[发明专利]空气冷却的功率电子装置维护算法

说明书

相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求于2007年12月21日提交的美国临时申请No.61/015,914的权益。上述申请的公开内容在此作为参考全文引入。

技术领域

[0002]本发明涉及功率电子装置，且更具体地涉及确定用于功率电子装置的散热器的效率的系统和方法。

背景技术

[0003]该部分的内容仅提供与本披露有关的背景信息，且可能不构成现有技术。

[0004]在功率电子装置的操作期间，由于流经该装置的电流而产生热。有效地耗散在电子装置操作期间产生的热对于性能优化和确保集成到这种装置中的部件和电路的寿命来说是重要的。

[0005]散热在高功率电子装置的情况下尤其重要。一个这种示例为用于混合车辆中的皮带传动发电机系统。与皮带传动起动/发电机系统有关的电池和功率电子装置能够传输和接收高达10kW的峰值电功率，从而有必要为电池和功率电子装置使用辅助冷却装置。

[0006]在电子装置的适当操作希望辅助冷却时，散热器以导热方式附接到发热电子装置，以吸收由电子装置产生的热并有效地将热传递给其环境。因此，散热器由具有高导热率的材料制成，通常是金属材料。许多散热器包括延伸表面，例如散热片，以通过增加散热器的有效表面面积而增加从电子装置到其环境的传热速率。此外，环境空气可以强制沿着散热器的延伸表面通过，以进一步增加散热器的传热速率。

[0007]散热器性能可能受许多方式不利地影响。从金属物质制成的散热器可能由于暴露给热、湿气、和环境空气中存在的腐蚀物而腐蚀。与基体材料相比，在散热器表面上形成的腐蚀层是大体上绝热的，且防止热从散热器传递给环境。此外，环境空气中存在的污染物(如灰尘和泥土)可能粘附或收集在散热器表面且形成绝热层。

[0008]散热器性能可能降级至电子装置产生的热没有足够地耗散到装置环境且过多的热将积聚在电子装置内的程度，导致升高的操作温度。升高的操作温度可能导致电子装置的降级性能或对电子装置的损坏。

发明内容

[0009]因而，本披露提供一种确定用于冷却电池或其它功率电子装置的散热器的热效率的方法和装置。在一种形式中，本教导提供一种诊断系统，包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器构造成测量与电子部件热接触的散热器的实际温度；与所述散热器接触的冷却空气质量；第二温度传感器，所述第二温度传感器构造成测量所述冷却空气质量的温度；和控制模块，所述控制模块根据所述冷却空气质量的温度确定散热器的估算温度，其中，所述估算温度与所述实际温度比较，以确定散热器是否适当地运行。

[0010]在另一形式中，本教导提供一种确定用于电子部件的散热器的热效率的方法，包括：确定所述散热器的估算温度；确定所述散热器的实际温度；和根据所述散热器的所述估算温度和所述散热器的所述实际温度的比较确定所述散热器的所述热效率。

[0011]在另一方面，本教导提供一种确定用于电子部件的散热器的热效率的方法，包括：在N个时间间隔中的一个期间确定所述电子部件的平均功率，其中N是大于或等于1的整数；在N个时间间隔中的所述一个期间确定冷却空气的平均温度；在N个时间间隔中的所述一个期间确定所述冷却空气的平均空气质量流量；和根据所述电子部件的所述平均功率、所述冷却空气的所述平均温度、和所述冷却空气的所述平均空气质量流量确定在N个时间间隔中的所述一个时的估算温度。

[0012]在又一方面，本教导提供一种确定用于电子部件的散热器的热效率的方法，包括：在N个时间间隔时确定所述散热器的估算温度，其中N是大于1的整数，且在N个时间间隔中的第i个时的估算温度基于在N个时间间隔中的第(i-1)个时的估算温度，其中1<i≤N；测量在N个时间间隔时散热器的实际温度；计算在N个时间间隔时所述估算温度和所述实际温度之间的差；和根据所述差和预定值的比较产生与散热器热效率有关的状态信号。

[0013]进一步的应用领域从在此提供的说明显而易见。应当理解的是，说明和具体示例仅为说明的目的且并没有意图限制本披露的范围。

附图说明

[0014]在此所述的附图仅用于图示说明的目的，且并没有意图以任何方式限制本披露的范围。

[0015]图1是具有包含本教导原理的皮带传动发电机系统的混合车辆的部分动力系统的框图；

[0016]图2是图1所示的皮带传动发电机系统的电源组组件的示意图；