开关元件温度推测装置、方法及计算机可读取介质与流程

本发明涉及开关元件温度推测装置、开关元件温度推测方法、以及存储有结果为执行该开关元件温度推测方法的程序的计算机可读取介质，特别涉及对搭载于逆变器用电子基板的功率元件等开关元件的温度进行推测的装置和方法。

背景技术：

1、在使用逆变器装置来对电动机进行控制的技术中，通常会根据搭载于逆变器装置的开关元件的温度来确定逆变器装置的运行极限，因此，需要获取开关元件的温度。

2、以往，通过设置在开关元件附近的温度传感器来获取开关元件的周围温度，并基于该周围温度，利用温度推测公式来对开关元件的温度进行推测。但是，在利用冷却装置对电动机进行冷却的情况下，考虑到冷却装置对电动机状态的影响，若仍以常态的温度推测公式来对开关元件的温度进行推测，则推测结果容易产生误差，从而需要一种即使在电动机状态发生变化的情况下也能够获得正确的推测结果的开关元件温度的推测方法。

3、作为该方法的一种，在专利文献1中公开了如下技术方案：基于电动机是否具备冷却装置的判断结果，在电动机具备冷却装置的情况下，进一步基于冷却装置的冷却性能，来对温度推测公式的系数进行变更。

4、根据上述技术方案，能进一步提高温度推测结果的准确性。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利特许5952438号

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题

2、在上述现有的技术方案中，虽然考虑到了冷却装置对于电动机状态的影响，但若电动机在被冷却的状态下进一步发生变化，例如发生较大的负荷变动，则仅根据电动机是否被冷却来变更温度推测公式难以应对上述情况。

3、此外，作为应对负荷变动对推测精度所带来的影响的方法，以往，有从稳态负荷状态下的温度推测技术和瞬态负荷状态下的温度推测技术两者之中选择一种来对开关元件温度进行推测的技术方案。

4、然而，若仅选择稳态负荷状态下的温度推测，则存在以下问题：当开关元件的负荷发生突变时，推测精度会发生恶化，尤其是在负荷急剧增加后立即执行稳态温度推测时，推测出的开关元件温度会高于实际温度，会导致在开关元件的热性能仍有余量的情况下过早地对逆变器装置实施过热抑制控制，从而会使逆变器装置的性能无法得到充分发挥。

5、另一方面，若仅选择瞬态负荷状态下的温度推测，则存在以下问题：瞬态推测计算的误差会随着时间的经过而逐渐累积，从而会导致计算误差的增大，并且，由于需要进行多维分析，因此反复计算会耗费大量时间，造成计算负荷的增加。

6、本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种开关元件温度推测装置、开关元件温度推测方法、以及结果为执行该开关元件温度推测方法的程序的计算机可读取介质，既能提高开关元件负荷大幅变动时的推测精度，使逆变器装置充分发挥性能，又能减小计算负荷，并能消除计算误差的累积。

7、解决技术问题的技术方案

8、为了解决上述技术问题，本发明的第一方面所涉及的开关元件温度推测装置包括：第一温度检测部，该第一温度检测部对逆变器装置中的开关元件周围的温度即第一温度进行检测；以及温度推测部，该温度推测部基于所述第一温度，对所述开关元件的温度进行推测，在所述开关元件温度推测装置中，在所述开关元件的负荷变化量大于等于规定阈值的情况下，所述温度推测部利用考虑了时间增量与温度变化之间的关系的瞬态温度推测公式来对所述开关元件的温度进行推测，在所述开关元件的负荷变化量小于所述规定阈值的情况下，所述温度推测部利用未考虑时间增量与温度变化之间的关系的稳态温度推测公式来对所述开关元件的温度进行推测。

9、另外，本发明的第二方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一方面中，还包括电流检测部，该电流检测部对流过所述开关元件的电流的电流值进行检测，所述负荷变化量是所述电流值的单位时间变化量。

10、另外，本发明的第三方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一方面中，还包括第二温度检测部，该第二温度检测部对所述逆变器装置周围的温度即第二温度进行检测，所述负荷变化量是所述第二温度的单位时间变化量。

