場合であっても、本来の発熱機器1~3の温度に対する誤差を低減することができる。
As in the example of FIG. 2, when the device temperature (T2) of the three
再び図3に戻り、電力変換装置3を保護するための制御フローを説明する。ステップS104にて、コントローラ10は、検出された冷媒温度(T1)とステップS102にて補正された機器温度(T2’)との差分を求めることで、温度差(ΔT=T2’-T1)を演算する。
Returning to FIG. 3 again, the control flow for protecting the
ステップS105にて、コントローラ10は、温度差と所定の温度差閾値(ΔT_th)とを比較する。温度差閾値(ΔT_th)は予め設定された閾値である。後述するように環境温度が低い場合には、機器の温度上昇の速さは、冷媒の温度上昇の速さよりも速く、温度差の上昇も速くなる。温度差閾値(ΔT_th)は、低温状態で電力変換装置3の温度が上昇する状態で、電力変換装置3の温度が許容温度に達する前に、電力変換装置3に対して駆動制限を加えるタイミングを、温度差で示している。
In step S105, the
温度差(ΔT)が温度差閾値(ΔT_th)以下である場合には、コントローラ10はステップS106の制御フローを実行する。一方、温度差(ΔT)が温度差閾値(ΔT_th)より大きい場合には、コントローラ10はステップS107の制御フローを実行する。
When the temperature difference (ΔT) is equal to or less than the temperature difference threshold value (ΔT _th ), the
ステップS106にて、コントローラ10は、補正された機器温度(T2’)と温度閾値(T_th1)とを比較する。補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th1)より高い場合には、コントローラ10はステップS107の制御フローを実行する。一方、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th1)以下である場合には、コントローラ10はステップS109の制御フローを実行する。温度閾値(T_th1)は、後述する第1保護処理を実行するか否かを判定するための閾値であり、温度差閾値(ΔT_th)よりも高い温度に設定されている。温度差閾値(ΔT_th)は低温環境用の閾値であり、温度閾値(T_th1)は高温環境用の閾値である。
In step S106, the
ステップS107にて、コントローラ10は、現在のモータの駆動状態に基づき、スイッチング周波数の制限が可能であるか否かを判定する。コントローラ10は、電力変換装置3から、モータ回転数を取得することで、モータの駆動状態を確認する。スイッチング周波数は、スイッチング素子のオン、オフを制御する際のキャリア周波数である。温度差(ΔT)が温度差閾値(ΔT_th)より高い場合、又は、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th1)より高い場合には、パワーモジュールの温度上昇を抑制するために、パワーモジュールに対して駆動制限をかける。パワーモジュールに駆動制限をかけることで、モータの駆動にも制限がかかる。駆動制限は、キャリア周波数を現在の周波数より低くすることで実行される。しかしながら、モータの回転数が高い状態でスイッチング周波数を低く設定した場合には、制御発散する可能性がある。そこで、ステップS107の制御フローでは、モータの駆動状態が、スイッチング周波数を低く設定できる状態にあるか否かを判定する。具体的には、コントローラ10は、現在のモータ回転数と回転数閾値とを比較し、現在のモータ回転数(N)が回転数閾値(Nth)より低い場合にはスイッチング周波数を制限できると判定し、現在のモータ回転数が回転数閾値以上である場合にはスイッチング周波数を制限できないと判定する。回転数閾値は予め設定されており、モータのトルクに応じた値にしてもよい。
In step S107, the
スイッチング周波数を制限できると判定された場合には、ステップS108にて、コントローラ10は第1保護処理を実行する。第1保護処理は、スイッチング周波数に制限をかけることで、モータに対して駆動制限をかける。具体的には、コントローラ10は、電力変換装置3から現在のモータの出力トルク及びモータ回転数を取得する。選択可能なスイッチング周波数は予め設定されており、モータの駆動状態に応じて、選択可能なスイッチング周波数が異なる。
If it is determined that the switching frequency can be limited, the
例えば、選択可能なスイッチング周波数として、3つの周波数(fsw1、fsw2、fsw3)が予め設定されている。ただし、周波数(fsw3)が最も高く、周波数(fsw1)が最も低い。また、回転数閾値より低い回転数閾値(Nth_L)が予め設定されている。そして、モータの現在の回転数に応じて、選択可能なスイッチング周波数が決まる。現在のモータ回転数Nが回転数閾値(Nth)より高い場合には、選択可能なスイッチング周波数はfsw3のみであり、スイッチング周波数の制限ができない状態に相当する。現在のモータ回転数Nが回転数閾値(Nth)以下で、回転数閾値(Nth_L)より高い場合には、選択可能なスイッチング周波数は、周波数(fsw3)及び周波数(fsw2)である。そして、例えば、現在のキャリア周波数が周波数(fsw2)より高く周波数(fsw3)より低い場合には、コントローラ10は、キャリア周波数を周波数(fsw2)に設定し、キャリア周波数に対して制限をかける。また、現在のモータ回転数Nが回転数閾値(Nth_L)以下である場合には、選択可能なスイッチング周波数は、周波数(fsw1)、周波数(fsw2)、周波数(fsw3)である。例えば、現在のキャリア周波数が周波数(fsw3)より高い場合は、コントローラ10は、キャリア周波数を周波数(fsw3)に設定し、キャリア周波数に対して制限をかける。すなわち、コントローラ10は、モータの現在の回転数に応じて選択可能なスイッチング周波数が複数ある場合には、現在のキャリア周波数よりも低いキャリア周波数に設定する。これにより、損失が抑制され、パワーモジュールの発熱を抑制できる。なお、選択可能なスイッチング周波数は、モータ回転数に限らず、モータのトルクにより決定してもよい。
For example, three frequencies (f sw1 , f sw2 , and f sw3 ) are preset as selectable switching frequencies. However, the frequency (f sw3 ) is the highest and the frequency (f sw1 ) is the lowest. Further, a rotation speed threshold value ( Nth_L ) lower than the rotation speed threshold value is set in advance. Then, the selectable switching frequency is determined according to the current rotation speed of the motor. When the current motor rotation speed N is higher than the rotation speed threshold value ( Nth ), the selectable switching frequency is only f sw3 , which corresponds to a state in which the switching frequency cannot be limited. When the current motor rotation speed N is less than or equal to the rotation speed threshold ( Nth) and higher than the rotation speed threshold (Nth_L ) , the selectable switching frequencies are frequency (f sw3 ) and frequency (f sw2 ). .. Then, for example, when the current carrier frequency is higher than the frequency (f sw2 ) and lower than the frequency (f sw3 ), the
