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WO2009065667A1 - Monitoring the temperature sensors of a pulse-controlled inverter - Google Patents

Monitoring the temperature sensors of a pulse-controlled inverter Download PDF

Info

Publication number
WO2009065667A1
WO2009065667A1 PCT/EP2008/063539 EP2008063539W WO2009065667A1 WO 2009065667 A1 WO2009065667 A1 WO 2009065667A1 EP 2008063539 W EP2008063539 W EP 2008063539W WO 2009065667 A1 WO2009065667 A1 WO 2009065667A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
error
plausibility
errors
temperature sensors
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/063539
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Beqir Pushkolli
Arnold Winter
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2009065667A1 publication Critical patent/WO2009065667A1/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures

Definitions

  • the present invention relates to a method for monitoring temperature sensors in circuit breakers of a pulse-controlled inverter, in particular a pulse inverter of a hybrid drive, a pulse inverter, which is designed to operate an electrical machine. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method. The present invention also relates to a control device for monitoring the power of the electric machine or the hybrid drive.
  • pulse inverters in particular those designed for operating an electric machine, in (hybrid) vehicles.
  • Such a pulse inverter determines the power and mode of operation of the electric machine.
  • the electric machine is used as an electric drive in (hybrid) vehicles.
  • temperature sensors are integrated in the circuit breakers (for example IGBTs) of a pulse inverter, each of which monitors temperature values of a respective phase which connects the pulse-controlled inverter to the electrical machine for operating the electrical machine.
  • the functionality of the temperature sensors must be constantly monitored. That is, to be monitored for possible electrical or area errors. If a malfunction occurs in relation to the temperature sensors or temperature values, an indication indicates that at least one temperature detected by the temperature sensors is incorrect and that the power of the electric machine or the hybrid drive must be adapted accordingly.
  • the hidden errors represent the effects of which will only be visible at a later date.
  • it may cause damage or damage to the power electronics. It thus requires much more extensive monitoring of the temperature sensors than is currently the case.
  • the erfmdungsdorfe method defined in claim 1 for monitoring a number of temperature sensors of circuit breakers of a pulse inverter offers the advantage that with respect to the temperature sensors occurred Fahler can be detected faster before they are displayed.
  • the idea on which the present invention is based is to carry out a monitoring or plausibility check or test with regard to the temperature values recorded by the temperature sensors, in the course of which the temperature values are checked as to whether they are plausible, thus acceptable and comprehensible.
  • This monitoring can be done at any time regardless of whether there is a malfunction or not.
  • the temperature values determined by the temperature sensors are checked for their (plausible) value range and their time course.
  • a plausibility error generally represents a deviation from a functionally plausible and acceptable value in a system, apparatus, or method.
  • plausibility errors indicates that the functionality of the power switches (e.g., IGBTs) having the temperature sensors is no longer guaranteed. This means that a malfunction has occurred.
  • hidden errors errors that are not yet displayed, can be detected in a timely, fast and effective manner at each point in time of operation. After such a determination, an error message will arise in time.
  • measures can be taken in good time to protect the power electronics of the electric machine and of the (hybrid) drive as a whole.
  • a limiting factor can be calculated by means of the ascertained plausibility errors and used for limiting the power of the electric machine and of the (hybrid) drive.
  • the method for monitoring or plausibility checking of the temperature sensors of circuit breakers of the pulse-controlled inverter generally has the following steps:
  • the method outlined above and described in more detail below may be used to monitor the power of the electric machine operated by the pulse-controlled inverter when, for example, a vehicle operated by the electric machine is operated at a speed exceeding a predetermined speed.
  • control device for monitoring the temperature sensors of the circuit breakers of the pulse-controlled inverter can be used, wherein the control device is designed to carry out the method outlined above and explained in more detail below.
  • the determination of the power limitation factor is achieved by means of one of the following steps:
  • This step in determining the performance restriction factor provides a refined or more accurate value of the performance restriction factor that is better matched to a situation that has arisen.
  • the power can be accurately tailored to the situation without the need for complex calculations, i. be restricted accordingly quickly and effectively. This achieves faster, more efficient and precisely tuned power electronics protection.
  • the method can also be used to determine a general error expressing the situation of the malfunction and to be displayed for further actions or analyzes. This can also happen if at least two temperature sensors have plausibility errors, what then
  • FIG. 1 shows an exemplary pulse-controlled inverter used in a hybrid drive and having power switches with temperature sensors monitored according to the present invention and a control device which controls the monitoring of the temperature sensors;
  • FIG. 2 is a block diagram describing the monitoring of temperature sensors according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the calculation of a temperature difference of two temperature values detected by two different temperature sensors according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating the determination of the errors of the determined too high or too low temperature differences according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the determination of plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of temperature difference errors of the corresponding temperature sensors according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram in which plausibility errors of the temperature sensors are detected using the errors of the temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram for detecting whether more than one temperature sensor provides implausible values, according to one embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
  • FIG. 1 shows an exemplary pulse inverter 11 used in a hybrid drive having power switches 111, 112, 113 with temperature sensors 1111, 1112, 1113 monitored according to the present invention and a controller 12 which monitors the temperature sensors 1111, 1112, 1113 controls.
  • the pulse inverter determines the power and operating mode of the electric machine 13 and is connected to the electric machine 13 via three phases U, V and W. As a result, the electric machine can be operated either in motor or generator mode.
  • the electric machine 13 is here 3-phase by the three phases U, V and W executed.
  • the power switches 111, 112, 113 of the pulse inverter 11 are connected to the phases U, V and W, for. connected to a DC link potential or a reference potential or ground.
  • the temperature sensors 1111, 1112, 1113 are each arranged for one of the three phases U, V and W, temperature sensor 1111 for the phase U, temperature sensor 1112 for the phase V and temperature sensor 1113 for the phase W.
  • the general configuration of a pulse inverter and an electrical Machine is known from the prior art.
  • a (hybrid) vehicle exceeds a certain speed, sensor errors such as a short circuit to the battery, to earth or line interruption can occur. In such case, the generally known methods or procedures for remedying the damage will be undertaken. However, if no sensor errors occur, it can not always be ensured that no errors have actually occurred. For example, it is not necessarily certain that the temperature readings are still correct. If the displayed temperatures are not correct, the power electronics must be protected. Consequently, the performance of the vehicle should be reduced.
  • the method outlined above and described in more detail below is used to monitor a number of temperature sensors 1111, 1112, 1113 of power switches 111, 112, 113 of a pulse inverter 11 in a hybrid drive.
  • the plausibility of the temperatures measured by temperature sensors 1111, 1112, 1113 of the power switches 111, 112, 113 of the pulse-controlled inverter 11 is tested. It is checked whether the temperature sensors 1111, 1112, 1113 measure plausible or appropriate temperature values for the respective state of the hybrid drive.
  • a control device 12 For monitoring the temperature sensors 1111, 1112, 1113 and thus for monitoring the electric machine, and thus for monitoring the hybrid drive, ie, a control device 12 can be used, which is connected to the pulse inverter in a suitable manner and performs the method outlined above and explained in more detail below. That is, the control device 12 has means and means configured to perform the steps of the method accordingly. These facilities and resources are not detailed here, but they arise from the steps to be taken.
  • the control device 12 is mounted outside of the pulse-controlled inverter 11, but it can also be provided inside the pulse-controlled inverter 11 for monitoring the temperature sensors 1111, 1112, 1113 and for checking the plausibility of the signals supplied by the temperature sensors 1111, 1112, 1113 Temperature values can be arranged.
  • Fig. 2 describes the monitoring of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
  • the method of monitoring the performance of the electrical machine i. the performance of a hybrid drive, in particular when the (hybrid) vehicle exceeds a predetermined speed and no visible sensor errors have occurred.
  • a predetermined limit speed 22 and no obvious sensor errors 23 occur or is present the method for monitoring the temperature sensors 24 and thus the performance of the electric machine and thus a hybrid drive is started, in particular the plausibility of Temperature sensors of the circuit breaker of the pulse inverter measured temperature is checked.
  • the method of monitoring temperature sensors themselves is illustrated by the block diagram of Fig. 2b.
  • These temperature values T 1, T 2 and T 3 are initially guided in pairs to the subtractors 21 1, 212, 213.
  • temperature differences of the temperature values T 1, T 2 and T 3 measured by two respective temperature sensors are determined by respective, correspondingly configured computing units 214, 215, 216.
  • the calculation units 214, 215, 216 have, as further inputs, a maximum limit value 217 and a minimum limit value 218 as a frame for a plausible temperature difference.
  • the computing units 214, 215, 216 check whether the temperature differences determined lie within or outside the range determined by the limit values. In the determined temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226, a distinction is made as to whether the temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226 determined have high or low values, ie whether the temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226 are above the maximum threshold 217 or below the minimum threshold 218.
  • the output 221 represents a high value of the difference of the temperature values T1 and T2, the output 222 a low value of the difference of the temperature values T1 and T2, the output 223 a high value of the difference of the temperature values T1 and T3, the output 224 a low value the difference of the temperature values Tl and T3, the output 225 a high value of the difference of the temperature values T2 and T3 and the output 226 a low value of the difference of the temperature values T2 and T3.
  • the temperature difference values are determined for the respective temperature sensors depending on whether they are above or below the range predetermined by the thresholds 217 and 218.
  • the arithmetic unit 227 is configured to determine errors of the determined temperature differences.
  • An error may e.g. a deviation from the expected norm given by the limits 217 and 218.
  • the temperature difference errors also differentiate between high and too low values.
  • the output 231 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T1 and T2
  • the output 232 represents a temperature difference error of too low a temperature difference of T1 and T2
  • the output 233 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T1 and T3
  • the output 234 represents a temperature difference error of the too low temperature difference of Tl and T3
  • the output 235 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T2 and T3
  • the output 236 represents a temperature difference error of too low a temperature difference of T2 and T3.
