[发明专利]温度推定方法及其设备

说明书

本发明涉及一种推定没有安装温度传感器的区域的温度的技术。

在测量温度时，通常使用温度传感器。但是，有一种情况，必须检查某区域的温度，而不能在那里直接安装温度传感器。另外，随着温度传感器数量的增加其失误的几率也增加了。因此很多情况下都希望温度传感器的数量尽可能少。在这种情况下，测量一个非温度的物理量，并按此物理量与温度的关系为基础来推定温度已付诸实践。例如日本专利公开号No.7-2344162公开了一种技术，测得绝缘栅式双极晶体管(IGBT)的一个正向电流和一个正向电压，于是IGBT的温度即可通过温度与电流-电压特性的关系推定。

此外，在有的场合，虽然安装了温度传感器，该安装了温度传感器的区域的温度仍由其他方式推定，来检测温度传感器是否正常工作。例如，日本专利公开号No.10-62266公开了一种技术，为了鉴别用于测量电动机线圈温度的热敏电阻工作是否正常，该线圈温度是通过其他方式推定的。在此技术中，线圈的电阻通过线圈的感应系数和电流值获得，线圈温度就由温度同电阻的关系推定。

在上面提到的温度推定技术中，将要推测其温度的区域的一个指定的物理特性被测量出来，于是温度即在温度同此物理特性的关系的基础上被推定出来。对于此物理特性，它应表现出与温度的本质关系。

但是，基于这种将被推定温度的区域，也可能存在表示出与温度的本质联系的物理特性不能被测得的情况。或者，虽然该物理特性的测量是可行的，但因为要减少传感器的数量，其测量结果并不理想。由于以上几种情况，另有一种理想的技术，其温度的推定并非直接由该区域的物理特性与温度的关系而推定的。

本发明的一个目的在于提供一种技术，温度的推定并非直接由温度与要推定温度的区域的物理特性的关系推出。

本发明的一个方面，一种温度推定方法包括：步骤(a)指定一个第一物体，它能显示出一个相对轻微的温度变化；步骤(b)指定一个第二物体，它能响应增能引起的自身生热的产生或消失而表现出一个相对快的温度变化，并且它被放置在第一个物体的附近以使它们之间能换热，并且设想没有热产生时同第一个物体有大约相同的温度；步骤(c)确定第一和第二物体其中之一的温度；步骤(d)依据步骤(c)中确定的温度和一个基本上指出增能量的特定值，推定第一和第二物体中另一个的温度。另外，步骤(c)中确定其中之一的温度可以使用温度传感器或其它推定方法。

依据上面提到的方面，因为第一物体或第二物体的温度的推定是在另一物体温度由一些方式确定和那个基本上指出增能量而导致第二物体有热产生的特定值的基础上，温度可以由其它方式推定而不是直接利用温度与该物体物理特性的关系。

顺便提及，若第一物体的温度假设为T1，第二物体的温度假设为T2，第二物体的温度增量假设为ΔT，它和基本上指出增能量的特定值相关，则可预先设定温度增量ΔT与基本上指出增能量的特定值之间的关系，其步骤(d)中温度的推定依据方程：T2=T1+ΔT执行。

通过这种修正，就可以从指出增能量的特定值来确定温度增量ΔT，并且通过这些容易推定第一或第二物体的温度。

对于第一和第二物体的组合，各种组合形式都可考虑。

例如，第二物体可以是一个功率半导体器件，第一物体可以是一种用于冷却所述功率半导体元件的冷却剂。步骤(d)包括一个依据基本上指出功率半导体元件增能量的特定值通过预先设定的温度增量ΔT与基本上指出功率半导体元件增能量的特定值之间的关系来确定温度增量ΔT的过程。

通常，所述功率半导体元件只有很小的热容量，表现温度变化很快。因此，很容易从基本上指出功率半导体元件增能量的特定值和冷却剂温度来推定功率半导体元件或冷却剂的温度。

或者，第一物体可以是一个电动机的定子铁心，第二物体是该电机的定子线圈。步骤(d)包括一个依据基本上指出电机增能量的特定值通过预先设定的温度增量ΔT与基本上指出电机增能量的特定值之间的关系来确定温度增量ΔT的过程。

在此结构中，可用定子铁心的温度或定子线圈的温度和基本上指出电机增能量的特定值，推定其中另外一个的温度。

在此结构中，步骤(c)可以包括一个根据电机的冷却定子的冷却剂温度和基本上指出电机增能量的特定值来确定定子铁心温度的过程。

在此结构中，定子铁心的温度可由冷却剂温度确定，定子线圈的温度也可由此确定。

在另一个结构中，第二物体可以是电机的定子铁心，第一物体可以是冷却电机定子的冷却剂。步骤(d)可以包括一个依据冷却剂温度和基本上指出电机增能量的特定值来确定定子铁心温度的过程。