ステップS109にて、コントローラ10は、補正された機器温度(T2’)と温度閾値(T_th2)とを比較する。温度閾値(T_th2)は、後述する第2保護処理を実行するか否かを判定するための閾値であり、温度閾値(T_th1)よりも高い温度に設定されている。補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th2)より高い場合には、コントローラ10はステップS110の制御フローを実行する。一方、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th2)以下である場合には、コントローラ10はステップS111の制御フローを実行する。
In step S109, the
ステップS110にて、コントローラ10は、第2保護処理を実行する。第2保護処理は、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th2)に達した時点の要求トルクを、モータからの最大出力に設定することで、モータからの出力トルクに制限をかける。具体的には、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th2)に達した場合に、コントローラ10は、電力変換装置3のコントローラに対して、要求トルクに応じたトルク指令値の上限を現在のトルク指令値にするよう、指令信号を送信する。電力変換装置3のコントローラは、指令信号を受信したとき、現在のトルク指令を上限値に設定する。上限値が設定された後に、ドライバーのアクセル操作により、トルク指令の上限値を超えるような要求トルクが入力された場合でも、コントローラは、トルク指令値を上限値に制限した上で、モータの現在の回転数、モータの現在の電流に応じたスイッチング信号を生成し、スイッチング素子を制御する。これにより、要求トルクに制限が加わるため、モータの出力トルクが抑制され、その結果として、パワーモジュールの温度が抑制される。
In step S110, the
ステップS111にて、コントローラ10は、補正された機器温度(T2’)と上限温度(T_fail)とを比較する。上限温度(T_fail)は、パワーモジュールに許容される温度の上限値を示しており、温度閾値(T_th1)及び温度閾値(T_th2)よりも高い温度に設定されている。補正された機器温度(T2’)が上限温度(T_fail)より高い場合には、コントローラ10はステップS112の制御フローを実行する。一方、補正された機器温度(T2’)が上限温度(T_fail)以下である場合には、コントローラ10は制御フローを終了する。
In step S111, the
ステップS112にて、コントローラ10は、電力変換装置3内のコントローラに対して、モータを強制的に停止させる旨のフェールセーフ信号を送信する。電力変換装置3内のコントローラは、フェールセーフ信号を受信した場合には、電力変換装置3の動作を停止させる(フェールセーフ処理)。これにより、パワーモジュールが上限値を超えることを防止できる。
In step S112, the
次に、図5を用いて、第1保護処理が実行される際の発熱機器の温度とゲイン(A)との関係について説明する。図5は、ゲインを変化させた場合の温度特性を示す。図3において、グラフaは温度センサ21で検出される機器温度(T2)の温度特性を示し、グラフbはコントローラ10によりゲイン(A1)を用いて補正された機器温度(T2’)を示し、グラフb’はコントローラ10によりゲイン(A2(>A1))を用いて補正された機器温度(T2’)を示し、グラフcはスイッチング素子の実際の温度(Tsw)を示す。また横軸は時間を示し、縦軸は温度の大きさを示す。なお、図5は、図3に示す制御フローのうち、ステップS106、ステップS107の制御フローを経て、ステップS108にて第1保護処理が実行される場面を示す。
Next, with reference to FIG. 5, the relationship between the temperature of the heat generating device and the gain (A) when the first protection process is executed will be described. FIG. 5 shows the temperature characteristics when the gain is changed. In FIG. 3, graph a shows the temperature characteristics of the equipment temperature (T2) detected by the
図5に示すように、機器温度(T2)を用いた制御フローが実行された場合、第1保護処理が実行される際のスイッチング素子温度(Tsw)は、温度(Tx3)まで達している。一方、ゲイン(A1)を用いて補正された機器温度(T2’)の場合、スイッチング素子温度(Tsw)が温度(Tx3)よりも低い温度(Tx2)まで達した時点で、第1保護処理は実行される。さらに、ゲイン(A2)を用いて補正された機器温度(T2’)の場合、スイッチング素子温度(Tsw)が温度(Tx2)よりも低い温度(Tx1)まで達した時点で、第1保護処理は実行される。すなわち、ゲイン(A)を用いて機器温度(T2)を補正することで、機器温度(T2)を補正しない場合と比べて、スイッチング素子温度(Tsw)が低い状態で第1保護処理を実行することができる。その結果、発熱体の温度上昇を抑制する際に、発熱体にかかる熱負荷を抑制することができる。 As shown in FIG. 5, when the control flow using the device temperature (T2) is executed, the switching element temperature (T sw ) when the first protection process is executed reaches the temperature (T x 3). There is. On the other hand, in the case of the device temperature (T2 ' ) corrected by using the gain (A1), the first is performed when the switching element temperature (T sw ) reaches a temperature (T x 2) lower than the temperature (T x 3). The protection process is executed. Further, in the case of the device temperature (T2 ' ) corrected by using the gain (A2), the first step is made when the switching element temperature (T sw ) reaches a temperature (T x 1) lower than the temperature (T x 2). The protection process is executed. That is, by correcting the device temperature (T2) using the gain (A), the first protection process is executed in a state where the switching element temperature (T sw ) is lower than in the case where the device temperature (T2) is not corrected. can do. As a result, when suppressing the temperature rise of the heating element, the heat load applied to the heating element can be suppressed.
