温度推测装置以及电气装置制造方法及图纸

温度推测装置(100)根据被提供第1延迟时间(T1)的基准推测温度(21A)和被提供第2延迟时间(T2)的来自温度变化量计算部(30)的输出(33A)，计算电抗器(3)的第1推测温度(41A)，根据第1推测温度(41A)预测预定期间中的电抗器(3)的第2温度变化量(53A)，预测电抗器(3)的第2推测温度(61A)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度推测装置以及电气装置
本专利技术涉及推测设置于电气装置内的感应器部件的温度的温度推测装置以及具备该温度推测装置的电气装置。
技术介绍
在电力变换装置等电气装置在与电源之间进行电力交换时，在设置于电气装置内的电抗器等感应器部件中，根据由于感应器部件的绕组电阻和流动电流产生的导通损失而发生温度上升。虽然为了抑制感应器部件的过度的温度上升而有使感应器部件自身大型化的方法，但需要设置大型化的感应器部件的空间。因此，为了避免感应器部件的大型化并且抑制感应器部件的过度的温度上升，采用了一边取得感应器部件的温度一边调节电气装置的动作控制来减少感应器部件的流动电流的控制。感应器部件的温度这样根据由流动电流引起的导通损失而变化，但此时的温度变化伴有感应器部件固有的延迟时间。即，从流动电流增大起至感应器部件自身的温度上升，产生时间上的延迟。在使用温度测量器实际测量感应器部件的温度并在检测到温度已上升之后调节电气装置的动作控制的控制中，直至感应器部件的温度降低需要时间，有可能超过容许温度。因此，公开了为了不使用测量器而高精度地得到相对流动电流的变动与延迟时间相伴地变化的感应器部件的温度而推测预定的时刻下的感应器部件的温度的如下技术。电流检测部检测与负载对应地流过的交流电流的电流值。温度预测部根据由电流检测部检测出的电流值以及运转中信息，预测任意的运转继续时间中的预定部位的温度。使用以下的公式计算预定的部位的预定时刻tn下的温度θtn。θtn＝θt(n-1)+(θsat1-θt(n-1))×[1-EXP(-(tn-t(n-1))/τ1]-(基准温度-周围温度)其中，θsat1＝I×I×K1θtn：时刻tn下的预定部位的温度θt(n-1)：时刻t(n-1)下的预定部位的温度θsat1：饱和温度I：与负载对应地流过的交流电流的电流值K1：电力变换部运转中的系数τ1：电力变换部运转中的热时间常数基准温度：预先进行了电力变换装置的动作试验时的电力变换装置的周围温度周围温度：产品用的电力变换装置的周围温度通过向I代入当前的电流值、向t(n-1)代入电力变换部的运转开始时刻、向tn代入当前时刻、向θt(n-1)代入基准温度，能够计算当前的预定部位的温度。另外，通过向I代入当前的电流值、向t(n-1)代入当前时刻、向tn代入当前以后(将来)的期望的时刻、向θt(n-1)代入当前的预定部位的温度，能够计算期望的时刻下的预定部位的温度。另外，具备上述温度预测部的电力变换装置根据这样预测出的感应器部件的温度，输出与感应器部件的耐热保护有关的指示(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开号WO2013/140511(摘要、段落[0012]～[0024]、图1、图2)
技术实现思路
在上述的以往的推测感应器部件的温度的技术中，使用电力变换部运转中的热时间常数(延迟时间)推测与延迟时间相伴地变化的感应器部件的温度。然而，存在在高精度地推测感应器部件的温度时存在界限的问题。另外，电力变换装置还存在无法可靠地抑制感应器部件的温度上升的问题。本专利技术是为了解决如上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种根据装置内温度和电压、电流高精度地推测感应器部件的温度的温度推测装置。另外，其目的在于提供一种能够根据由该温度推测装置高精度地推测出的感应器部件的温度而可靠地抑制感应器部件的温度上升的电气装置。本专利技术的温度推测装置推测与直流电源连接的电气装置内的感应器部件的温度，其中，所述温度推测装置具备：第1计算部，被输入所述电气装置的装置内温度，对该装置内温度提供第1延迟时间，输出所述感应器部件的基准推测温度；第2计算部，根据所述直流电源与所述电气装置之间的电压及电流的检测值，计算所述感应器部件的第1温度变化量，对所述第1温度变化量提供第2延迟时间而输出；第3计算部，对所述基准推测温度加上来自所述第2计算部的输出，计算所述感应器部件的第1推测温度；第1预测部，根据所述第1推测温度，预测所述感应器部件的从所述第1推测温度起预定期间中的第2温度变化量；以及第2预测部，对所述第1推测温度加上所述第2温度变化量，预测所述感应器部件的第2推测温度。另外，本专利技术的电气装置具备：如上所述构成的温度推测装置；上限值计算部，根据所述第2推测温度和所述感应器部件的温度目标值，计算对在所述电气装置与所述直流电源之间交换的电流进行限制的电流上限值；以及控制部，控制所述电气装置的输出，所述控制部根据所述电流上限值，调整所述电流。根据本专利技术的温度推测装置，将被提供第1延迟时间的基准推测温度和被提供第2延迟时间的第1温度变化量相加来计算感应器部件的第1推测温度。然后，根据该第1推测温度推测第2推测温度。因此，能够高精度地推测感应器部件的温度。另外，根据本专利技术的电气装置，根据由上述温度推测装置推测出的感应器部件的温度调整电流，抑制感应器部件的温度上升。因此，能够抑制感应器部件的劣化并且进行电气装置的稳定的运转。