11、另外，本发明的第四方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一方面中，还包括第三温度检测部，该第三温度检测部对用于冷却所述逆变器装置的冷却介质的温度即第三温度进行检测，所述负荷变化量是所述第三温度的单位时间变化量。

12、另外，本发明的第五方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一方面中，还包括第四温度检测部，该第四温度检测部对所述逆变器装置的外部气体温度即第四温度进行检测，所述负荷变化量是所述第四温度的单位时间变化量。

13、另外，本发明的第六方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一方面中，还包括冷却介质流量检测部，该冷却介质流量检测部对用于冷却所述逆变器装置的冷却介质的流量进行检测，所述负荷变化量是所述流量的单位时间变化量。

14、另外，本发明的第七方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一至第六方面中，在从所述稳态温度推测公式切换为所述瞬态温度推测公式时，所述温度推测部将所述瞬态温度推测公式中的初始温度进行重新设定。

15、另外，本发明的第八方面所涉及的开关元件温度推测装置优选为在本发明第一至第六方面中，在从所述稳态温度推测公式切换为所述瞬态温度推测公式时，所述温度推测部将起始推测时间重置为零。

16、另外，本发明的第九方面所涉及的开关元件温度推测方法包括：第一温度检测步骤，在该第一温度检测步骤中，对逆变器装置中的开关元件周围的温度即第一温度进行检测；以及温度推测步骤，在该温度推测步骤中，基于所述第一温度，对所述开关元件的温度进行推测，在所述开关元件温度推测方法中，在所述温度推测步骤中，在所述开关元件的负荷变化量大于等于规定阈值的情况下，利用考虑了时间增量与温度变化之间的关系的瞬态温度推测公式来对所述开关元件的温度进行推测，在所述开关元件的负荷变化量小于所述规定阈值的情况下，利用未考虑时间增量与温度变化之间的关系的稳态温度推测公式来对所述开关元件的温度进行推测。

17、另外，本发明的第十方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九方面中，还包括电流检测步骤，在该电流检测步骤中，对流过所述开关元件的电流的电流值进行检测，所述负荷变化量是所述电流值的单位时间变化量。

18、另外，本发明的第十一方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九方面中，还包括第二温度检测步骤，在该第二温度检测步骤中，对所述逆变器装置周围的温度即第二温度进行检测，所述负荷变化量是所述第二温度的单位时间变化量。

19、另外，本发明的第十二方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九方面中，还包括第三温度检测步骤，在该第三温度检测步骤中，对用于冷却所述逆变器装置的冷却介质的温度即第三温度进行检测，所述负荷变化量是所述第三温度的单位时间变化量。

20、另外，本发明的第十三方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九方面中，还包括第四温度检测步骤，在该第四温度检测步骤中，对所述逆变器装置的外部气体温度即第四温度进行检测，所述负荷变化量是所述第四温度的单位时间变化量。

21、另外，本发明的第十四方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九方面中，还包括冷却介质流量检测步骤，在该冷却介质流量检测步骤中，对用于冷却所述逆变器装置的冷却介质的流量进行检测，所述负荷变化量是所述流量的单位时间变化量。

22、另外，本发明的第十五方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九至第十四方面中，在所述温度推测步骤中，在从所述稳态温度推测公式切换为所述瞬态温度推测公式时，将所述瞬态温度推测公式中的初始温度进行重新设定。

23、另外，本发明的第十六方面所涉及的开关元件温度推测方法优选为在本发明第九至第十四方面中，在所述温度推测步骤中，在从所述稳态温度推测公式切换为所述瞬态温度推测公式时，将起始推测时间重置为零。

24、另外，本发明的第十七方面所涉及的计算机可读取介质存储有如下程序，该程序用于执行本发明的第九至第十六方面所涉及的开关元件温度推测方法。

25、发明效果

26、根据本发明的开关元件温度推测装置、开关元件温度推测方法、以及结果为执行该开关元件温度推测方法的程序的计算机可读取介质，既能提高开关元件负荷大幅变动时的推测精度，使逆变器装置充分发挥性能，又能减小计算负荷，并能消除计算误差的累积。