  • the arithmetic unit 237 is designed to detect high and / or low plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of the temperature difference errors of the corresponding temperature sensors.
  • the temperature difference errors of the corresponding temperature sensors can be combined with each other.
  • the plausibility errors of the temperature sensors show that the threshold values for the respective temperature sensors are above or below threshold values, which leads to a distinction between implausibly high and / or implausibly low plausibility errors of the temperature sensors.
  • the output 241 represents an implausibly high plausibility error of the temperature sensor T1 determining the temperature value
  • the output 242 represents an implausibly low plausibility error of the temperature sensor T1 determining temperature sensor
  • the output 243 represents an implausible high plausibility error of the temperature value T2 determining temperature sensor
  • the output 244 represents one implausible low plausibility error of the temperature sensor T2 determining temperature sensor
  • the output 245 represents an implausible high plausibility error of the temperature value T3 detecting temperature sensor
  • the output Gang 246 represents an implausible low plausibility error of the temperature sensor T3 determining temperature.
  • the arithmetic unit 247 is designed to combine the high and / or low plausibility errors 241, 242, 243, 244, 245, 246 of the temperature sensors with each other and to determine a plausibility error 251, 252, 253 per temperature sensor.
  • a power restriction factor 269 for limiting the performance of the hybrid drive using the plausibility errors 251, 252, 253 is determined. For this purpose, a distinction is made between three different cases, which are controlled by the correspondingly configured units 265 and 268.
  • a maximum temperature value 261 of all three temperature values is determined and converted by means of a computing unit 266 such as an integrator to the power limitation factor 269.
  • the determination of the maximum temperature value 261 is carried out by a correspondingly configured computing unit 256.
  • the output 261 represents, for example, the determined maximum temperature value selected from T1, T2 and T3.
  • Plausibility error is formed by the computing unit 256, a maximum temperature value 262, 263, 264 from the temperature values of the other two temperature sensors. This is converted by means of the arithmetic unit 266 by including the calculated plausibility error to the power restriction factor 269.
  • the outputs 262, 263 and 264 represent respective maximum temperature values determined from pairwise considerations of temperature values Tl, T2 and T3. For example, the output 262 represents the maximum temperature value of T2 and T3, the output 263 the maximum temperature value of T1 and T3 and Output 264 the maximum temperature value of Tl and T2.
  • the power limiting factor is a predetermined power limiting factor 267 used to protect the power electronics.
  • FIG. 3 shows a block diagram which is used to calculate a temperature difference between two temperature values detected by two different temperature sensors according to an embodiment of the present invention. underlying invention represents.
  • the determination of the temperature difference shown in FIG. 3 can be carried out by the arithmetic units 214, 215 and 216 of FIG. 2.
  • the inputs of the logic circuit shown in Fig. 3 are as follows: the input 31 represents a temperature difference of two of the detected temperatures Tl, T2 and / or T3, the input 217 is the aforementioned maximum limit for a plausible temperature difference and the input 218 is the aforementioned minimum limit for a plausible temperature difference.
  • the output 32 correspondingly represents a high value of the difference of two temperature values.
  • the output 33 correspondingly represents a low value of the difference of two temperature values.
  • FIG. 4 shows a block diagram which represents the determination of the errors of the determined too high or too low temperature differences or temperature differences, which are outside the predetermined range, according to an embodiment of the present invention.
  • the determination shown in FIG. 4 may be performed by the arithmetic unit 227 shown in FIG. 2.
  • the inputs 221 to 226 and the outputs 231 to 236 correspond to the inputs and outputs of the arithmetic unit 227 shown in FIG. 2 and explained above.
  • the low and too high temperature differences 221 to 226 are determined by means of error logics 421, 422, 423, 424, 425, 426 analyzed.
  • the error logics thereby decide on temperature difference errors, with time factors 411, 412, 413, such as predetermined times 412 or 413 and time intervals 421, being included in the decisions of the error logics.
  • the result is the temperature difference error 231 to 236 explained above with reference to FIG. 2.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating the determination of plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of temperature difference errors of the corresponding temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
  • the determination shown in FIG. 5 may be performed by the arithmetic unit 237 shown in FIG.
  • the inputs 231 to 236 and the outputs 241 to 246 correspond to the inputs and outputs of FIG. 2 explained above.
  • the excessively high temperature difference errors and the excessively low temperature difference errors of a temperature sensor are combined with one another in order to determine a high plausibility error of the temperature sensor.
  • the combination of the excessively high temperature difference error of the temperatures T1 and T2 231 and of the temperatures T1 and T3 results in the too high plausibility error 241 of the temperature sensor determining the temperature value T1. Accordingly, too low plausibility errors are determined.
  • the combining may be performed by AND gates 51, 52, 53, 54, 55, 56 as shown in FIG.
  • FIG. 6 shows a block diagram in which plausibility errors of the temperature sensors are determined using the high and / or low plausibility errors of the temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
  • the determination shown in FIG. 6 may be performed by the arithmetic unit 247 shown in FIG. 2.
  • the inputs 241 to 246 and the outputs 251, 252, 253 correspond to the corresponding inputs and outputs of FIG. 2 explained above.
  • the high and the low errors of a respective temperature sensor are combined with each other by means of comparisons 61, 62, 63.
  • a plausibility error 251, 252, 253 for the respective temperature sensor 1111, 1112, 1113 is determined per temperature sensor.
  • FIG. 7 shows a block diagram for detecting whether more than one temperature sensor provides implausible values, according to one embodiment of the present invention.
  • the detection shown in FIG. 7 can be carried out by the arithmetic unit 254 shown in FIG. 2 and described above.
  • the inputs 251, 252, 253 and the output 255 correspond to the corresponding inputs and the corresponding output of FIG. 2.
  • the plausibility errors 251, 252, 253 of the respective temperature sensors 1111, 1112, 1113 are paired with an AND gate 71 , 72, 73 combined. Subsequently, it is checked 74 whether at least one combination has come about in which two temperature sensors have plausibility errors. If such a combination exists, a general error 255 announcing the implausibility of the temperature values or the temperature sensors is set and displayed.
  • the present invention provides a methodology for monitoring a number of temperature sensors of circuit breakers of a pulse inverter, the method comprising: detecting a number of temperature values measured from the number of temperature sensors; Determining temperature differences of two detected temperature values; Calculating a temperature difference error for each of the detected temperature differences that is outside a predetermined range; and determining a plausibility error for each temperature sensor, whose temperature differences have temperature difference errors, by means of the temperature difference error of the temperature sensor.
  • the plausibility errors can be used to protect the power electronics, for which protection the power of an electric machine connected to the pulse inverter and operated by the pulse-controlled inverter is reduced by a factor determined on the basis of the plausibility error.
  • the method may be performed at any time and / or during or after occurrence of certain power electronics hazardous events.
  • control device may have a situation adapted placement in the overall system of a drive. It can e.g. also be mounted within a pulse inverter. Furthermore, it is to be understood from the exemplary embodiments that the control device has corresponding devices which are designed to execute the steps of the method described above in a suitable manner and which have a suitable placement due to a specific situation in the control device.

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Abstract

The present invention relates to a method for monitoring a number of temperature sensors of power switches of a pulse-controlled inverter, the method comprising the following steps: detecting a number of temperature values that were measured by the number of temperature sensors; determining temperature differences of two respectively detected temperature values; calculating a temperature difference error for each of the determined temperature differences that lie outside the predetermined range; and determining a plausibility error for each temperature sensor, the temperature differences of which have temperature difference errors, based on the temperature difference errors of the temperature sensor. The plausibility errors may be utilized in order to protect the power electronics, wherein the power of an electric machine connected to the pulse-controlled inverter and operated by the pulse-controlled inverter for said protection is reduced by a factor determined by the plausibility error. The method may be carried out any time and/or during or after the occurrence of certain events compromising the power electronics.

Description

Beschreibung description
Titeltitle
ÜBERWACHEN VON TEMPERATURSENSOREN EINES PULSWECHSELRICHTERSMONITORING TEMPERATURE SENSORS OF A PULSE CHARGER
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Temperatursensoren in Leistungsschaltern eines Pulswechselrichters, insbesondere eines Pulswechselrichters eines Hybridan- triebs, eines Pulswechselrichters, der zum Betreiben einer elektrischen Maschine ausgestaltet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Steuervorrichtung zum Überwachen der Leistung der elektrischen Maschine bzw. des Hybridantriebs.The present invention relates to a method for monitoring temperature sensors in circuit breakers of a pulse-controlled inverter, in particular a pulse inverter of a hybrid drive, a pulse inverter, which is designed to operate an electrical machine. Furthermore, the invention relates to an apparatus for carrying out the method. The present invention also relates to a control device for monitoring the power of the electric machine or the hybrid drive.
Obwohl auf beliebige Einsatzgebiete von elektrischen Maschinen mit einem Pulswechselrichter anwendbar, werden die vorliegende Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik im Hinblick auf Einsatz in Automobiltechnologie erläutert.Although applicable to any application of electric machines with a pulse inverter, the present invention and the underlying problems are explained with respect to use in automotive technology.
Das Einsetzen von Pulswechselrichtern, insbesondere solchen, die zum Betreiben einer elektrischen Maschine ausgestaltet sind, in (Hybrid-)Fahrzeugen ist bekannt. Ein solcher Pulswechselrichter bestimmt die Leistung und Betriebsart der elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine wird als elektrischer Antrieb in (Hybrid-)Fahrzeugen eingesetzt.The use of pulse inverters, in particular those designed for operating an electric machine, in (hybrid) vehicles is known. Such a pulse inverter determines the power and mode of operation of the electric machine. The electric machine is used as an electric drive in (hybrid) vehicles.