上記のように本実施形態に係る機器保護装置は、パワーモジュール等の機器の冷却に使用される冷媒の温度と機器の温度をそれぞれ検出し、冷媒の検出温度に基づいて機器の検出温度を補正し、冷媒の検出温度と補正された機器の検出温度の温度差を演算し、温度差が温度差閾値(ΔTth)より高い場合に機器に対して駆動制限をかけ、補正された機器の検出温度が温度閾値(T_th1)より高い場合に機器に対して駆動制限をかける。これにより、発熱体の温度上昇を抑制する際に、発熱体又は機器に加わる熱負荷を抑制できる。また機器の動作時間を延ばすことができる。 As described above, the device protection device according to the present embodiment detects the temperature of the refrigerant used for cooling the device such as the power module and the temperature of the device, respectively, and corrects the detection temperature of the device based on the detection temperature of the refrigerant. Then, the temperature difference between the detected temperature of the refrigerant and the detected temperature of the corrected device is calculated, and when the temperature difference is higher than the temperature difference threshold (ΔT th ), the drive limit is applied to the device to detect the corrected device. When the temperature is higher than the temperature threshold ( T_th1 ), the drive limit is applied to the device. This makes it possible to suppress the heat load applied to the heating element or the device when suppressing the temperature rise of the heating element. In addition, the operating time of the device can be extended.
また本実施形態では、冷媒の温度(T1)に対して、冷媒の温度(T1)と機器温度(T2)との温度差(T2-T1)にゲイン(A)を乗じた温度差を加算することで、補正された機器温度(T2’)を演算する。これにより、図2の例のように、複数の発熱機器が異なる場所に配置され、温度センサ21が発熱機器ごとに異なる温度感度を有している場合であっても、ゲイン(A)の設定という簡便な方法を用いて、実際の発熱機器の温度との誤差を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the temperature difference obtained by multiplying the temperature difference (T2-T1) between the refrigerant temperature (T1) and the equipment temperature (T2) by the gain (A) is added to the refrigerant temperature (T1). By doing so, the corrected device temperature (T2 ' ) is calculated. As a result, the gain (A) is set even when a plurality of heat generating devices are arranged in different places and the
また本実施形態では、機器の検出温度が温度閾値(T_th2)より高い場合には、機器の検出温度が上昇し温度閾値(T_th2)に達した時点の出力を、機器からの最大出力に設定する。これにより、発熱体の温度を上げる直接の原因となっている出力を制限し、機器の動作可能な時間を拡大することができる。 Further, in the present embodiment, when the detection temperature of the device is higher than the temperature threshold value ( T_th2 ), the output at the time when the detection temperature of the device rises and reaches the temperature threshold value ( T_th2 ) becomes the maximum output from the device. Set. This limits the output that is the direct cause of raising the temperature of the heating element and can extend the operable time of the device.
また本実施形態では、機器の駆動制限として、スイッチング素子のスイッチング周波数を、現在の周波数よりも低い周波数に設定する。これにより、損失を低減することで、電力変換装置の出力に制限を掛けずに、温度上昇を抑制できる。 Further, in the present embodiment, the switching frequency of the switching element is set to a frequency lower than the current frequency as a drive limitation of the device. As a result, by reducing the loss, it is possible to suppress the temperature rise without limiting the output of the power conversion device.
また本実施形態では、駆動制限として、モータの回転数に応じて、スイッチング素子のスイッチング周波数に制限をかける。これにより、モータ回転数に応じた最適な周波数を設定し、制御発散を防止できる。 Further, in the present embodiment, as a drive limitation, the switching frequency of the switching element is limited according to the rotation speed of the motor. This makes it possible to set the optimum frequency according to the motor rotation speed and prevent control divergence.
また本実施形態では、機器の検出温度が温度閾値(T_fail)以上である場合には、機器の動作を停止させる。これにより、機器に異常が生じることを防止できる。 Further, in the present embodiment, when the detection temperature of the device is equal to or higher than the temperature threshold value ( T_file ), the operation of the device is stopped. As a result, it is possible to prevent an abnormality from occurring in the device.
