[发明专利]开关装置的温度传感器的故障诊断方法和系统

说明书

本发明提供了一种开关装置的温度传感器的故障诊断方法和系统。一种开关装置的温度传感器的故障诊断方法包括利用由开关装置的温度传感器检测的温度和用于冷却开关装置的冷却水的温度来设定采样周期。随后，在采样周期中，比较通过温度传感器检测的温度感测值与存储在存储器中的温度参考值，从而确定在温度传感器中是否发生故障。

技术领域

本发明涉及一种安装在开关装置中的温度传感器的故障诊断方法和系统，其用于在开关装置的温度超过正常范围时提前关断电流以保护系统。

背景技术

用于驱动电机的逆变器控制器以交流(AC)波形的形式产生供应至电机的电流并且调节其周期，以便利用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、经由脉宽调制(PWM)切换方法来调节电机电流和速度。具体地，IGBT可以执行切换以供应电流，并且在这种情况下产生热量。

当由IGBT产生的热量的量超过由制造该IGBT的公司提出的温度限制规范时，IGBT的寿命会降低，并且会发生IGBT的故障。因此，常规逆变器包括冷却作为主热量源进行工作的IGBT的冷却系统，并且用于车辆的逆变器通常利用水冷却系统。具体地，通常而言，当感测到由于各种原因(例如，冷却系统的异常、部件的异常等)超过正常范围而异常提高的IGBT的温度时，将逆变器控制器配置成提前关断电流以保护系统。

因此，当在感测IGBT的温度期间发生异常(例如，连接器断开连接、短路、噪声、PCB模式的异常、冷焊的硬件错误)并且没有正常感测到IGBT温度时，逆变器输出可能在正常运行状态下关闭，整个车辆系统的正常驱动受到阻碍或者没有检测到IGBT温度的异常，从而损坏逆变器。因此，在使用诸如IGBT的开关装置的电力系统中，对于IGBT温度的感测是否正常以及确保IGBT温度的感测值的可靠性的诊断是重要的技术性关键因素。

公开于该部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，本发明提供一种安装在开关装置中的温度传感器的故障诊断方法和系统，使用开关装置的温度来确定开关装置的温度传感器是否发生故障。

根据本发明的一个方面，一种开关装置的温度传感器的故障诊断方法可以包括：利用由开关装置的温度传感器检测的温度和用于冷却开关装置的冷却水的温度来设定采样周期，并且在采样周期中将通过温度传感器检测的温度感测值与存储在存储器中的温度参考值进行比较，以及确定在温度传感器中是否发生故障。

设定所述采样周期可以包括将由所述温度传感器检测到的温度升高并且所述冷却水的温度随着时间经过而保持恒定的时间段设定为所述采样周期。所述开关装置可以配置为调节驱动电机所需的电流，并且设定所述采样周期可以包括在所述开关装置将电机从停止状态切换为驱动状态的工作期间，将由所述温度传感器检测到的温度升高、并且所述冷却水的温度随着时间经过而保持恒定的时间段设置为所述采样周期。

控制器可以配置为当所述电机从停止状态切换到驱动状态时，操作所述开关装置以输出比所需电流更大的电流量，并且采样周期可以从开关装置输出所需电流的时间点开始。确定是否发生故障可以包括在所述采样周期中以预设的参考时间间隔比较所述温度感测值和所述温度参考值，并且确定所述温度传感器中是否发生故障。

所述温度参考值可以是基于吸收到所述开关装置中的热量的量和传递到所述冷却水的热量的量来确定的。温度参考值可以根据以下等式来确定。

T₁(t)＝(T₁(0)-T₂(0)-c×m×R_th)×exp(-t/(c×m×R_th))+T₂(0)+c×m×R_th