Um insgesamt ein umfassend sicheres und stabiles Funktionieren eines (Hybrid-)Fahrzeugs zu ge- währleisten, müssen möglichst alle Komponenten eines Fahrzeugs überwacht, kontrolliert und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Solche Sicherheitsforderungen werden beispielsweise auch von der Kalifornischen Umweltschutzbehörde (CARB (California Air Resources Board)) gestellt, die maßgeblich die Abgasgrenzwerte für Kalifornien festlegt und auch Sicherheitsbestimmungen für Fahrzeuge im Straßenverkehr regelt. Im Falle einer Betriebsstörung können für den Schutz eines Pulswechsel- richters verschiedene Maßnahmen wie z.B. Temperatur-, Storni- oder Spannungsmessungen implementiert werden. Im Hinblick darauf befasst sich die vorliegende Erfindung mit Temperaturmessungen. Die allgemein bekannten Verfahren stellen eine Vielzahl an Verfahren vor, die im Falle einer Betriebsstörung geeignete Maßnahmen treffen, um die Funktionstüchtigkeit, soweit möglich, herzustellen. Ein Problem stellen aber versteckte Störungen dar, die zunächst unentdeckt bleiben, bis als Folge- reaktion weitere Störungen auftreten, die dann sichtbar werden lassen, dass ein Problem im System besteht.In order to ensure overall a completely safe and stable functioning of a (hybrid) vehicle, as far as possible all components of a vehicle must be monitored, checked and, if necessary, replaced. Such safety requirements are also set by the California Air Resources Board (CARB), for example, which sets the California emission limits and regulates safety regulations for road vehicles. In the event of a malfunction, various measures such as temperature, reverse or voltage measurements can be implemented to protect a pulse-controlled inverter. In view of this, the present invention is concerned with temperature measurements. The well-known methods provide a variety of methods that take appropriate measures in the event of malfunction in order to produce the functionality, as far as possible. One problem, however, is hidden perturbations that initially go undetected until further disturbances occur as a consequence of the reaction, which then reveal that there is a problem in the system.
Richtet man das Augenmerk auf die Ausgestaltung des Pulswechselrichters, so sind in den Leistungsschaltern (z.B. IGBTs) eines Pulswechselrichters Temperatursensoren integriert, von denen jeder Temperatursensor Temperaturwerte jeweils einer Phase überwacht, die den Pulswechselrichter mit der elektrischen Maschine zum Betreiben der elektrischen Maschine verbindet. Um ein umfassend sicheren Fahrbetrieb zu gewährleisten, muss die Funktionstüchtigkeit der Temperatursensoren stetig überwacht werden. Das heißt, im Hinblick auf mögliche elektrische oder Bereichsfehler überwacht werden. Entsteht eine Störung im Bezug auf die Temperatursensoren oder Temperaturwerte, so wird über eine Anzeige angegeben, dass zumindest eine von den Temperatursensoren erfasste Temperatur nicht stimmt und dass die Leistung der elektrischen Maschine oder des Hybridantriebs entsprechend ange- passt werden muss.If attention is paid to the design of the pulse-controlled inverter, temperature sensors are integrated in the circuit breakers (for example IGBTs) of a pulse inverter, each of which monitors temperature values of a respective phase which connects the pulse-controlled inverter to the electrical machine for operating the electrical machine. To ensure a fully safe driving operation, the functionality of the temperature sensors must be constantly monitored. That is, to be monitored for possible electrical or area errors. If a malfunction occurs in relation to the temperature sensors or temperature values, an indication indicates that at least one temperature detected by the temperature sensors is incorrect and that the power of the electric machine or the hybrid drive must be adapted accordingly.
Wie bereits erwähnt, stellen die versteckten Fehler dar, deren Auswirkung erst zu einem späteren Zeit- punkt sichtbar wird. Im Falle der Temperatursensoren kann es zur Beeinträchtigung oder Schäden der Leistungselektronik kommen. Es bedarf somit einer wesentlich umfassenderen Überwachung der Temperatursensoren als es zur Zeit der Fall ist.As already mentioned, the hidden errors represent the effects of which will only be visible at a later date. In the case of temperature sensors, it may cause damage or damage to the power electronics. It thus requires much more extensive monitoring of the temperature sensors than is currently the case.
VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION
Das im Anspruch 1 definierte erfmdungsgemäße Verfahren zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren von Leistungsschaltern eines Pulswechselrichters, das erfindungsgemäße Verwenden dieses Verfahrens zum Überwachen von Leistung einer durch den Pulswechselrichter betriebenen elektrischen Maschine gemäß Anspruch 8 und die Vorrichtung zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren von Leistungsschaltern eines Pulswechselrichters gemäß Anspruch 9 bieten den Vorteil, dass im Bezug auf die Temperatursensoren aufgetretene Fahler schneller erfasst werden können, bevor sie angezeigt werden.The erfmdungsgemäße method defined in claim 1 for monitoring a number of temperature sensors of circuit breakers of a pulse inverter, the inventive use of this method for monitoring power of an operated by the pulse inverter electrical machine according to claim 8 and the apparatus for monitoring a number of temperature sensors of circuit breakers of a pulse inverter according to claim 9 offer the advantage that with respect to the temperature sensors occurred Fahler can be detected faster before they are displayed.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Überwachung oder Plausi- bilitätskontrolle oder -Prüfung im Hinblick auf die von den Temperatursensoren erfassten Temperaturwerte durchzuführen, im Rahmen derer die Temperaturwerte daraufhin überprüft werden, ob sie plausibel, also annehmbar und nachvollziehbar sind. Dies Überwachung kann jederzeit durchgeführt werden, unabhängig davon, ob eine Betriebsstörung vorliegt oder nicht. Die von den Temperatursensoren ermittelten Temperaturwerte werden dabei auf ihren (plausiblen) Wertebereich und ihren zeitlichen Verlauf geprüft.The idea on which the present invention is based is to carry out a monitoring or plausibility check or test with regard to the temperature values recorded by the temperature sensors, in the course of which the temperature values are checked as to whether they are plausible, thus acceptable and comprehensible. This monitoring can be done at any time regardless of whether there is a malfunction or not. The temperature values determined by the temperature sensors are checked for their (plausible) value range and their time course.
Auf diese Weise wird eine Qualitätssicherung erreicht, mittels der sichergestellt wird, dass die Temperatursensoren den an sie gestellten Anforderungen genügen. Wird aber eine Abweichung von dem plausiblen Wertebereich festgestellt, d.h. sind die Temperaturwerte der Temperatursensoren zu unterschiedlich zu einander, so ist ein Plausibilitätsfehler aufgetreten. Ein Plausibilitätsfehler repräsentiert generell eine Abweichung von einem bezüglich seiner Funktion plausiblem und annehmbaren Wert in einem System, einer Vorrichtung oder einem Verfahren.In this way, a quality assurance is achieved, by means of which it is ensured that the temperature sensors meet the requirements placed on them. However, if a deviation from the plausible value range is detected, i. If the temperature values of the temperature sensors are too different from each other, a plausibility error has occurred. A plausibility error generally represents a deviation from a functionally plausible and acceptable value in a system, apparatus, or method.
Durch das Vorliegen von Plausibilitätsfehlern wird indiziert, dass die Funktionalität der Leistungsschalter (z.B. IGBT), welche die Temperatursensoren aufweisen, nicht mehr gewährleistet ist. Das heißt, dass eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Auf diese Weise können versteckte Fehler, Fehler, die noch nicht angezeigt werden, rechtzeitig, schnell und effektiv zu jedem Zeitpunkt des Betriebs entdeckt werden. Nach einer solchen Feststellung wird eine Fehleranzeige rechtzeitig entstehen. Des Weiteren können rechtzeitig Maßnahmen unternommen werden, die die Leistungselektronik der elektrischen Maschine und des (Hybrid-) Antriebs insgesamt schützen. So zum Beispiel kann mittels der festgestellten Plausibilitätsfehler ein Begrenzungsfaktor berechnet werden und für die Leistungsbe- schränkung der elektrischen Maschine und des (Hybrid-) Antriebs eingesetzt werden.The presence of plausibility errors indicates that the functionality of the power switches (e.g., IGBTs) having the temperature sensors is no longer guaranteed. This means that a malfunction has occurred. In this way, hidden errors, errors that are not yet displayed, can be detected in a timely, fast and effective manner at each point in time of operation. After such a determination, an error message will arise in time. Furthermore, measures can be taken in good time to protect the power electronics of the electric machine and of the (hybrid) drive as a whole. Thus, for example, a limiting factor can be calculated by means of the ascertained plausibility errors and used for limiting the power of the electric machine and of the (hybrid) drive.
Das Verfahren zum Überwachen oder Plausibilisieren der Temperatursensoren von Leistungsschaltern des Pulswechselrichters weist im Allgemeinen die folgenden Schritte auf:The method for monitoring or plausibility checking of the temperature sensors of circuit breakers of the pulse-controlled inverter generally has the following steps:
- Erfassen einer Anzahl von Temperaturwerten, die von der Anzahl der Temperatursensoren gemessen wurden;- detecting a number of temperature values measured by the number of temperature sensors;
- Ermitteln von Temperaturdifferenzen von je zwei erfassten Temperaturwerten;- Determining temperature differences of two detected temperature values;
- Berechnen eines Temperaturdifferenzfehlers für jede der ermittelten Temperaturdifferenzen, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; undCalculating a temperature difference error for each of the detected temperature differences that is outside a predetermined range; and
- Ermitteln eines Plausibilitätsfehlers für jeden Temperatursensor, dessen Temperaturdifferen- zen Temperaturdifferenzfehler aufweisen, basierend auf den Temperatur differenzfehlern des Temperatursensors.- Determining a plausibility error for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors, based on the temperature difference errors of the temperature sensor.