≪第2実施形態≫
次に第2実施形態に係る機器保護装置について説明する。本実施形態に係る機器保護装置は、上述した第1実施形態に係る機器保護装置と比べて、コントローラ10による電力変換装置3を保護するための制御フローが異なる点以外は、第1実施形態に係る機器保護装置と同様の構成及び機能を有している。第1実施形態に係る機器保護装置と同様の構成及び機能については、第1実施形態での説明を適宜援用する。
<< Second Embodiment >>
Next, the device protection device according to the second embodiment will be described. The device protection device according to the present embodiment is the first embodiment except that the control flow for protecting the
コントローラ10による電力変換装置3を保護するための制御フローを、図6を用いて説明する。コントローラ10は、電力変換装置3の駆動中、以下の制御フローを所定の周期で実行している。
The control flow for protecting the
ステップS201にて、コントローラ10は、温度センサ22を用いて、冷媒の温度(T1)を検出する。ステップS202にて、コントローラ10は、温度センサ21を用いて、機器温度(T2)を検出する。ステップS201、202は、図3に示すステップS101、102にそれぞれ対応する。
In step S201, the
ステップS203にて、コントローラ10は、現在のモータの回転数(N)を取得する。
In step S203, the
ステップS204にて、コントローラ10は、ステップS203にて取得したモータ回転数(N)に基づいて、現在、モータが回転しているか否かを判定する。具体的には、コントローラ10は、モータ回転数(N)がゼロである場合、モータは回転していないと判定し、モータ回転数(N)がゼロ以外の値である場合、モータは回転していると判定する。モータが回転していると判定した場合には、コントローラ10は、ステップS206の制御フローを実行する。一方、モータが回転していないと判定した場合には、コントローラ10は、ステップS205の制御フローを実行する。
In step S204, the
ステップS205にて、コントローラ10は、機器温度(T2)を補正する。補正の方法は、上述した第1実施形態で説明した方法が用いられる。コントローラ10は、ゲイン(A)を用いて機器温度(T2)を補正する。ステップS205は、図3に示すステップS103に対応する。
In step S205, the
ステップS206にて、コントローラ10は、検出された冷媒温度(T1)と、検出された機器温度(T2)又は補正された機器温度(T2’)との差分を求めることで、温度差(ΔT)を演算する。コントローラ10は、ステップS205の制御フローを実行している場合には、冷媒温度(T1)と補正された機器温度(T2’)との差分を求める。一方、ステップS205の制御フローを実行していない場合には、コントローラ10は、冷媒温度(T1)と機器温度(T)との差分を求める。なお、上述した処理は一例であって、例えば、コントローラ10は、機器温度(T2)が補正されていない場合には、ゲイン(A)を1に設定するとともに、補正された機器温度(T2’)を演算してもよい。そして、コントローラ10は、以降の制御フローにおいて、機器温度(T2)を補正したか否かかかわらず、補正された機器温度(T2’)のみを用いてもよい。
In step S206, the
以降の制御フローは、上述した第1実施形態に係る制御フローと同様である。すなわち、ステップS207~ステップS214は、図3に示すステップS105~ステップS112にそれぞれ対応する。 The subsequent control flow is the same as the control flow according to the first embodiment described above. That is, steps S207 to S214 correspond to steps S105 to S112 shown in FIG. 3, respectively.
次に、図7を用いて、モータの回転と発熱機器の温度との関係について説明する。図7(A)はモータが回転していない場合(N=0)の温度特性を示し、図7(B)はモータが回転している場合(N≠0)の温度特性を示す。図7(A)及び図7(B)において、グラフaは温度センサ21で検出される機器温度(T2)の温度特性を示し、グラフbはコントローラ10によりゲイン(A)を用いて補正された機器温度(T2’)を示し、グラフcはスイッチング素子S1、S2の実際の温度(Tsw1、Tsw2)を示し、グラフdはスイッチング素子S3の実際の温度(Tsw3)を示す。また横軸は時間を示し、縦軸は温度の大きさを示す。なお、スイッチング素子S1~S3は、電力変換装置3の内部にてそれぞれ異なる位置に配置されているものとする。図2の例を用いると、スイッチング素子S1は、発熱機器1の位置に設けられ、スイッチング素子S2は、発熱機器2の位置に設けられ、スイッチング素子S3は、発熱機器3の位置に設けられている。
Next, the relationship between the rotation of the motor and the temperature of the heat generating device will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7A shows the temperature characteristic when the motor is not rotating (N = 0), and FIG. 7B shows the temperature characteristic when the motor is rotating (N ≠ 0). In FIGS. 7A and 7B, graph a shows the temperature characteristics of the equipment temperature (T2) detected by the
図7(A)に示すように、モータが回転していない場合には、スイッチング素子S3の温度(Tsw3)と機器温度(T2)との温度差は、時間の経過とともに、スイッチング素子S1、S2の温度(Tsw1、Tsw2)と機器温度(T2)との温度差に比べて大きくなる。モータが回転していない状態では、スイッチング素子S1~S3はスイッチング動作を行っていない点で共通するが、各スイッチング素子Sの状態(例えば、スイッチング素子の端子にかかる電圧)が異なるため、スイッチング素子S1~S3の間では温度差が生じる。モータが回転せず、発熱機器間での温度差が顕著に現れる場合であっても、機器温度(T2)を補正することで、補正された機器温度(T2’)を複数の発熱機器のうち最も温度が高い発熱機器の温度に近付けることができる。 As shown in FIG. 7A, when the motor is not rotating, the temperature difference between the temperature (T sw3 ) of the switching element S3 and the device temperature (T2) becomes larger with the passage of time in the switching element S1. It is larger than the temperature difference between the temperature of S2 (T sw1 , T sw2 ) and the equipment temperature (T2). In the state where the motor is not rotating, the switching elements S1 to S3 are common in that the switching operation is not performed. However, since the state of each switching element S (for example, the voltage applied to the terminal of the switching element) is different, the switching element A temperature difference occurs between S1 and S3. Even if the motor does not rotate and the temperature difference between the heat generating devices appears remarkably, by correcting the device temperature (T2), the corrected device temperature (T2 ' ) can be used among multiple heat generating devices. It can approach the temperature of the hottest heating device.
