【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于車輛多合一電驅(qū)動系統(tǒng)，具體涉及一種基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法。
技術(shù)介紹
1、以新能源汽車的驅(qū)動電機(jī)為例，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩密度和功率密度越高，其產(chǎn)生的熱量也越高，因此，電橋的散熱和冷卻結(jié)構(gòu)對于電機(jī)的可靠穩(wěn)定高效運(yùn)行必不可少。電橋的冷卻可分為風(fēng)冷、水冷、油冷，油冷憑借天然的電氣絕緣、結(jié)構(gòu)設(shè)計自由度高等優(yōu)點(diǎn)正成為高性能電橋冷卻方案的首選。
2、與水冷電橋相比，油冷電橋的冷卻油可以直接冷卻電橋做功發(fā)熱部件，冷卻效率更高，在新能源汽車領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，油冷電橋在工作時溫度會實(shí)時發(fā)生變化，溫度過高會影響電橋的安全和壽命。因此，主要方法是在電橋上布置溫度傳感器來監(jiān)測其溫度變化，但受冷卻方式的影響，這種方法檢測誤差較大，影響電機(jī)的性能輸出能力。同時在電橋上布置多個溫度傳感器，大大增加了產(chǎn)品成本和工藝復(fù)雜度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的在于提供一種溫度檢測方法，能夠避免布置較多的溫度傳感器，以較少的成本和較為簡單的工藝復(fù)雜度精準(zhǔn)地檢測出油冷電橋上不同電子和機(jī)械部件的溫度變化情況，以便于調(diào)控電機(jī)的輸出性能。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)提供一種基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，所述電驅(qū)動系統(tǒng)由若干個作為工作節(jié)點(diǎn)的電子部件和/或機(jī)械部件組成，其中，任意一個工作節(jié)點(diǎn)至少與一個其他的與之相鄰的工作節(jié)點(diǎn)之間可傳遞熱量；所述方法包括：根據(jù)工作節(jié)點(diǎn)的熱平衡方程和當(dāng)前時刻各個工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)計算下一時刻各個工作
3、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，所述電驅(qū)動系統(tǒng)至少包括：電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、和冷卻模塊；其中，所述電機(jī)控制器中設(shè)置有溫度傳感器用于檢測溫度變化，以及設(shè)置有電流傳感器用于檢測電流變化；作為工作節(jié)點(diǎn)的電子部件和/或機(jī)械部件包括：電機(jī)繞組、電機(jī)磁鋼、電機(jī)冷卻液、電機(jī)控制器、電機(jī)控制器冷卻液、減速器、熱交換器、和散熱器。
4、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，獲取工作節(jié)點(diǎn)的初始溫度的步驟包括：在所述電驅(qū)動系統(tǒng)上電后，根據(jù)所述電機(jī)繞組的電阻值，計算得到所述電機(jī)繞組的初始溫度；通過所述電機(jī)控制器的溫度傳感器獲取所述電機(jī)控制器的初始溫度；從所述電機(jī)繞組的初始溫度和所述電機(jī)控制器的初始溫度中選取最大值作為各個節(jié)點(diǎn)的初始溫度。
5、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，獲取所述電機(jī)繞組的電阻值的步驟包括：通過所述電機(jī)控制器發(fā)送多次短時直流脈沖電壓，并通過所述電機(jī)控制器的電流傳感器采集所述電機(jī)對應(yīng)的線電流；根據(jù)所述短時直流脈沖電壓和所述線電流計算得到所述電機(jī)繞組的多個電阻值，并在去除第一個和最后一個短時直流脈沖電壓計算得到的電阻值之后，取剩余的多個電阻值的均值作為所述電機(jī)繞組最終的電阻值。
6、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，在獲取所述熱平衡方程之前，還包括：通過預(yù)置測試數(shù)據(jù)擬合不同工況下各個工作節(jié)點(diǎn)的熱功率值，并依據(jù)其構(gòu)建對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫；通過預(yù)置測試數(shù)據(jù)擬合得到相鄰工作節(jié)點(diǎn)之間的等效熱阻，以及每個工作節(jié)點(diǎn)的等效熱容，并依據(jù)其構(gòu)建對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
7、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，按如下方式獲取所述熱平衡方程：針對于每一個工作節(jié)點(diǎn)，計算所述工作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時刻和上一時刻之間的溫升速率與所述工作節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的等效熱容的乘積，作為第一溫度變化量；計算所述工作節(jié)點(diǎn)和與之相鄰的工作節(jié)點(diǎn)關(guān)于當(dāng)前時刻的溫差與所述工作節(jié)點(diǎn)和與之相鄰的工作節(jié)點(diǎn)之間的等效熱阻的商值，作為第二溫度變化量；基于所述第一溫度變化量、所述第二溫度變化量、以及所述工作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前工況對應(yīng)的熱功率值建立關(guān)于能量守恒的等式，以形成所述熱平衡方程。
8、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，所述熱平衡方程的公式如下：
9、
10、其中，表示第n個工作節(jié)點(diǎn)在第i時刻的溫度，δt表示第i時刻和第i+1時刻的時間間隔，表示是與第n個工作節(jié)點(diǎn)相鄰的第j個工作節(jié)點(diǎn)在第i時刻的溫度，rj,n表示第n個工作節(jié)點(diǎn)和與之相鄰的第j個工作節(jié)點(diǎn)之間的等效熱阻，pn表示第n個工作節(jié)點(diǎn)的熱功率值，cn表示第n個工作節(jié)點(diǎn)的等效熱容。