Das vorstehend skizzierte und nachstehend genauer ausgeführte Verfahrens kann zum Überwachen der Leistung der durch den Pulswechselrichter betriebenen elektrischen Maschine verwendet werden, wenn z.B. ein durch die elektrische Maschine betriebenes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Dieses stellt eine Situation dar, in der die Gefahr bestehen kann, dass durch Übersteigen einer erlaubten maximalen Leistung, zu Problemen bei Temperatursensoren kommen kann. Diese Probleme werden allerdings nicht immer sofort angezeigt. Auf diese Weise ist es möglich, nach bestimmten Ereignissen, wie z.B. dem Überschreiten einer erlaubten maximalen Leistung oder Geschwindigkeit, eine schnelle und effektive Überprüfung der Komponenten, hier Temperatursensoren, durchzuführen und entsprechend zu reagieren. In diesem Fall wird eine Leistungsbeschränkung um einen aus den ermittelten Plausibilitätsfehlern errechneten Faktor reduziert werden.The method outlined above and described in more detail below may be used to monitor the power of the electric machine operated by the pulse-controlled inverter when, for example, a vehicle operated by the electric machine is operated at a speed exceeding a predetermined speed. This presents a situation where there is a risk that by exceeding a maximum allowable power, problems may arise can come in temperature sensors. However, these problems are not always displayed immediately. In this way it is possible, after certain events, such as exceeding an allowable maximum power or speed, a quick and effective check of the components, here temperature sensors, to perform and respond accordingly. In this case, a performance restriction will be reduced by a factor calculated from the determined plausibility errors.
Des Weiteren kann eine Steuerungsvorrichtung zum Überwachen der Temperatursensoren der Leistungsschaltern des Pulswechselrichters verwendet werden, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgestal- tet ist, das vorstehend skizzierte und nachfolgend genauer erläuterte Verfahren durchzuführen.Furthermore, a control device for monitoring the temperature sensors of the circuit breakers of the pulse-controlled inverter can be used, wherein the control device is designed to carry out the method outlined above and explained in more detail below.
Die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Gegenstandes der Erfindung.The features listed in the dependent claims relate to advantageous developments and improvements of the subject matter of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird das Ermitteln des Leistungsbeschränkungsfaktors mittels eines der folgenden Schritte erreicht:According to a preferred development, the determination of the power limitation factor is achieved by means of one of the following steps:
- wenn nur ein Temperatursensor einen Plausibilitätsfehler aufweist, Ermitteln eines maximalen Temperaturwertes aus einer Menge solcher erfassten Temperaturwerte, welche von Temperatursensoren gemessen wurden, die keinen Plausibilitätsfehler aufweisen; und Berechnen eines Leistungs- beschränkungsfaktors unter Verwendung des maximalen Temperaturwertes und der ermittelten Plausibilitätsfehler;if only one temperature sensor has a plausibility error, determining a maximum temperature value from a set of such detected temperature values measured by temperature sensors having no plausibility error; and calculating a power restriction factor using the maximum temperature value and the determined plausibility errors;
- wenn mehr als ein Temperatursensor einen Plausibilitätsfehler aufweist, Verwenden eines vorgegebenen Leistungsfaktors als den Leistungsbeschränkungsfaktor; undif more than one temperature sensor has a plausibility error, using a predetermined power factor as the power restriction factor; and
- wenn keines der Temperatursensoren einen Plausibilitätsfehler aufweist, Berechnen eines Leistungsbeschränkungsfaktors unter Verwendung des maximalen Temperaturwertes.if none of the temperature sensors has a plausibility error, calculating a power restriction factor using the maximum temperature value.
Diese Abstufung beim Ermitteln des Leistungsbeschränkungsfaktors liefert einen verfeinerten oder genaueren und besser auf eine entstandene Situation abgestimmten Wert des Leistungsbeschränkungsfaktors. Somit kann die Leistung genau auf die Situation abgestimmt, ohne aufwändige Berechnungen, d.h. schnell und effektiv entsprechend eingeschränkt werden. Dadurch wird ein rascher, effizienter und auf eine Situation genau abgestimmter Schutz der Leistungselektronik erreicht.This step in determining the performance restriction factor provides a refined or more accurate value of the performance restriction factor that is better matched to a situation that has arisen. Thus, the power can be accurately tailored to the situation without the need for complex calculations, i. be restricted accordingly quickly and effectively. This achieves faster, more efficient and precisely tuned power electronics protection.
Durch das Verfahren kann auch ein allgemeiner, die Situation der Betriebsstörung ausdruckender Fehler ermittelt werden und für weitere Handlungen oder Analysen angezeigt werden. Dieses kann auch geschehen wenn zumindest zwei Temperatursensoren Plausibilitätsfehler aufweisen, was dann einThe method can also be used to determine a general error expressing the situation of the malfunction and to be displayed for further actions or analyzes. This can also happen if at least two temperature sensors have plausibility errors, what then
Indiz dafür ist, dass ein größeres Problem in Anbahnung ist und dass eine verstärktere Gefahr für eine Schädigung der Leistungselektronik gegeben ist. ZEICHNUNGENIndication for this is that a bigger problem is in the beginning and that there is a stronger danger for a damage of the power electronics. DRAWINGS
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in er nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen beispielhaften Pulswechselrichter, der in einem Hybridantrieb eingesetzt wird und der Leistungsschalter mit Temperatursensoren aufweist, welche gemäß der vorliegenden Erfindung überwacht werden, und eine Steuervorrichtung, welche das Überwachen der Temperatursensoren steuert;1 shows an exemplary pulse-controlled inverter used in a hybrid drive and having power switches with temperature sensors monitored according to the present invention and a control device which controls the monitoring of the temperature sensors;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, welches das Überwachen von Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt;FIG. 2 is a block diagram describing the monitoring of temperature sensors according to one embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 3 ein Blockschaltbild, welches das Berechnen einer Temperaturdifferenz zweier, von zwei ver- schiedenen Temperatursensoren erfasster Temperaturwerte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;3 is a block diagram illustrating the calculation of a temperature difference of two temperature values detected by two different temperature sensors according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4 ein Blockschaltbild, welches das Ermitteln der Fehler der ermittelten zu hohen oder zu niedrigen Temperaturdifferenzen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;4 is a block diagram illustrating the determination of the errors of the determined too high or too low temperature differences according to an embodiment of the present invention;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, welches das Ermitteln von Plausibilitätsfehlern für jeden Temperatursensor, dessen Temperaturdifferenzen Temperaturdifferenzfehler aufweisen, mittels Temperaturdifferenzfehler der entsprechenden Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;5 is a block diagram illustrating the determination of plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of temperature difference errors of the corresponding temperature sensors according to an embodiment of the present invention;
Fig. 6 ein Blockschaltbild, in dem Plausibilitätsfehler der Temperatursensoren unter Verwendung der Fehler der Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt werden; und6 is a block diagram in which plausibility errors of the temperature sensors are detected using the errors of the temperature sensors according to an embodiment of the present invention; and
Fig. 7 ein Blockschaltbild zum Detektieren, ob mehr als ein Temperatursensor unplausible Werte liefert, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN7 is a block diagram for detecting whether more than one temperature sensor provides implausible values, according to one embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Pulswechselrichter 11 , der in einem Hybridantrieb eingesetzt wird und der Leistungsschalter 111, 112, 113 mit Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 aufweist, welche gemäß der vorliegenden Erfindung überwacht werden, und eine Steuervorrichtung 12, welche das Überwachen der Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 steuert.FIG. 1 shows an exemplary pulse inverter 11 used in a hybrid drive having power switches 111, 112, 113 with temperature sensors 1111, 1112, 1113 monitored according to the present invention and a controller 12 which monitors the temperature sensors 1111, 1112, 1113 controls.
Der Pulswechselrichter bestimmt die Leistung und Betriebsart der elektrischen Maschine 13 und ist über drei Phasen U, V und W mit der elektrischen Maschine 13 verbunden. Dadurch kann die elektri- sehe Maschine wahlweise im Motor- oder Generatorbetrieb betrieben werden. Die elektrische Maschine 13 wird hier 3 -phasig durch die drei Phasen U, V und W ausgeführt. Die Leistungsschalter 111, 112, 113 des Pulswechselrichters 11 sind mit den Phasen U, V und W z.B. mit einem Zwischenkreis- potential oder einem Bezugspotential bzw. Masse verbunden. Die Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 sind jeweils für eine der drei Phasen U, V und W eingerichtet, Temperatursensor 1111 für die Phase U, Temperatursensor 1112 für die Phase V und Temperatursensor 1113 für die Phase W. Die allgemeine Ausgestaltung eines Pulswechselrichters und einer elektrischen Maschine ist aus dem Stand der Technik bekannt.The pulse inverter determines the power and operating mode of the electric machine 13 and is connected to the electric machine 13 via three phases U, V and W. As a result, the electric machine can be operated either in motor or generator mode. The electric machine 13 is here 3-phase by the three phases U, V and W executed. The power switches 111, 112, 113 of the pulse inverter 11 are connected to the phases U, V and W, for. connected to a DC link potential or a reference potential or ground. The temperature sensors 1111, 1112, 1113 are each arranged for one of the three phases U, V and W, temperature sensor 1111 for the phase U, temperature sensor 1112 for the phase V and temperature sensor 1113 for the phase W. The general configuration of a pulse inverter and an electrical Machine is known from the prior art.