一方、図7(B)に示すように、モータが回転している場合には、スイッチング素子S1~S3の温度(Tsw1、Tsw2、Tsw3)は略同一の温度を示す。モータが回転している場合には、スイッチング素子S1~S3はスイッチング動作を行っているため、スイッチング素子S1~S3の間では温度差がほとんど生じない。モータが回転している状態でも、モータが回転していない状態と同様に、ゲイン(A)を用いて機器温度(T2)を補正したとする。この場合、図7(B)に示すように、補正された機器温度(T2’)が温度閾値(T_th1)よりも高くなり、コントローラ10により第1保護処理が実行される。スイッチング素子S1~S3の温度(Tsw1、Tsw2、Tsw3)は温度閾値(T_th1)よりも低いにもかかわらず、第1保護処理が実行され、機器の動作時間を延ばすことができない。これに対して、本実施形態では、モータが回転していると判定した場合には、機器温度(T2)を補正しないため、不要に第1保護処理が実行されることを防ぎ、機器の動作時間を延ばすことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the motor is rotating, the temperatures of the switching elements S1 to S3 (T sw1 , T sw2 , T sw3 ) show substantially the same temperature. When the motor is rotating, since the switching elements S1 to S3 perform the switching operation, there is almost no temperature difference between the switching elements S1 to S3. It is assumed that the device temperature (T2) is corrected by using the gain (A) even when the motor is rotating, as in the state where the motor is not rotating. In this case, as shown in FIG. 7B, the corrected device temperature (T2 ' ) becomes higher than the temperature threshold value ( T_th1 ), and the
上記のように本実施形態では、モータが回転していない場合、機器温度(T2)を補正する。これにより、複数の発熱機器の配置場所が異なり、温度センサ21が発熱機器ごとに異なる温度感度を有している場合であっても、複数の発熱機器のうち温度感度が高い側の発熱体の温度に合わせて、機器の駆動制限をかけることができる。その結果、発熱機器の熱負荷を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when the motor is not rotating, the device temperature (T2) is corrected. As a result, even if the locations of the plurality of heat generating devices are different and the
≪第3実施形態≫
次に第3実施形態に係る機器保護装置について説明する。本実施形態に係る機器保護装置は、上述した2つの実施形態に係る機器保護装置と比べて、コントローラ10による電力変換装置3を保護するための制御フローが異なる点以外は、上述した2つの実施形態に係る機器保護装置と同様の構成及び機能を有している。上述した2つの実施形態に係る機器保護装置と同様の構成及び機能については、上述の実施形態での説明を適宜援用する。
<< Third Embodiment >>
Next, the device protection device according to the third embodiment will be described. The device protection device according to the present embodiment has the above-mentioned two embodiments except that the control flow for protecting the
コントローラ10による電力変換装置3を保護するための制御フローを、図8を用いて説明する。コントローラ10は、電力変換装置3の駆動中、以下の制御フローを所定の周期で実行している。
The control flow for protecting the
ステップS301にて、コントローラ10は、温度センサ22を用いて、冷媒の温度(T1)を検出する。ステップS302にて、コントローラ10は、温度センサ21を用いて、機器温度(T2)を検出する。ステップS301、302は、図3に示すステップS101、102にそれぞれ対応する。
In step S301, the
ステップS303にて、コントローラ10は、現在のモータの回転数(N)と、現在のモータの回転角(モータ回転角:θ)を取得する。
In step S303, the
ステップS304にて、コントローラ10は、ステップS303にて取得したモータの回転数(N)に基づいて、現在、モータが回転しているか否かを判定する。モータが回転していると判定した場合には、コントローラ10は、ステップS306の制御フローを実行する。一方、モータが回転していないと判定した場合には、コントローラ10は、ステップS305の制御フローを実行する。ステップS304は、図6に示すステップS204に対応する。
In step S304, the
ステップS305にて、コントローラ10は、機器温度(T2)を補正する。本実施形態では、複数の発熱機器が異なる場所に配置されている場合、コントローラ10は、モータの回転角(θ)に応じて、発熱している発熱機器を特定し、特定した発熱機器に応じたゲイン(A)を用いて機器温度(T2)を補正する。なお、このステップにおけるモータの回転角(θ)とは、モータが回転していない状態での回転角(モータがロックされた際の回転角)である。
In step S305, the
図2の例を用いて具体的に説明すると、まずコントローラ10は、モータの回転角(θ)から、モータのU相、V相、W相のうちどの相に電流が流れ、電流が流れる相に対応する発熱機器を特定する。例えば、発熱機器1~3がそれぞれ、モータのU相、V相、W相に対応している場合、コントローラ10は、発熱機器1~3の中から、モータに電流を流し、現在発熱している発熱機器を特定する。そして、コントローラ10は、特定した発熱機器に応じたゲイン(A)を用いて、機器温度(T2)を補正する。発熱機器に応じたゲイン(A)は、温度センサ21の温度感度と相関関係がある値である。図2の例の場合、発熱機器2が温度センサ21に対して最も近くに配置されているため、温度センサ21は、発熱機器2に対して、発熱機器1又は発熱機器3に対する温度感度よりも高い温度感度を有している。発熱機器ごとのゲイン(A)は、温度センサ21と発熱機器1~3の配置関係やその他諸条件に基づいて予め設定されており、コントローラ10は、発熱している発熱機器に対応したゲイン(A)を用いる。図2の例では、発熱機器2に対応するゲイン(A)は、発熱機器1又は発熱機器3に対応するゲイン(A)よりも小さい値となる。なお、このステップでコントローラ10が上述した制御を実行するにあたり、モータは回転していないものとする。
Specifically, the
ステップS306にて、コントローラ10は、検出された冷媒温度(T1)と、検出された機器温度(T2)又は補正された機器温度(T2’)との差分を求めることで、温度差(ΔT)を演算する。ステップS306は、図6に示すステップS206に対応する。
In step S306, the
以降の制御フローは、上述した第1実施形態に係る制御フローと同様である。すなわち、ステップS207~ステップS214は、図3に示すステップS105~ステップS112にそれぞれ対応する。 The subsequent control flow is the same as the control flow according to the first embodiment described above. That is, steps S207 to S214 correspond to steps S105 to S112 shown in FIG. 3, respectively.