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的温度推测装置的结构的图。图2是示出将本专利技术的实施方式1的温度推测装置应用于电力变换装置的结构的图。图3是示出本专利技术的实施方式1的基准推测温度计算部的结构的图。图4是示出本专利技术的实施方式1的温度变化量计算部的结构的图。图5是示出本专利技术的实施方式1的温度计算部的结构的图。图6是示出本专利技术的实施方式1的温度变化量预测部的结构的图。图7是示出本专利技术的实施方式1的温度预测部的结构的图。图8是示出本专利技术的实施方式1的上限值计算部的结构的图。图9是示出本专利技术的实施方式1的温度变化量变换数据的图。图10是示出本专利技术的实施方式1的微分滤波器的特性的例子的图。图11是示出本专利技术的实施方式1的微分滤波器的动作的图。图12是示出本专利技术的实施方式1的微分滤波器的动作的模拟波形图。图13是示出具备本专利技术的实施方式1的温度推测装置的电力变换装置的其他结构例的图。具体实施方式实施方式1.以下，使用附图说明本专利技术的实施方式1的温度推测装置100。图1是示出本专利技术的实施方式1的温度推测装置100的结构的图。图2是示出将本专利技术的实施方式1的温度推测装置100应用于电力变换装置1的结构的图。图3是示出图1所示的基准推测温度计算部20的结构的图。图4是示出图1所示的温度变化量计算部30的结构的图。图5是示出图1所示的温度计算部40的结构的图。图6是示出图1所示的温度变化量预测部50的结构的图。图7是示出图1所示的温度预测部60的结构的图。图8是示出图2所示的上限值计算部70的结构的图。如图2所示，温度推测装置100设置于作为电气装置的电力变换装置1。首先，说明电力变换装置1的结构和动作。电力变换装置1连接于作为电力源的直流电源8与负载9之间，在直流电源8与负载9之间进行电力交换。电力变换装置1具备：变换电路2，具有至少1个半导体开关元件10及作为电流限流用的感应器部件的电抗器3；控制部4，控制变换电路2的半导体开关元件10；温度推测装置100，推测电抗器3的温度；上限值计算部70，根据来自温度推测装置100的输出，计算后述电流上限值75A、电流下限值76A并提供给控制部4；检测部5，检测直流电源8与变换电路2之间的电压V及电流I；温度测量部6，测量电力变换装置1内的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度推测装置，推测与直流电源连接的电气装置内的感应器部件的温度，其中，所述温度推测装置具备：第1计算部，被输入所述电气装置的装置内温度，对该装置内温度提供第1延迟时间，输出所述感应器部件的基准推测温度；第2计算部，根据所述直流电源与所述电气装置之间的电压及电流的检测值，计算所述感应器部件的第1温度变化量，对所述第1温度变化量提供第2延迟时间而输出；第3计算部，对所述基准推测温度加上来自所述第2计算部的输出，计算所述感应器部件的第1推测温度；第1预测部，根据所述第1推测温度，预测所述感应器部件的从所述第1推测温度起预定期间中的第2温度变化量；以及第2预测部，对所述第1推测温度加上所述第2温度变化量，预测所述感应器部件的第2推测温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种温度推测装置，推测与直流电源连接的电气装置内的感应器部件的温度，其中，所述温度推测装置具备：第1计算部，被输入所述电气装置的装置内温度，对该装置内温度提供第1延迟时间，输出所述感应器部件的基准推测温度；第2计算部，根据所述直流电源与所述电气装置之间的电压及电流的检测值，计算所述感应器部件的第1温度变化量，对所述第1温度变化量提供第2延迟时间而输出；第3计算部，对所述基准推测温度加上来自所述第2计算部的输出，计算所述感应器部件的第1推测温度；第1预测部，根据所述第1推测温度，预测所述感应器部件的从所述第1推测温度起预定期间中的第2温度变化量；以及第2预测部，对所述第1推测温度加上所述第2温度变化量，预测所述感应器部件的第2推测温度。2.根据权利要求1所述的温度推测装置，其中，所述第1计算部的所述第1延迟时间是根据相对所述装置内温度的所述感应器部件的过渡响应期间而设定的，所述第2计算部的所述第2延迟时间是根据相对所述电压以及电流的所述感应器部件的过渡响应期间而设定的。3.根据权利要求1或者2所述的温度推测装置，其中，所述第1计算部具备第1延迟滤波器，通过该第1延迟滤波器提供所述第1延迟时间，所述第2计算部具备第2延迟滤波器，通过该第2延迟滤波器提供所述第2延迟时间。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的温度推测装置，其中，所述第1预测部具备斜率检测器，通过该斜率检测器检测所述第1推测温度的斜率，根据所述斜率计算所述第2温度变化量。5.根据权利要求4所述的温度推测装置，其中，所述斜率检测器根据下述式1检测所述斜率，式1f(t)：时刻t下的第1推测温度的斜率(℃/时间)K、K(m)：基于设计的常数，其中K(N)＝1u(t-m)：从时刻t起m个周期前的运算周期中的第1推测温度。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧垣优介，中林弘一，森田祥治，久保山裕，近藤亮太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP