[发明专利]一种充电机的非直接测量的温度保护方法

权利要求书

1.一种充电机的非直接测量的温度保护方法，所述充电机包括若干功率器件，其特征在于，包括如下步骤，步骤1)建立模拟温度环境，将充电机放置在模拟温度环境中，设定环境温度范围和充电机的输入功率范围，并分别在环境温度范围内的任一环境温度保持不变时，给充电机输入功率，观测功率器件的温升，待功率器件的温度稳定时，记录实验值，即环境温度值、输入功率值和各功率器件的温度值，刷选实验值，在相同环境温度值和相同输入功率值的情况下，当一个功率器件的温度值最接近它的工业级工作温度范围的最高值，而其他功率器件的温度值均不高于各自的工业级工作温度范围的最高值时，判定该功率器件是最恶劣器件；步骤2)利用热电类比方法建立热路模型，得到热路模型表达式，即，T_w＝C₁T_a+C₂P_i+C₃，式中C1为温度系数，C2为功率系数，C3为修正系数，Ta为环境温度变量，P_i是充电机的输入功率变量，T_w是功率器件的稳态温度变量；步骤3)以最恶劣器件的实验值代入功率器件的热量模型表达式，对热路模型表达式中的各参数进行计算；步骤4)设定最恶劣器件的最大限定温度，最大限定温度小于其工业级工作温度范围的最高值，实时采集充电机的输入功率和环境温度，根据热路模型表达式计算出最恶劣器件的实时稳态温度，然后与最恶劣器件的最大限定温度比较，当高于最大限定温度时，降低充电机输入功率，以限制最恶劣器件的温升。

2.如权利要求1所述的一种充电机的非直接测量的温度保护方法，其特征在于，所述环境温度范围设定在20℃到55℃之间。

3.如权利要求1所述的一种充电机的非直接测量的温度保护方法，其特征在于，所述输入功率范围在500w-2000w。

4.如权利要求1所述的一种充电机的非直接测量的温度保护方法，其特征在于，步骤3)以最恶劣器件的实验值代入功率器件的热量模型表达式，采用最小二乘法对热路模型表达式中的各参数进行计算。

5.如权利要求1所述的一种充电机的非直接测量的温度保护方法，其特征在于，步骤4)设定最恶劣器件的最大限定温度，所述最大限定温度的取值范围是该最恶劣器件的工业级最高工作温度值的85％-95％。

6.如权利要求1所述的一种充电机的非直接测量的温度保护方法，其特征在于，步骤3)根据热电类比法原理，功率器件工作温度达到稳态时，功率器件的稳态温度取决于环境温度和功率器件的热损耗，因此，得到公式(1)

T_w＝T_a+P_d·R_th (1)

而功率热损耗等于热流量P_d和热阻R_th的乘积，而功率器件热流量P_d取决于功率器件的效率η和输入功率P_i，因此，功率器件热流量P_d可表达为：

P_d＝P_i-P_i·η (2)

再由式(1)可得功率器件工作时的稳态温度：

T_w＝T_a+(1-η)·R_th·P_i (3)

可见，当热阻R_th不变的情况下，功率器件稳态温度决定于环境温度T_a、输入功率P_i和效率η的变化，因此将上式(3)简化为一般表达式：

T_w＝C₁T_a+C₂P_i+C₃ (4)

由式(4)可知，在得到环境温度和输入功率后，热路模型表达式可有效描述功率器件的稳态温度。