次に、図9を用いて、発熱機器と補正係数との関係について説明する。図9(A)は発熱機器3が発熱している場合の温度特性を示し、図9(B)は発熱機器2が発熱している場合の温度特性を示す。図9(A)及び図9(B)は、モータが回転していない場合の温度特性を示す。図9(A)及び図9(B)において、グラフaは温度センサ21で検出される機器温度(T2)の温度特性を示す。図9(A)において、グラフbはコントローラ10によりゲインA1を用いて補正された機器温度(T2’)を示し、グラフcはスイッチング素子S1、S2の実際の温度(Tsw1、Tsw2)を示し、グラフdはスイッチング素子S3の実際の温度(Tsw3)を示す。また図9(B)において、グラフb’はコントローラ10によりゲインA2(<A1)を用いて補正された機器温度(T2’)を示し、グラフeはスイッチング素子S1、S3の実際の温度(Tsw1、Tsw3)を示し、グラフfはスイッチング素子S2の実際の温度(Tsw2)を示す。また横軸は時間を示し、縦軸は温度の大きさを示す。なお、スイッチング素子S1~S3は、電力変換装置3の内部にてそれぞれ異なる位置に配置されているものとする。図2の例を用いると、スイッチング素子S1は、発熱機器1の位置に設けられ、スイッチング素子S2は、発熱機器2の位置に設けられ、スイッチング素子S3は、発熱機器3の位置に設けられている。
Next, the relationship between the heat generating device and the correction coefficient will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows the temperature characteristics when the
図9(A)に示すように、発熱機器3が発熱している場合には、スイッチング素子S3の温度(Tsw3)は、スイッチング素子S1、S2の温度(Tsw1、Tsw2)よりも高く、機器温度(T2)は、スイッチング素子S1、S2の温度(Tsw1、Tsw2)よりも低い。この場合、ゲイン(A1)を用いて機器温度(T2)を補正することで、補正する前と比べて、スイッチング素子S3の温度(Tsw3)との誤差を低減することができる。その結果、発熱している発熱機器の温度に合わせて、第1保護処理、第2保護処理、又は停止処理を実行することができ、発熱している発熱機器への負荷を低減することができる。
As shown in FIG. 9A, when the
一方、図9(B)に示すように、発熱機器2が発熱している場合には、スイッチング素子S2の温度(Tsw2)は、スイッチング素子S1、S3の温度(Tsw1、Tsw3)よりも高く、機器温度(T2)もスイッチング素子S1、S3の温度(Tsw1、Tsw3)よりも高い。図2に示すように、発熱機器2が温度センサ21に最も近くに配置されているために、温度センサ21は、発熱機器2に対して高い温度感度を有し、発熱機器2の温度上昇を適切に検出している。この場合、ゲイン(A1)よりも小さいゲイン(A2)を用いて機器温度(T2)を補正することで、補正前に比べて、スイッチング素子S2の温度(Tsw2)との誤差を低減することができる。またゲイン(A1)を用いるよりも、補正された機器温度(T2’)をスイッチング素子S2の温度(Tsw2)に近付けることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the heat generating device 2 is generating heat, the temperature of the switching element S2 (T sw2 ) is higher than the temperature of the switching elements S1 and S3 (T sw1 and T sw3 ). The device temperature (T2) is also higher than the temperatures of the switching elements S1 and S3 (T sw1 and T sw3 ). As shown in FIG. 2, since the heat generating device 2 is arranged closest to the
上記のように本実施形態では、モータが回転していない場合、モータがロックされた際の回転角に応じて、機器温度(T2)を補正する。これにより、図2に示すように、複数の発熱機器1~3が異なる場所に配置される場合であっても、発熱機器の個数と同数の温度センサを設ける必要がなくなるため、機器保護装置の体積を抑制することができる。また、温度センサの個数を減らしながらも、発熱機器1~3の配置に応じて適切に機器温度(T2)を補正することができる。
As described above, in the present embodiment, when the motor is not rotating, the device temperature (T2) is corrected according to the rotation angle when the motor is locked. As a result, as shown in FIG. 2, even when a plurality of
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 It should be noted that the embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above-described embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
例えば、図3に示す制御フローにおいて、ステップS105では温度差(ΔT)と温度差閾値(ΔT_th)との比較を行い、ステップS106では補正された機器温度(T2’)と温度閾値(T_th1)の比較を行い、第1保護処理の実行の要否判定を行う構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、温度差と温度閾値との比較のみで、第1保護処理の要否判定を行ってもよいし、補正された機器温度と温度閾値との比較のみで、第1保護処理の要否判定を行ってもよい。また例えば、いずれの比較結果においても閾値よりも高い場合に、第1保護処理を実行してもよい。 For example, in the control flow shown in FIG. 3, in step S105, the temperature difference (ΔT) and the temperature difference threshold value (ΔT _th ) are compared, and in step S106, the corrected device temperature (T2 ′ ) and the temperature threshold value (T _th1 ) are compared. ), But the configuration is described by taking as an example the configuration in which the necessity of executing the first protection process is determined, but the present invention is not limited to this. For example, the necessity of the first protection process may be determined only by comparing the temperature difference with the temperature threshold value, or the necessity of the first protection process may be determined only by comparing the corrected device temperature with the temperature threshold value. May be done. Further, for example, when the threshold value is higher than the threshold value in any of the comparison results, the first protection process may be executed.