Überschreitet nun ein (Hybrid-)Fahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit, können Sensorfehler wie Kurzschluss zur Batterie, nach Masse oder Leitungsunterbrechung auftreten. In einem solchen Fall werden die allgemein bekannten Verfahren oder Vorgehensweisen zum Beheben des Schadens unternommen werden. Entstehen aber keine Sensorfehler, so kann nicht immer sichergestellt sein, dass tatsächlich keine Fehler entstanden sind. Beispielsweise ist es nicht unbedingt sicher, dass die Temperaturanzeigen noch stimmen. Stimmen die angezeigten Temperaturen nicht, so muss die Leistungs- elektronik geschützt werden. Konsequenter Weise sollte die Leistung des Fahrzeugs reduziert werden.If a (hybrid) vehicle exceeds a certain speed, sensor errors such as a short circuit to the battery, to earth or line interruption can occur. In such case, the generally known methods or procedures for remedying the damage will be undertaken. However, if no sensor errors occur, it can not always be ensured that no errors have actually occurred. For example, it is not necessarily certain that the temperature readings are still correct. If the displayed temperatures are not correct, the power electronics must be protected. Consequently, the performance of the vehicle should be reduced.
Für einen solchen Fall wird das oben skizzierte und nachfolgend genauer ausgeführte Verfahren zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 von Leistungsschaltern 111, 112, 113 eines Pulswechselrichters 11 in einem Hybridantrieb eingesetzt. Dabei wird die Plausibilität der von Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 der Leistungsschalter 111, 112, 113 des Pulswechselrichters 11 gemessenen Temperaturen geprüft. Es wird geprüft, ob die Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 für den jeweiligen Zustand des Hybridantriebs plausible bzw. angemessene Temperaturwerte messen oder ermitteln.For such a case, the method outlined above and described in more detail below is used to monitor a number of temperature sensors 1111, 1112, 1113 of power switches 111, 112, 113 of a pulse inverter 11 in a hybrid drive. The plausibility of the temperatures measured by temperature sensors 1111, 1112, 1113 of the power switches 111, 112, 113 of the pulse-controlled inverter 11 is tested. It is checked whether the temperature sensors 1111, 1112, 1113 measure plausible or appropriate temperature values for the respective state of the hybrid drive.
Zum Überwachen der Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 und somit zum Überwachen der elektrischen Maschine, und damit zum Überwachen des Hybridantriebs, d.h., kann eine Steuerungsvorrichtung 12 eingesetzt werden, die mit dem Pulswechselrichter auf eine geeignete Weise verbunden ist und das oben skizzierte und nachfolgend detaillierter erläuterte Verfahren durchführt. Das heißt, dass die Steuervorrichtung 12 Einrichtungen und Mittel aufweist, welche ausgebildet sind, die Schritte des Verfahrens entsprechend durchzuführen. Diese Einrichtungen und Mittel werden hier nicht genau aufgeführt, sie ergeben sich aber aus den durchzuführenden Schritten. In Fig. 1 ist die Steuervorrich- tung 12 außerhalb des Pulswechselrichters 11 angebracht, sie kann aber auch innerhalb des Pulswechselrichters 11 zum Überwachen der Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 und zum Prüfen der Plausi- bilität der von den Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 gelieferten Temperaturwerten angeordnet sein.For monitoring the temperature sensors 1111, 1112, 1113 and thus for monitoring the electric machine, and thus for monitoring the hybrid drive, ie, a control device 12 can be used, which is connected to the pulse inverter in a suitable manner and performs the method outlined above and explained in more detail below. That is, the control device 12 has means and means configured to perform the steps of the method accordingly. These facilities and resources are not detailed here, but they arise from the steps to be taken. In FIG. 1, the control device 12 is mounted outside of the pulse-controlled inverter 11, but it can also be provided inside the pulse-controlled inverter 11 for monitoring the temperature sensors 1111, 1112, 1113 and for checking the plausibility of the signals supplied by the temperature sensors 1111, 1112, 1113 Temperature values can be arranged.
Fig. 2 beschreibt das Überwachen von Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Fig. 2 describes the monitoring of temperature sensors according to an embodiment of the present invention.
Wie bereits dargelegt, kann das Verfahren zum Überwachen der Leistung der elektrischen Maschine, d.h. der Leistung eines Hybridantriebs, verwendet werden, insbesondere wenn das (Hybrid-)Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet und keine sichtbaren Sensorfehler aufgetreten sind. Dieses wird durch Fig. 2a dargestellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 21 größer als eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit 22 ist und keine Anzeige von offensichtlichen Sensorfehlern 23 erfolgt oder vorliegt, wird das Verfahren zum Überwachen der Temperatursensoren 24 und somit der Leistung der elektrischen Maschine und damit eines Hybridantriebs gestartet, durch das insbesondere die Plausibilität der von Temperatursensoren der Leistungsschalter des Pulswechselrichters gemessenen Temperaturwerden geprüft wird.As already stated, the method of monitoring the performance of the electrical machine, i. the performance of a hybrid drive, in particular when the (hybrid) vehicle exceeds a predetermined speed and no visible sensor errors have occurred. This is represented by FIG. 2a. If the vehicle speed 21 is greater than a predetermined limit speed 22 and no obvious sensor errors 23 occur or is present, the method for monitoring the temperature sensors 24 and thus the performance of the electric machine and thus a hybrid drive is started, in particular the plausibility of Temperature sensors of the circuit breaker of the pulse inverter measured temperature is checked.
Das Verfahren zum Überwachen von Temperatursensoren selbst wird durch das Blockschaltbild der Fig. 2b dargestellt. Dabei bilden die Temperaturwerte Tl, T2 und T3, die von den in Fig. 1 gezeigten drei Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 der Leistungsschalter 111, 112, 113 des Pulswechselrichters 11 erfasst sind, die Eingangsdaten. Diese Temperaturwerte Tl, T2 und T3 werden zunächst jeweils paarweise zu den Substrahierern 211, 212, 213 geführt. Anschließend werden Temperaturdifferenzen von den durch je zwei Temperatursensoren gemessenen Temperaturwerten Tl, T2 und T3 durch jeweilige, entsprechend ausgestaltete Recheneinheiten 214, 215, 216 ermittelt. Die Rechenein- heiten 214, 215, 216 weisen als weitere Eingänge einen maximalen Grenzwert 217 und einen minimalen Grenzwert 218 als einen Rahmen für eine plausible Temperatur differenz auf. Die Recheneinheiten 214, 215, 216 prüfen, ob die ermittelten Temperaturdifferenzen innerhalb oder außerhalb des durch die Grenzwerte bestimmten Bereichs liegen. Bei den ermittelten Temperatur differenzen 221, 222, 223, 224, 225, 226 wird unterschieden, ob die ermittelten Temperaturdifferenzen 221, 222, 223, 224, 225, 226 hohe oder niedrige Werte aufweisen, d.h. ob die Temperaturdifferenzen 221, 222, 223, 224, 225, 226 über dem maximalen Grenzwert 217 oder unterhalb des minimalen Grenzwerts 218 liegen. So repräsentiert der Ausgang 221 einen hohen Wert der Differenz der Temperaturwerte Tl und T2, der Ausgang 222 einen niedrigen Wert der Differenz der Temperaturwerte Tl und T2, der Ausgang 223 einen hohen Wert der Differenz der Temperaturwerte Tl und T3, der Ausgang 224 einen niedrigen Wert der Differenz der Temperaturwerte Tl und T3, der Ausgang 225 einen hohen Wert der Dif- ferenz der Temperaturwerte T2 und T3 und der Ausgang 226 einen niedrigen Wert der Differenz der Temperaturwerte T2 und T3. Die Temperaturdifferenzwerte werden für die jeweiligen Temperatursensoren in Abhängigkeit davon ermittelt, ob sie oberhalb oder unterhalb des durch die Grenzwerte 217 und 218 vorbestimmten Bereichs liegen.The method of monitoring temperature sensors themselves is illustrated by the block diagram of Fig. 2b. The temperature values Tl, T2 and T3, which are detected by the three temperature sensors 1111, 1112, 1113 of the power switches 111, 112, 113 of the pulse-controlled inverter 11 shown in FIG. 1, form the input data. These temperature values T 1, T 2 and T 3 are initially guided in pairs to the subtractors 21 1, 212, 213. Subsequently, temperature differences of the temperature values T 1, T 2 and T 3 measured by two respective temperature sensors are determined by respective, correspondingly configured computing units 214, 215, 216. The calculation units 214, 215, 216 have, as further inputs, a maximum limit value 217 and a minimum limit value 218 as a frame for a plausible temperature difference. The computing units 214, 215, 216 check whether the temperature differences determined lie within or outside the range determined by the limit values. In the determined temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226, a distinction is made as to whether the temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226 determined have high or low values, ie whether the temperature differences 221, 222, 223, 224, 225, 226 are above the maximum threshold 217 or below the minimum threshold 218. Thus, the output 221 represents a high value of the difference of the temperature values T1 and T2, the output 222 a low value of the difference of the temperature values T1 and T2, the output 223 a high value of the difference of the temperature values T1 and T3, the output 224 a low value the difference of the temperature values Tl and T3, the output 225 a high value of the difference of the temperature values T2 and T3 and the output 226 a low value of the difference of the temperature values T2 and T3. The temperature difference values are determined for the respective temperature sensors depending on whether they are above or below the range predetermined by the thresholds 217 and 218.
