发热功率测量装置及方法与流程

本发明涉及发热功率测量，更具体地，涉及一种发热功率测量装置以及一种发热功率测量方法。

背景技术：

1、电子元件、机械器件及机电一体化元件在正常工作状态都同时伴有热量的产生，对于发热功率的测试是实现对其进行热管理的基础，同时也是进行热设计、热分析、热仿真、热测试、热控制的基础。

2、在现有的测量发热功率的装置，一般采用具有隔热材料的箱体实现发热功率测量，同时还对周围环境温度变化情况有严格的要求，例如要求周围环境温度为恒温。由此，不仅增加了发热功率的测量难度，降低了测量结果的准确性，同时还明显增加了测量装置的制造成本。

3、由此，亟需一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面，本发明提出一种发热功率测量装置，包括：

3、第一箱体，其中，第一箱体内设置有功率电阻和第一温度传感器；

4、第二箱体，其中，第二箱体的内部用于放置待测设备，第二箱体内还设置有第二温度传感器；

5、控制系统，设置在第一箱体和第二箱体之间，用于在待测设备正常工作时，获取第一箱体内的第一环境温度和第二箱体内的第二环境温度，以基于第一环境温度和第二环境温度调整功率电阻两端的电压值，以使第一环境温度和第二环境温度相等，还用于基于调整后的功率电阻两端的电压值以及功率电阻的阻值确定待测设备的发热功率，其中，控制系统由直流电源供电。

6、可选地，第一箱体内还设置有第一散热单元，第二箱体内还设置有第二散热单元。

7、可选地，第一散热单元的数量为偶数个，第一数量的第一散热单元和第二数量的第一散热单元关于功率电阻的中心成中心对称设置，其中，第一数量等于第二数量；

8、第二散热单元的数量为偶数个，第三数量的第二散热单元和第四数量的第二散热单元关于待测设备的中心成中心对称设置，其中，第三数量等于第四数量。

9、可选地，第一温度传感器的数量为偶数个，第五数量的第一温度传感器和第六数量的第一温度传感器关于功率电阻的中心成中心对称，其中，第五数量等于第六数量；

10、第二温度传感器的数量为偶数个，第七数量的第二温度传感器和第八数量的第二温度传感器关于待测设备的中心成中心对称，其中，第七数量等于第八数量。

11、可选地，第一散热单元和第二散热单元是风扇，控制系统包括：温度采样电路、微控制单元、调压电路以及风扇调速电路；

12、其中，温度采样电路用于响应于微控制单元的控制信号，利用第一温度传感器采集第一箱体内的第一环境温度以及利用二温度传感器采集第二箱体内的第二环境温度；

13、微控制单元用于基于第一环境温度和第二环境温度，输出对应的调制信号至调压电路和风扇调速电路；

14、调压电路与功率电阻电连接，用于响应于调制信号调整功率电阻两端的电压值；

15、风扇调速电路用于响应于调制信号调整风扇转速。

16、第二方面，还提出了一种发热功率测量方法，包括：

17、获取第一箱体内的第一环境温度和第二箱体内的第二环境温度，其中，第一箱体内设置有功率电阻，第二箱体内设置有待测设备；

18、基于第一环境温度和第二环境温度，调整功率电阻两端的电压值，以使第一环境温度和第二环境温度相等；

19、基于调整后的功率电阻两端的电压值和功率电阻的阻值，确定待测设备的发热功率。

20、可选地，第一环境温度是第一箱体内的平均温度，第二环境温度是第二箱体内的平均温度。

21、可选地，方法还包括：

22、获取第一环境温度与第一条件温度和/或第二条件温度的比较结果，其中，第一条件温度是第二环境温度与预设温度阈值的和，第二条件温度是第二环境温度与预设温度阈值的差；

23、在比较结果表示第一环境温度大于第一条件温度时，减小功率电阻两端的电压值；

24、在比较结果表示第一环境温度小于第二条件温度时，增大功率电阻两端的电压值；

25、在比较结果表示第一环境温度小于或等于第一条件温度且大于或等于第二条件温度时，确定功率电阻两端的电压值，以确定功率电阻的发热功率。

26、可选地，减小功率电阻两端的电压值或增大功率电阻两端的电压值通过调整控制信号的占空比实现。

27、可选地，方法还包括：

28、在第一环境温度和第二环境温度相等的次数超过预设次数阈值时，停止功率电阻两端的电压值调整过程，以确定待测设备的发热功率。

29、根据上述技术方案，在待测设备正常工作时，利用第一温度传感器和第二温度传感器可以分别获得第一箱体内的第一环境温度和第二箱体内的第二环境温度，进而根据所获得的第一环境温度和第二环境温度调整加在功率电阻两端的电压值，使得在调整后电压的作用下的功率电阻的发热温度，即第一箱体内的第一环境温度等于待测设备所在的第二箱体内的第二环境温度，此时，利用调整后所确定的功率电阻两端的电压值和功率电阻自身电阻值可以计算出功率电阻的发热功率，等效确定了待测设备的发热功率。由此，上述测量方案简单易行，不受周围环境限制的同时保证了测量结果的准确性，此外，上述测量装置无需设置隔热材料，有效降低生产成本。

30、本发明的发热功率测量装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种发热功率测量装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的发热功率测量装置，其特征在于，所述第一箱体内还设置有第一散热单元，所述第二箱体内还设置有第二散热单元。

3.如权利要求2所述的发热功率测量装置，其特征在于，所述第一散热单元的数量为偶数个，第一数量的所述第一散热单元和第二数量的所述第一散热单元关于所述功率电阻的中心成中心对称设置，其中，所述第一数量等于所述第二数量；

4.如权利要求3所述的发热功率测量装置，其特征在于，所述第一温度传感器的数量为偶数个，第五数量的所述第一温度传感器和第六数量的第一温度传感器关于所述功率电阻的中心成中心对称，其中，所述第五数量等于所述第六数量；

5.如权利要求4所述的发热功率测量装置，其特征在于，所述第一散热单元和所述第二散热单元是风扇，所述控制系统包括：温度采样电路、微控制单元、调压电路以及风扇调速电路；

6.一种发热功率测量方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的发热功率测量方法，其特征在于，所述第一环境温度是所述第一箱体内的平均温度，所述第二环境温度是所述第二箱体内的平均温度。

8.如权利要求6或7所述的发热功率测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.如权利要求8所述的发热功率测量方法，其特征在于，所述减小所述功率电阻两端的电压值或所述增大所述功率电阻两端的电压值通过调整控制信号的占空比实现。

10.如权利要求9所述的发热功率测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供一种发热功率测量装置及方法，装置包括：第一箱体，第一箱体内设置有功率电阻和第一温度传感器；第二箱体，第二箱体的内部用于放置待测设备，第二箱体内还设置有第二温度传感器；控制系统，设置在第一箱体和第二箱体之间，用于在待测设备正常工作时，获取第一箱体内的第一环境温度和第二箱体内的第二环境温度，以基于第一环境温度和第二环境温度调整功率电阻两端的电压值，以使第一环境温度和第二环境温度相等，还用于基于调整后的功率电阻两端的电压值以及功率电阻的阻值确定待测设备的发热功率。上述测量方案简单易行，不受周围环境限制的同时保证了测量结果的准确性，此外，上述测量装置无需设置隔热材料，有效降低生产成本。

技术研发人员：郁伉,尹陆军,张志强,王天文,张兴鹏,陈志
受保护的技术使用者：合肥华致能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15