また例えば、図3に示す制御フローにおいて、ステップS109では、補正された機器温度(T2’)と温度閾値(T_th2)の比較を行い、第2保護処理の要否判定を行う構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、温度差と温度差閾値との比較のみで、第2保護処理の要否判定を行ってもよい。また例えば、温度差と温度差閾値との比較を行い、補正され機器温度と温度閾値との比較を行い、いずれか一方の比較結果において閾値よりも高い場合、又は双方の比較結果において閾値よりも高い場合、第2保護処理を実行してもよい。 Further, for example, in the control flow shown in FIG. 3, in step S109, the corrected device temperature (T2 ' ) and the temperature threshold value ( T_th2 ) are compared, and the necessity of the second protection process is determined as an example. I have mentioned and explained, but it is not limited to this. For example, the necessity of the second protection process may be determined only by comparing the temperature difference and the temperature difference threshold value. Further, for example, the temperature difference is compared with the temperature difference threshold value, the corrected device temperature and the temperature threshold value are compared, and when one of the comparison results is higher than the threshold value, or both comparison results are higher than the threshold value. If it is high, the second protection process may be executed.
また例えば、図3に示す制御フローにおいて、ステップ111では、補正された機器温度(T2’)と温度閾値(T_fail)の比較を行い、停止処理の要否判定を行う構成を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、温度差と温度差閾値との比較のみで、停止処理の要否判定を行ってもよい。また例えば、温度差と温度差閾値との比較を行い、補正され機器温度と温度閾値との比較を行い、いずれか一方の比較結果において閾値よりも高い場合、又は双方の比較結果において閾値よりも高い場合、停止処理を実行してもよい。 Further, for example, in the control flow shown in FIG. 3, in step 111, a configuration in which the corrected device temperature (T2 ' ) and the temperature threshold value ( T_file ) are compared and the necessity of stop processing is determined is given as an example. I explained, but it is not limited to this. For example, the necessity of stop processing may be determined only by comparing the temperature difference and the temperature difference threshold value. Further, for example, the temperature difference is compared with the temperature difference threshold value, the corrected device temperature and the temperature threshold value are compared, and when one of the comparison results is higher than the threshold value, or both comparison results are higher than the threshold value. If it is high, stop processing may be executed.
また例えば、本明細書では、本発明に係る第1センサを、温度センサ22を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また例えば、本発明に係る第2センサを、温度センサ21を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また例えば、本発明に係る第1検出温度を、冷媒の温度(T1)を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また例えば、本発明に係る第2検出温度を、機器温度(T2)を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また例えば、本発明に係る第2補正検出温度を、補正された機器温度(T2’)を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Further, for example, in the present specification, the first sensor according to the present invention will be described by taking the
1…電源
2…負荷
3…電力変換装置
4…冷却装置
10…コントローラ
21、22…温度センサ
1 ... Power supply 2 ...
Claims (9)
前記機器の温度を検出する第2センサと、
前記第1センサにより検出された第1検出温度、及び、前記第2センサにより検出された第2検出温度に基づき、前記機器に対して駆動制限をかけるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記第1検出温度に基づいて前記第2検出温度を補正することで、第2補正検出温度を演算し、
前記第1検出温度と前記第2補正検出温度との温度差を演算し、
前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対して前記駆動制限をかけ、
前記第2補正検出温度が所定の第1温度閾値より高い場合に、前記機器に対して前記駆動制限をかけ、
前記第2補正検出温度が所定の第2温度閾値より高い場合には、前記第2補正検出温度が上昇し前記第2温度閾値に達した時点の出力を、前記機器からの最大出力に設定する機器保護装置。 The first sensor that detects the temperature of the refrigerant used to cool the equipment including the heating element, and
The second sensor that detects the temperature of the device and
A controller that limits the drive of the device based on the first detection temperature detected by the first sensor and the second detection temperature detected by the second sensor is provided.
The controller
By correcting the second detection temperature based on the first detection temperature, the second correction detection temperature is calculated.
The temperature difference between the first detection temperature and the second correction detection temperature is calculated, and the temperature difference is calculated.
When the temperature difference is higher than a predetermined temperature difference threshold value, the drive limit is applied to the device.
When the second correction detection temperature is higher than the predetermined first temperature threshold value, the drive limitation is applied to the device.
When the second correction detection temperature is higher than a predetermined second temperature threshold value, the output at the time when the second correction detection temperature rises and reaches the second temperature threshold value is set as the maximum output from the device. Equipment protection device.
前記機器の温度を検出する第2センサと、 The second sensor that detects the temperature of the device and
前記第1センサにより検出された第1検出温度、及び、前記第2センサにより検出された第2検出温度に基づき、前記機器に対して駆動制限をかけるコントローラとを備え、 A controller that limits the drive of the device based on the first detection temperature detected by the first sensor and the second detection temperature detected by the second sensor is provided.
前記機器は、モータに接続されたスイッチング素子を有し、 The device has a switching element connected to a motor.
前記第2センサは、前記スイッチング素子の温度を検出し、 The second sensor detects the temperature of the switching element, and the second sensor detects the temperature of the switching element.
前記コントローラは、 The controller
前記第1検出温度に基づいて前記第2検出温度を補正することで、第2補正検出温度を演算し、 By correcting the second detection temperature based on the first detection temperature, the second correction detection temperature is calculated.
前記第1検出温度と前記第2補正検出温度との温度差を演算し、 The temperature difference between the first detection temperature and the second correction detection temperature is calculated, and the temperature difference is calculated.