Die Recheneinheit 227 ist ausgestaltet, Fehler der ermittelten Temperatur differenzen zu ermitteln. Ein Fehler kann z.B. eine Abweichung von der erwarteten Norm, die durch die Grenzwerte 217 und 218 vorgegeben wird, darstellen. Bei den Temperaturdifferenzfehlern wird ebenfalls zwischen zu hohe und zu niedrige Werte unterschieden. Der Ausgang 231 repräsentiert einen Temperaturdifferenzfehler der zu hohen Temperaturdifferenz von Tl und T2, der Ausgang 232 repräsentiert einen Temperaturdiffe- renzfehler der zu niedrigen Temperaturdifferenz von Tl und T2, der Ausgang 233 repräsentiert einen Temperaturdifferenzfehler der zu hohen Temperaturdifferenz von Tl und T3, der Ausgang 234 repräsentiert einen Temperaturdifferenzfehler der zu niedrigen Temperaturdifferenz von Tl und T3, der Ausgang 235 repräsentiert einen Temperaturdifferenzfehler der zu hohen Temperaturdifferenz von T2 und T3 und der Ausgang 236 repräsentiert einen Temperaturdifferenzfehler der zu niedrigen Tempera- turdifferenz von T2 und T3.The arithmetic unit 227 is configured to determine errors of the determined temperature differences. An error may e.g. a deviation from the expected norm given by the limits 217 and 218. The temperature difference errors also differentiate between high and too low values. The output 231 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T1 and T2, the output 232 represents a temperature difference error of too low a temperature difference of T1 and T2, the output 233 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T1 and T3, the output 234 represents a temperature difference error of the too low temperature difference of Tl and T3, the output 235 represents a temperature difference error of too high a temperature difference of T2 and T3, and the output 236 represents a temperature difference error of too low a temperature difference of T2 and T3.
Die Recheneinheit 237 ist ausgestaltet hohe und/oder niedrige Plausibilitätsfehler für jeden Temperatursensor, dessen Temperaturdifferenzen Temperaturdifferenzfehler aufweisen, mittels der Temperaturdifferenzfehler der entsprechenden Temperatursensoren zu ermitteln. Dazu können die Temperatur- differenzfehler der entsprechenden Temperatursensoren miteinander kombiniert werden. Die Plausibilitätsfehler der Temperatursensoren zeigen Über- oder Unterschreitungen von Schwellenwerten für die jeweiligen Temperatursensoren auf, was die Unterscheidung in unplausibel hohe und/oder unplausibel niedrige Plausibilitätsfehler der Temperatursensoren mit sich bringt.The arithmetic unit 237 is designed to detect high and / or low plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of the temperature difference errors of the corresponding temperature sensors. For this purpose, the temperature difference errors of the corresponding temperature sensors can be combined with each other. The plausibility errors of the temperature sensors show that the threshold values for the respective temperature sensors are above or below threshold values, which leads to a distinction between implausibly high and / or implausibly low plausibility errors of the temperature sensors.
Der Ausgang 241 repräsentiert einen unplausibel hohen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert Tl ermittelnden Temperatursensors, der Ausgang 242 repräsentiert einen unplausibel niedrigen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert Tl ermittelnden Temperatursensors, der Ausgang 243 repräsentiert einen unplausibel hohen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert T2 ermittelnden Temperatursensors, der Ausgang 244 repräsentiert einen unplausibel niedrigen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert T2 ermittelnden Temperatursensors, der Ausgang 245 repräsentiert einen unplausibel hohen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert T3 ermittelnden Temperatursensors, und der Aus- gang 246 repräsentiert einen unplausibel niedrigen Plausibilitätsfehler des den Temperaturwert T3 ermittelnden Temperatursensors.The output 241 represents an implausibly high plausibility error of the temperature sensor T1 determining the temperature value, the output 242 represents an implausibly low plausibility error of the temperature sensor T1 determining temperature sensor, the output 243 represents an implausible high plausibility error of the temperature value T2 determining temperature sensor, the output 244 represents one implausible low plausibility error of the temperature sensor T2 determining temperature sensor, the output 245 represents an implausible high plausibility error of the temperature value T3 detecting temperature sensor, and the output Gang 246 represents an implausible low plausibility error of the temperature sensor T3 determining temperature.
Die Recheneinheit 247 ist ausgestaltet, die hohen und/oder niedrigen Plausibilitätsfehler 241, 242, 243, 244, 245, 246 der Temperatursensoren miteinander zu kombinieren und dabei pro Temperatursensor einen Plausibilitätsfehler 251, 252, 253 zu ermitteln.The arithmetic unit 247 is designed to combine the high and / or low plausibility errors 241, 242, 243, 244, 245, 246 of the temperature sensors with each other and to determine a plausibility error 251, 252, 253 per temperature sensor.
Des Weiteren wird ein Leistungsbeschränkungsfaktor 269 zum Beschränken der Leistung des Hybridantriebs unter Verwendung der Plausibilitätsfehler 251, 252, 253 ermittelt. Dazu werden drei ver- schiedene Fälle unterschieden, die durch die entsprechend ausgestalteten Einheiten 265 und 268 gesteuert werden.Further, a power restriction factor 269 for limiting the performance of the hybrid drive using the plausibility errors 251, 252, 253 is determined. For this purpose, a distinction is made between three different cases, which are controlled by the correspondingly configured units 265 and 268.
Zum einen kann es vorkommen, dass keiner der Sensoren einen Plausibilitätsfehler aufweist, d.h. alle Sensoren funktionieren korrekt. In einem solchen Fall wird ein maximaler Temperaturwert 261 von allen drei Temperaturwerten ermittelt und mittels einer Recheneinheit 266 wie beispielsweise eines Integrators zu dem Leistungsbeschränkungsfaktor 269 umgerechnet. Die Ermittlung des maximalen Temperaturwertes 261 erfolgt durch eine entsprechend ausgestaltete Recheneinheit 256. Der Ausgang 261 stellt beispielsweise den ermittelten maximalen, aus Tl, T2 und T3 ausgewählten Temperaturwert dar.On the one hand, it may happen that none of the sensors has a plausibility error, i. all sensors are working correctly. In such a case, a maximum temperature value 261 of all three temperature values is determined and converted by means of a computing unit 266 such as an integrator to the power limitation factor 269. The determination of the maximum temperature value 261 is carried out by a correspondingly configured computing unit 256. The output 261 represents, for example, the determined maximum temperature value selected from T1, T2 and T3.
Wenn nur einer der Temperatursensoren unplausible Werte liefert, d.h. Plausibilitätsfehler aufweist, wird durch die Recheneinheit 256 ein maximaler Temperaturwert 262, 263, 264 aus den Temperaturwerten der anderen zwei Temperatursensoren gebildet. Dieser wird mittels der Recheneinheit 266 durch Einbeziehung der berechneten Plausibilitätsfehler zu dem Leistungsbeschränkungsfaktor 269 umgerechnet. Die Ausgänge 262, 263 und 264 stellen entsprechende aus paarweisen Betrachtungen von Temperaturwerten Tl, T2 und T3 ermittelte maximale Temperaturwerte dar. Zum Beispiel repräsentiert der Ausgang 262 den maximalen Temperaturwert aus T2 und T3, der Ausgang 263 den maximalen Temperaturwert aus Tl und T3 und der Ausgang 264 den maximalen Temperaturwert aus Tl und T2.If only one of the temperature sensors provides implausible values, i. Plausibility error has, is formed by the computing unit 256, a maximum temperature value 262, 263, 264 from the temperature values of the other two temperature sensors. This is converted by means of the arithmetic unit 266 by including the calculated plausibility error to the power restriction factor 269. The outputs 262, 263 and 264 represent respective maximum temperature values determined from pairwise considerations of temperature values Tl, T2 and T3. For example, the output 262 represents the maximum temperature value of T2 and T3, the output 263 the maximum temperature value of T1 and T3 and Output 264 the maximum temperature value of Tl and T2.
Wenn mehr als ein Temperatursensor unplausible Werte liefert, wird dieses durch die entsprechend ausgestaltete Einheit 254 detektiert. In diesem Fall wird ein die Unplausibilität der Temperaturwerte bekannt gebender Fehler 255 gesetzt. Als Leistungsbeschränkungsfaktor wird ein vorgegebener Leistungsbeschränkungsfaktor 267 zum Schutz der Leistungselektronik verwendet.If more than one temperature sensor provides implausible values, this is detected by the correspondingly configured unit 254. In this case, an error 255 announcing the implausibility of the temperature values is set. The power limiting factor is a predetermined power limiting factor 267 used to protect the power electronics.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, welches das Berechnen einer Temperaturdifferenz zweier, von zwei verschiedenen Temperatursensoren erfasster Temperaturwerte gemäß einer Ausführungsform der vor- liegenden Erfindung darstellt. Die in Fig. 3 dargestellte Ermittlung der Temperaturdifferenz kann von den Recheneinheiten 214, 215 und 216 der Fig. 2 durchgeführt werden. Die Eingänge der in Fig. 3 dargestellten logischen Schaltung sind wie folgt: der Eingang 31 stellt eine Temperaturdifferenz von zwei der erfassten Temperaturen Tl, T2 und/oder T3 dar, der Eingang 217 ist der vorstehend genannte maximale Grenzwert für eine plausible Temperaturdifferenz und der Eingang 218 ist der vorstehend genannten minimale Grenzwert für eine plausible Temperaturdifferenz. Durch den Vergleich 34 der Temperaturdifferenz 31 und des maximalen Grenzwertes 217 wird festgestellt, ob die Differenz den maximalen Grenzwert 217 überschreitet und damit einen hohen Temperaturdifferenzwert repräsentiert, welcher eine Unplausibilität zumindest eines der Temperaturwerte Tl, T2, T3 und somit der ent- sprechenden Temperatursensoren indizieren kann. Der Ausgang 32 repräsentiert entsprechend einen hohen Wert der Differenz von zwei Temperaturwerten. Durch den Vergleich 35 der Temperaturdifferenz 31 und des minimalen Grenzwertes 218 wird festgestellt, ob die Differenz den minimalen Grenzwert 218 unterschreitet und damit einen niedrigen Temperaturdifferenzwert repräsentiert, welcher ebenfalls eine Unplausibilität zumindest eines der Temperaturwerte Tl, T2, T3 und somit der entsprechenden Temperatursensoren indizieren kann. Der Ausgang 33 repräsentiert entsprechend einen niedrigen Wert der Differenz von zwei Temperaturwerten.3 shows a block diagram which is used to calculate a temperature difference between two temperature values detected by two different temperature sensors according to an embodiment of the present invention. underlying invention represents. The determination of the temperature difference shown in FIG. 3 can be carried out by the arithmetic units 214, 215 and 216 of FIG. 2. The inputs of the logic circuit shown in Fig. 3 are as follows: the input 31 represents a temperature difference of two of the detected temperatures Tl, T2 and / or T3, the input 217 is the aforementioned maximum limit for a plausible temperature difference and the input 218 is the aforementioned minimum limit for a plausible temperature difference. By comparing 34 the temperature difference 31 and the maximum limit value 217, it is determined whether the difference exceeds the maximum limit value 217 and thus represents a high temperature difference value which indicates an implausibility of at least one of the temperature values T 1, T 2, T 3 and thus of the corresponding temperature sensors can. The output 32 correspondingly represents a high value of the difference of two temperature values. By comparing 35 the temperature difference 31 and the minimum limit value 218, it is determined whether the difference falls below the minimum limit value 218 and thus represents a low temperature difference value, which can also indicate an implausibility of at least one of the temperature values T 1, T 2, T 3 and thus of the corresponding temperature sensors , The output 33 correspondingly represents a low value of the difference of two temperature values.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild, welches das Ermitteln der Fehler der ermittelten zu hohen oder zu niedrigen Temperaturdifferenzen bzw. Temperaturdifferenzen, die außerhalb des vorbestimmten Be- reichs liegen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in Fig. 4 gezeigte Ermittlung kann von der in Fig. 2 gezeigten Recheneinheit 227 durchgeführt werden.FIG. 4 shows a block diagram which represents the determination of the errors of the determined too high or too low temperature differences or temperature differences, which are outside the predetermined range, according to an embodiment of the present invention. The determination shown in FIG. 4 may be performed by the arithmetic unit 227 shown in FIG. 2.