11、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，獲取當(dāng)前時刻工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)的步驟包括：將所述工作節(jié)點(diǎn)的初始溫度對應(yīng)的時間作為初始時刻，并依據(jù)所述工作節(jié)點(diǎn)的熱平衡方程和與之相鄰工作節(jié)點(diǎn)的初始溫度計算得到初始時刻的下一時刻的所述工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)；基于所述工作節(jié)點(diǎn)的工況變化，按照時間順序依次計算得到當(dāng)前時刻所述工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)。
12、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，基于其中一個或多個工作節(jié)點(diǎn)實(shí)時的溫度數(shù)據(jù)，采取相應(yīng)的溫度保護(hù)策略控制電機(jī)工作的步驟包括：根據(jù)工作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前時刻的溫度數(shù)據(jù)，調(diào)整所述電驅(qū)動系統(tǒng)中電機(jī)的輸出性能。
13、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，還包括：診斷各個工作節(jié)點(diǎn)計算的溫度數(shù)據(jù)是否收斂可信。
14、根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例，診斷工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)是否收斂可信的步驟包括：通過所述電機(jī)控制器識別所述電驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)前是否運(yùn)行在大轉(zhuǎn)矩負(fù)載工況區(qū)間：若是，則依據(jù)大轉(zhuǎn)矩負(fù)載工況區(qū)間范圍內(nèi)各個工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)計算一特定的工作節(jié)點(diǎn)的溫升速率，并與預(yù)置數(shù)據(jù)庫中相同工況下溫升速率的標(biāo)準(zhǔn)值作對比，以識別工作節(jié)點(diǎn)當(dāng)前計算的溫度數(shù)據(jù)是否收斂可信。
15、本專利技術(shù)提供了一種檢測油冷電橋溫度的方法，能夠減少溫度傳感器的布置成本，進(jìn)而降低了油冷電橋安裝溫度傳感器的工藝復(fù)雜度，可以在車輛運(yùn)行過程中實(shí)時獲取電機(jī)繞組和磁鋼等關(guān)鍵電子或機(jī)械部件的工作溫度，以相應(yīng)控制電機(jī)的性能輸出，避免溫度失控，進(jìn)而提高了油冷電橋工作的可靠性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述電驅(qū)動系統(tǒng)由若干個作為工作節(jié)點(diǎn)的電子部件和/或機(jī)械部件組成，其中，任意一個工作節(jié)點(diǎn)至少與一個其他的與之相鄰的工作節(jié)點(diǎn)之間可傳遞熱量；所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述電驅(qū)動系統(tǒng)至少包括：電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、和冷卻模塊；其中，所述電機(jī)控制器中設(shè)置有溫度傳感器用于檢測溫度變化，以及設(shè)置有電流傳感器用于檢測電流變化；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，獲取工作節(jié)點(diǎn)的初始溫度的步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，獲取所述電機(jī)繞組的電阻值的步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，在獲取所述熱平衡方程之前，還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，按如下方式獲取所述熱平衡方程：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，基于其中一個或多個工作節(jié)點(diǎn)實(shí)時的溫度數(shù)據(jù)，采取相應(yīng)的溫度保護(hù)策略控制電機(jī)工作的步驟包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，診斷工作節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)是否收斂可信的步驟包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述電驅(qū)動系統(tǒng)由若干個作為工作節(jié)點(diǎn)的電子部件和/或機(jī)械部件組成，其中，任意一個工作節(jié)點(diǎn)至少與一個其他的與之相鄰的工作節(jié)點(diǎn)之間可傳遞熱量；所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述電驅(qū)動系統(tǒng)至少包括：電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、和冷卻模塊；其中，所述電機(jī)控制器中設(shè)置有溫度傳感器用于檢測溫度變化，以及設(shè)置有電流傳感器用于檢測電流變化；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，獲取工作節(jié)點(diǎn)的初始溫度的步驟包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于溫度計算的電驅(qū)動系統(tǒng)控制方法，其特征在于，獲取所述電機(jī)繞組的電阻值的步驟包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐魯永，
申請(專利權(quán))人：聯(lián)合汽車電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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