前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対する前記駆動制限として、前記モータの回転数に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数に制限をかけ、 When the temperature difference is higher than a predetermined temperature difference threshold value, the switching frequency of the switching element is limited according to the rotation speed of the motor as the drive limit for the device.
前記第2補正検出温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記機器に対する前記駆動制限として、前記モータの回転数に応じて、前記スイッチング素子の前記スイッチング周波数に制限をかける機器保護装置。 A device protection device that limits the switching frequency of the switching element according to the rotation speed of the motor as the drive limit for the device when the second correction detection temperature is higher than a predetermined temperature threshold value.
前記第1検出温度に対して、前記第1検出温度と前記第2検出温度との温度差に所定値を乗じた温度差を加算することで、前記第2補正検出温度を演算する請求項1又は2記載の機器保護装置。 The controller
Claim 1 for calculating the second corrected detection temperature by adding a temperature difference obtained by multiplying the temperature difference between the first detection temperature and the second detection temperature by a predetermined value with respect to the first detection temperature. Or the device protection device according to 2 .
前記コントローラは、前記モータが回転していない場合、前記第2補正検出温度を演算する請求項1~3のいずれか一項に記載の機器保護装置。 The device is connected to a motor and
The device protection device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the controller calculates the second correction detection temperature when the motor is not rotating.
前記第2センサは、前記複数のスイッチング素子のうち特定の相のスイッチング素子の温度を検出し、
前記コントローラは、前記モータが回転していない場合、前記モータがロックされた際の回転角に応じて、前記第2補正検出温度を演算する請求項1~4のいずれか一項に記載の機器保護装置。 The device has a plurality of switching elements connected to each phase of the motor.
The second sensor detects the temperature of the switching element of a specific phase among the plurality of switching elements, and detects the temperature of the switching element.
The device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the controller calculates the second correction detection temperature according to the rotation angle when the motor is locked when the motor is not rotating. Protective device.
前記第2センサは、前記スイッチング素子の温度を検出し、
前記コントローラは、前記駆動制限として、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を、現在の周波数よりも低い周波数に設定する請求項1~5のいずれか一項に記載の機器保護装置。 The device has a switching element and
The second sensor detects the temperature of the switching element, and the second sensor detects the temperature of the switching element.
The device protection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the controller sets the switching frequency of the switching element to a frequency lower than the current frequency as the drive limit.
前記プロセッサは、
第1センサを用いて、前記機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出し、
第2センサを用いて、前記機器の温度を検出し、
前記第1センサにより検出された前記冷媒の検出温度に基づいて、前記第2センサにより検出された前記機器の検出温度を補正し、
前記冷媒の前記検出温度と、補正された前記機器の前記検出温度の温度差を演算し、
前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対して駆動制限をかけ、
補正された前記機器の前記検出温度が所定の第1温度閾値より高い場合に、前記機器に対して前記駆動制限をかけ、
補正された前記機器の前記検出温度が所定の第2温度閾値より高い場合には、補正された前記機器の前記検出温度が上昇し前記第2温度閾値に達した時点の出力を、前記機器からの最大出力に設定する機器保護方法。 It is a device protection method that protects the device including the heating element by the processor.
The processor
Using the first sensor, the temperature of the refrigerant used to cool the equipment is detected.
The temperature of the device is detected using the second sensor.
Based on the detection temperature of the refrigerant detected by the first sensor, the detection temperature of the device detected by the second sensor is corrected.
The temperature difference between the detected temperature of the refrigerant and the corrected detected temperature of the device is calculated.
When the temperature difference is higher than a predetermined temperature difference threshold value, a drive limit is applied to the device.
When the detected temperature of the corrected device is higher than the predetermined first temperature threshold value, the drive limit is applied to the device.
When the detected temperature of the corrected device is higher than a predetermined second temperature threshold value, the output at the time when the detected temperature of the corrected device rises and reaches the second temperature threshold value is output from the device. Device protection method to set to the maximum output of .
前記機器は、モータに接続されたスイッチング素子を有し、 The device has a switching element connected to a motor.
前記プロセッサは、 The processor
第1センサを用いて、前記機器の冷却に使用される冷媒の温度を検出し、 Using the first sensor, the temperature of the refrigerant used to cool the equipment is detected.
第2センサを用いて、前記機器の温度として前記スイッチング素子の温度を検出し、 Using the second sensor, the temperature of the switching element is detected as the temperature of the device.
前記第1センサにより検出された前記冷媒の検出温度に基づいて、前記第2センサにより検出された前記機器の検出温度を補正し、 Based on the detection temperature of the refrigerant detected by the first sensor, the detection temperature of the device detected by the second sensor is corrected.
前記冷媒の前記検出温度と、補正された前記機器の前記検出温度の温度差を演算し、 The temperature difference between the detected temperature of the refrigerant and the corrected detected temperature of the device is calculated.
前記温度差が所定の温度差閾値より高い場合に、前記機器に対する駆動制限として、前記モータの回転数に応じて、前記スイッチング素子のスイッチング周波数に制限をかけ、 When the temperature difference is higher than a predetermined temperature difference threshold value, the switching frequency of the switching element is limited according to the rotation speed of the motor as a drive limit for the device.
補正された前記機器の前記検出温度が所定の温度閾値より高い場合に、前記機器に対する前記駆動制限として、前記モータの回転数に応じて、前記スイッチング素子の前記スイッチング周波数に制限をかける機器保護方法。 A device protection method that limits the switching frequency of the switching element according to the rotation speed of the motor as the drive limit for the device when the detected temperature of the corrected device is higher than a predetermined temperature threshold value. ..
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