Die Eingänge 221 bis 226 und die Ausgänge 231 bis 236 entsprechen den in Fig. 2 dargestellten und vorstehend erläuterten Eingängen und Ausgängen der Recheneinheit 227. Die niedrigen und zu hohen Temperaturdifferenzen 221 bis 226 werden mittels Fehlerlogiken 421, 422, 423, 424, 425, 426 analysiert. Die Fehlerlogiken entscheiden dabei über Temperaturdifferenzfehler, wobei zeitliche Faktoren 411, 412, 413 wie vorbestimmte Zeiten 412 oder 413 und Zeitintervalle 421 in die Entscheidungen der Fehlerlogiken mit einfließen. Das Ergebnis sind die vorstehend zu der Fig. 2 erläuterten Temperaturdifferenzfehler 231 bis 236.The inputs 221 to 226 and the outputs 231 to 236 correspond to the inputs and outputs of the arithmetic unit 227 shown in FIG. 2 and explained above. The low and too high temperature differences 221 to 226 are determined by means of error logics 421, 422, 423, 424, 425, 426 analyzed. The error logics thereby decide on temperature difference errors, with time factors 411, 412, 413, such as predetermined times 412 or 413 and time intervals 421, being included in the decisions of the error logics. The result is the temperature difference error 231 to 236 explained above with reference to FIG. 2.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild, welches das Ermitteln von Plausibilitätsfehlern für jeden Temperatursensor, dessen Temperaturdifferenzen Temperaturdifferenzfehler aufweisen, mittels Temperaturdifferenzfehler der entsprechenden Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die in Fig. 5 gezeigte Ermittlung kann von der in Fig. 2 gezeigten Recheneinheit 237 durchgeführt werden. Die Eingänge 231 bis 236 und die Ausgänge 241 bis 246 entsprechen den vorstehend erläuterten Eingängen und Ausgängen der Fig. 2. Dabei werden jeweils die zu hohen Temperaturdifferenzfehler und die zu niedrigen Temperaturdifferenzfehler eines Temperatursensors miteinander kombiniert, um einen hohen Plausibilitätsfehler des Temperatursensors zu bestimmen. Zum Beispiel ergibt die Kombi- nation des zu hohen Temperaturdifferenzfehler der Temperaturen Tl und T2 231 und der Temperaturen Tl und T3 den zu hohen Plausibilitätsfehler 241 des den Temperaturwert Tl ermittelnden Temperatursensors. Entsprechend werden auch die zu niedrigen Plausibilitätsfehler ermittelt. Das Kombinieren kann, wie in Fig. 5 gezeigt, durch UND-Gatter 51, 52, 53, 54, 55, 56 durchgeführt werden.5 is a block diagram illustrating the determination of plausibility errors for each temperature sensor whose temperature differences have temperature difference errors by means of temperature difference errors of the corresponding temperature sensors according to an embodiment of the present invention. The determination shown in FIG. 5 may be performed by the arithmetic unit 237 shown in FIG. The inputs 231 to 236 and the outputs 241 to 246 correspond to the inputs and outputs of FIG. 2 explained above. In each case, the excessively high temperature difference errors and the excessively low temperature difference errors of a temperature sensor are combined with one another in order to determine a high plausibility error of the temperature sensor. For example, the combination of the excessively high temperature difference error of the temperatures T1 and T2 231 and of the temperatures T1 and T3 results in the too high plausibility error 241 of the temperature sensor determining the temperature value T1. Accordingly, too low plausibility errors are determined. The combining may be performed by AND gates 51, 52, 53, 54, 55, 56 as shown in FIG.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, in dem Plausibilitätsfehler der Temperatursensoren unter Verwendung der hohen und/oder niedrigen Plausibilitätsfehler der Temperatursensoren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt werden. Die in Fig. 6 gezeigte Ermittlung kann von der in Fig. 2 gezeigten Recheneinheit 247 durchgeführt werden.6 shows a block diagram in which plausibility errors of the temperature sensors are determined using the high and / or low plausibility errors of the temperature sensors according to an embodiment of the present invention. The determination shown in FIG. 6 may be performed by the arithmetic unit 247 shown in FIG. 2.
Die Eingänge 241 bis 246 und die Ausgänge 251, 252, 253 entsprechen den entsprechenden vorstehend erläuterten Eingängen und Ausgängen der Fig. 2. Der hohe und der niedrige Fehler eines jeweiligen Temperatursensors werden miteinander mittels Vergleiche 61, 62, 63 kombiniert. Durch das Vergleichen wird pro Temperatursensor ein Plausibilitätsfehler 251, 252, 253 für den jeweiligen Temperatursensor 1111 , 1112, 1113 ermittelt.The inputs 241 to 246 and the outputs 251, 252, 253 correspond to the corresponding inputs and outputs of FIG. 2 explained above. The high and the low errors of a respective temperature sensor are combined with each other by means of comparisons 61, 62, 63. By comparing, a plausibility error 251, 252, 253 for the respective temperature sensor 1111, 1112, 1113 is determined per temperature sensor.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild zum Detektieren, ob mehr als ein Temperatursensor unplausible Werte liefert, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die in Fig. 7 dargestellte De- tektion kann von der in der Fig. 2 dargestellten und vorstehend beschriebenen Recheneinheit 254 ausgeführt werden. Die Eingänge 251, 252, 253 und der Ausgang 255 entspricht den entsprechenden Ein- gangen und dem entsprechenden Ausgang der Fig. 2. Dabei werden die Plausibilitätsfehler 251, 252, 253 der jeweiligen Temperatursensoren 1111, 1112, 1113 paarweise mit einem UND-Gatter 71, 72, 73 kombiniert. Anschließend wird geprüft 74, ob es zumindest eine Kombination zustande gekommen ist, bei der zwei Temperatursensoren Plausibilitätsfehler aufweisen. Gibt es eine solche Kombination, wird ein allgemeiner die Unplausibilität der Temperaturwerte bzw. der Temperatursensoren bekannt gebender Fehler 255 gesetzt und angezeigt.7 shows a block diagram for detecting whether more than one temperature sensor provides implausible values, according to one embodiment of the present invention. The detection shown in FIG. 7 can be carried out by the arithmetic unit 254 shown in FIG. 2 and described above. The inputs 251, 252, 253 and the output 255 correspond to the corresponding inputs and the corresponding output of FIG. 2. The plausibility errors 251, 252, 253 of the respective temperature sensors 1111, 1112, 1113 are paired with an AND gate 71 , 72, 73 combined. Subsequently, it is checked 74 whether at least one combination has come about in which two temperature sensors have plausibility errors. If such a combination exists, a general error 255 announcing the implausibility of the temperature values or the temperature sensors is set and displayed.
Somit stellt die vorliegende Erfindung stellt eine Methodik zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren von Leistungsschaltern eines Pulswechselrichters, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen einer Anzahl von Temperaturwerten, die von der Anzahl der Temperatursensoren gemessen wurden; Ermitteln von Temperaturdifferenzen von je zwei erfassten Temperaturwerten; Berechnen eines Temperaturdifferenzfehlers für jede der ermittelten Temperaturdifferenzen, die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und Ermitteln eines Plausibilitätsfehlers für jeden Temperatursensor, dessen Temperaturdifferenzen Temperaturdifferenzfehler aufweisen, mittels der Temperaturdifferenzfehler des Temperatursensors. Die Plausibilitätsfehler können dazu verwendet werden, um die Leistungselektronik zu schützen, wobei zu diesem Schutz die Leistung einer mit dem Pulswechselrichter verbundenen und von dem Pulswechselrichter betriebenen elektrischen Maschine um einen anhand der Plausibilitätsfehler ermittelten Faktor reduziert wird. Das Verfahren kann jederzeit und/oder bei oder nach Eintritt von bestimmten die Leistungselektronik gefährdenden Ereignissen durchgeführt werden.Thus, the present invention provides a methodology for monitoring a number of temperature sensors of circuit breakers of a pulse inverter, the method comprising: detecting a number of temperature values measured from the number of temperature sensors; Determining temperature differences of two detected temperature values; Calculating a temperature difference error for each of the detected temperature differences that is outside a predetermined range; and determining a plausibility error for each temperature sensor, whose temperature differences have temperature difference errors, by means of the temperature difference error of the temperature sensor. The plausibility errors can be used to protect the power electronics, for which protection the power of an electric machine connected to the pulse inverter and operated by the pulse-controlled inverter is reduced by a factor determined on the basis of the plausibility error. The method may be performed at any time and / or during or after occurrence of certain power electronics hazardous events.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Die Blockschalt- bilder zeigen Beispiele auf, wie die durch die Schaltungen erreichten Ergebnisse erzielt werden können, und sind nicht einschränkend zu sehen. Es ist anzumerken, dass die Blockschaltung allgemein zur Klarstellung zur Durchführung g der vorliegenden Erfindung dienen und dass auch Abweichungen möglich sind, durch die dennoch das durch die beispielhaften Schaltungen erreichte Ziel erlangt wird.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in many ways. The block diagrams show examples of how the results achieved by the circuits can be achieved, and are not meant to be limiting. It should be noted that the block circuits generally serve to clarify the practice of the present invention, and that deviations are also possible which still achieve the objective achieved by the exemplary circuits.
Des Weiteren kann die Steuervorrichtung eine der Situation angepasste Platzierung im Gesamtsystem eines Antriebs haben. Sie kann z.B. auch innerhalb eines Pulswechselrichters angebracht sein. Des Weiteren ist aus den Ausführungsbeispielen zu verstehen, dass die Steuervorrichtung entsprechende Einrichtungen aufweist, welche ausgestaltet sind die Schritte des vorstehend beschriebenen Verfahren auf geeignete Weise auszuführen und welche eine geeignete, von einer bestimmten Situation bedingte Platzierung in der Steuervorrichtung aufweisen.Furthermore, the control device may have a situation adapted placement in the overall system of a drive. It can e.g. also be mounted within a pulse inverter. Furthermore, it is to be understood from the exemplary embodiments that the control device has corresponding devices which are designed to execute the steps of the method described above in a suitable manner and which have a suitable placement due to a specific situation in the control device.
Ferner ist zu verstehen, dass die Plausibilisierung oder Überwachung von Temperatursensoren, sowohl jederzeit als auch mit oder nach Eintritt bestimmter Ereignisse, die beispielsweise eine Schädigung der Leistungselektronik hervorrufen können, durchgeführt werden kann. Hier ist eine Vielzahl an Situati- onen möglich, das Überschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit ist demnach als ein Beispiel von vielen zu sehen. It should also be understood that the plausibility or monitoring of temperature sensors, both at any time and with or after the occurrence of certain events that can cause, for example, damage to the power electronics, can be performed. Here a multitude of situations is possible, the exceeding of a certain speed is therefore to be regarded as an example of many.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren (1111, 1112, 1113) vonA method of monitoring a number of temperature sensors (1111, 1112, 1113) of
Leistungsschaltern (1111, 112, 113) eines Pulswechselrichters (11), wobei das Verfahren aufweist:Circuit breakers (1111, 112, 113) of a pulse-controlled inverter (11), the method comprising:
- Erfassen einer Anzahl von Temperaturwerten (Tl, T2, T3), die von der Anzahl der Tempera- tursensoren (1111, 1112, 1113) gemessen wurden;- detecting a number of temperature values (T1, T2, T3) measured by the number of temperature sensors (1111, 1112, 1113);
- Ermitteln (214, 215, 216) von Temperatur differenzen (221 bis 226) von je zwei erfassten Temperaturwerten (Tl, T2, T3);- Determining (214, 215, 216) of temperature differences (221 to 226) of two detected temperature values (Tl, T2, T3);
- Berechnen (227) eines Temperatur differenzfehlers (231 bis 236) für jede der ermittelten Temperatur differenzen (221 bis 236), die außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt; und - Ermitteln (237, 247) eines Plausibilitätsfehlers (251, 252, 253) für jeden Temperatursensor- calculating (227) a temperature difference error (231 to 236) for each of the detected temperature differences (221 to 236) that is outside a predetermined range; and - determining (237, 247) a plausibility error (251, 252, 253) for each temperature sensor
(1111, 1112, 1113), dessen Temperaturdifferenzen (221 bis 226) Temperaturdifferenzfehler (231 bis 236) aufweisen, basierend auf den Temperaturdifferenzfehlern (231 bis 236) des Temperatursensors (1111, 1112, 1113).(1111, 1112, 1113) whose temperature differences (221 to 226) have temperature difference errors (231 to 236) based on the temperature difference errors (231 to 236) of the temperature sensor (1111, 1112, 1113).
2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Ermitteln des Leistungsbeschränkungsfaktors (269) eines der folgenden Schritte aufweist:2. The method of claim 1, wherein determining the power restriction factor (269) comprises one of the following steps:
- wenn nur ein Temperatursensor (1111, 1112, 1113) einen Plausibilitätsfehler (251, 252, 253) aufweist, Ermitteln eines maximalen Temperaturwertes aus einer Menge solcher erfassten Temperaturwerte (Tl, T2, T3), welche von Temperatursensoren (1111, 1112, 1113) gemessen wurden, die keinen Plausibilitätsfehler (251, 252, 253) aufweisen; und Berechnen eines Leistungsbeschränkungsfaktors (269) unter Verwendung des maximalen Temperaturwertes (262, 263, 264) und der ermittelten Plausibilitätsfehler (251, 252, 253);if only one temperature sensor (1111, 1112, 1113) has a plausibility error (251, 252, 253), determining a maximum temperature value from a set of such detected temperature values (T1, T2, T3) generated by temperature sensors (1111, 1112, 1113 ), which have no plausibility error (251, 252, 253); and calculating a power restriction factor (269) using the maximum temperature value (262, 263, 264) and the determined plausibility errors (251, 252, 253);
- wenn mehr als ein Temperatursensor (1111, 1112, 1113) einen Plausibilitätsfehler (251, 252, 253) aufweist, Verwenden eines vorgegebenen Leistungsfaktors (267) als den Leistungsbeschrän- kungsfaktor (269); undif more than one temperature sensor (1111, 1112, 1113) has a plausibility error (251, 252, 253), using a predetermined power factor (267) as the power restriction factor (269); and
- wenn keines der Temperatursensoren (1111, 1112, 1113) einen Plausibilitätsfehler (251, 252, 253) aufweist, Berechnen eines Leistungsbeschränkungsfaktors (269) unter Verwendung des maximalen Temperaturwertes (261).if none of the temperature sensors (1111, 1112, 1113) has a plausibility error (251, 252, 253), calculating a power restriction factor (269) using the maximum temperature value (261).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bestimmte Bereich durch einen unteren Grenzwert (218) und einen oberen Grenzwert (217) bestimmt wird. A method according to claim 1 or 2, wherein the determined range is determined by a lower limit (218) and an upper limit (217).
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Temperaturdifferenzfehler (231 bis 236) in Temperatur differenzfehler (231, 233, 235) zu hoher Temperatur differenzen (221, 223, 225) und in Temperatur differenzfehler (232, 234, 236) zu niedriger Temperatur differenzen (222, 224, 226) eingeteilt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the temperature difference error (231 to 236) in temperature difference error (231, 233, 235) to high temperature differences (221, 223, 225) and in temperature difference error (232, 234, 236) low temperature differences (222, 224, 226) are divided.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Ermitteln des Plausibilitäts- fehlers (251, 252, 253) des Temperatursensors (1111, 1112, 1113), dessen Temperatur differenzen (221 bis 226) Temperatur differenzfehler (231 bis 236) aufweisen, die Temperatur differenzen (221 bis 226) des Temperatursensors (1111, 1112, 1113) miteinander kombiniert werden.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein in determining the plausibility error (251, 252, 253) of the temperature sensor (1111, 1112, 1113) whose temperature differences (221 to 226) temperature difference error (231 to 236), the temperature differences (221 to 226) of the temperature sensor (1111, 1112, 1113) are combined with each other.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Berechnen eines Leistungsbe- schränkungsfaktors (269) mittels eines Intergrals (266) durchgeführt wird.6. A method according to any one of the preceding claims, wherein calculating a power restriction factor (269) is performed by means of an intergral (266).
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Pulswechselrichter (11) eine elektrische Maschine (13) betreibt und wobei das Verfahren Ermitteln eines Leistungsbeschränkungs- faktors (269) zum Beschränken der Leistung der elektrischen Maschine (13) unter Verwendung der ermittelten Plausibilitätsfehler (251, 252, 253) aufweist.7. Method according to one of the preceding claims, wherein the pulse inverter (11) operates an electric machine (13) and wherein the method determines a power restriction factor (269) for limiting the power of the electrical machine (13) using the determined plausibility errors ( 251, 252, 253).
8. Verwenden des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zum Überwachen von Leistung einer durch den Pulswechselrichter (11) betriebenen elektrischen Maschine (13), wenn ein durch die elektrische Maschine (13) betriebenes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit (21) betrieben wird, die eine vorbestimmte Geschwindigkeit (22) überschreitet.8. Use of the method according to one of the preceding claims for monitoring the power of an electric machine (13) operated by the pulse inverter (11) when a vehicle operated by the electric machine (13) is operated at a speed (21) which is a exceeds predetermined speed (22).
9. Steuerungsvorrichtung (12) zum Überwachen einer Anzahl von Temperatursensoren (1111, 1112, 1113) von Leistungsschaltern (1111, 112, 113) eines Pulswechselrichters (11), wobei die Steuerungsvorrichtung (12) ausgestaltet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen. A control device (12) for monitoring a number of temperature sensors (1111, 1112, 1113) of circuit breakers (1111, 112, 113) of a pulse inverter (11), wherein the control device (12) is configured, a method according to any one of claims 1 to perform 6.
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