CN111310362A - 直流母线接插件的温度估算方法和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流母线接插件的温度估算方法，该方法包括：确定直流母线接插件的初始温度T₀；读取车辆当前的行驶里程并基于车辆行驶里程确定直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT；第三步骤，测量流过接插件接触电阻上的电流I_DC；根据所确定的接触电阻阻值R_CONTACT和所测量的电流I_DC计算直流母线接插件上的温升T_Δ；以及根据母线接插件的初始温度和计算得出的直流母线接插件上的温升T_Δ估算直流母线接插件当前的温度T_CON。本发明还公开了一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实施上文所述的直流母线接插件的温度估算方法中的各个步骤。

Description

直流母线接插件的温度估算方法和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及车辆接插件的温度估算领域，更具体而言，本发明涉及一种直流母线接插件的温度估算方法和计算机可读存储介质。

背景技术

在车辆行业，特别是新能源车辆行业，逆变器中的高压直流母线接插件是极其重要的连接器。这些接插件由于长期工作在大电流、高电压的环境中而发热严重。

通常，围绕逆变器及其直流母线接插件设置有冷却回路，以降低接插件的接触电阻在接通大电流时所导致的温升。然而，这种散热条件并不理想，长期工作在高温环境中，容易加速接插件的老化。

市面上很多汽车厂商没有针对逆变器中的高压直流母线接插件进行温度估计与保护的应对措施。设置专门的温度传感器来检测直流母线接插件温度会造成过高的制造成本和复杂的布置结构。

目前，少数汽车厂商采取接触电阻发热稳态温度估算模型来进行接插件的温度估计，在该稳态温度估算模型中，高压直流母线接插件的接触电阻采用产品生命周期末端阻值进行计算。

然而，在直流母线接插件的整个生命周期中，其接触电阻阻值会由于接插件老化而发生变化，因此接触电阻的生命周期末端阻值通常比实际阻值偏大。这导致了采用该稳态温度估算模型所确定的估算温度与直流母线接插件当前的实际温度偏差较大，估算结果不准确。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种直流母线接插件的温度估算方法，该温度估算方法省略了用以检测直流母线接插件温度的常规温度传感器，降低了产品的制造成本并简化了安装空间。特别是，该温度估算方法可基于车辆行驶里程实时调整所采用的接触电阻阻值，可提高对直流母线接插件的温度估算的准确性，从而为整个生命周期的产品性能提供可靠保障。

根据本发明的第一方面，提供了一种直流母线接插件的温度估算方法，该直流母线接插件和用于对其进行冷却的冷却液回路构成了物理热模型，该方法包括如下步骤：第一步骤，确定直流母线接插件的初始温度T₀；第二步骤，读取车辆当前的行驶里程并基于车辆当前的行驶里程确定直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT；第三步骤，测量流过直流母线接插件的接触电阻上的电流I_DC；第四步骤，根据所确定的接触电阻阻值R_CONTACT和所测量的电流I_DC计算直流母线接插件上的温升T_Δ；以及第五步骤，根据母线接插件的初始温度和计算得出的直流母线接插件上的温升T_Δ估算直流母线接插件当前的温度T_CON。

根据一可选实施例，所述初始温度T₀被确定为执行所述方法的计算机程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度，或者被确定为冷却液回路中的冷却液温度T_coolant。

根据一可选实施例，所述第一步骤包括：查询执行所述方法的计算机程序的休眠时间；判断所查询的休眠时间是否小于或等于预定值；如果所查询的休眠时间小于或等于预定值，则将该计算机程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度作为所述初始温度T₀；以及如果所查询的休眠时间大于预定值，则测量用于对所述直流母线接插件进行冷却的冷却液温度T_coolant，并将所测量的冷却液温度T_coolant作为所述初始温度T₀；

根据一可选实施例，所述第二步骤包括：将车辆当前的行驶里程代入到通过实验数据预先获得的查询表中，以检索出直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT。

根据一可选实施例，直流母线接插件上的温升T_Δ通过如下公式获得：

其中，R_CON,coolant为所述物理热模型的热阻抗。

根据一可选实施例，直流母线接插件当前的温度T_CON通过如下公式获得：

其中，s为频域参数，T_th＝R_CON,coolant*C_CON，其中，C_CON为所述物理热模型的容抗。

根据本发明的第二方面，提供了一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实施上文所述的直流母线接插件的温度估算方法中的各个步骤。

附图说明

下文将参考附图进一步描述本发明的具体实施例。但是需要理解的是，这些具体实施方式仅仅是示例性的，对于本申请的精神和保护范围并无限制作用。在附图中：

图1示出了根据本发明一示例性实施例的直流母线接插件的物理热模型的等效电路图；以及

图2示出了根据本发明一示例性实施例的直流母线接插件的温度估算方法的操作流程图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的直流母线接插件的温度估算方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了根据本发明一示例性实施例的直流母线接插件的物理热模型的等效电路图，其中，逆变器中的直流母线接插件和用于对其进行冷却的冷却液回路构成了图1中所示的物理热模型。在图1中：

R_CON,coolant表示物理热模型的热阻抗，C_CON为该物理热模型的容抗，热阻抗和容抗为该物理热模型的已知参数；

T_coolant表示用于对所述直流母线接插件进行冷却的冷却液温度，该冷却液温度为测量值；

q_c为热容热通量，q_r为热阻热通量；

P_LOSS,CON表示直流母线接插件上所消耗的热功率：

其中，R_CONTACT为直流母线接插件的接触电阻阻值，其可通过将车辆当前的行驶里程作为输入代入到预先获得的查询表中而确定；I_DC为流过直流母线接插件的接触电阻的电流，其为测量值。

T_CON表示直流母线接插件当前的温度，其可利用根据本发明的如下温度估算模型公式来确定：

其中，

T_Δ为直流母线接插件上的温升：T_Δ＝R_CON,coolant*P_LOSS,CON；

T₀为直流母线接插件的初始温度，其可被确定为执行根据本发明的温度估算方法的计算机程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度，或者被确定为冷却液回路中的冷却液温度T_coolant；

s为频域参数；

T_th为所述物理热模型的时间常数，T_th＝R_CON,coolant*C_CON；

图2示出了根据本发明一示例性实施例的直流母线接插件的温度估算方法的操作流程图。下文将参考图2来详细描述直流母线接插件的温度估算方法的各个步骤。

当执行所述温度估算方法的计算机程序开始时，首先在步骤S1中查询程序的休眠时间，并在步骤S2中判断程序休眠时间是否小于或等于预定值。

如果计算机程序的休眠时间小于或等于预定值，则在步骤S3中将程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度确定为直流母线接插件的初始温度T₀。

如果计算机程序的休眠时间大于预定值，则在步骤S4测量冷却液回路中的冷却液温度T_coolant，并将该测量的冷却液温度T_coolant确定为直流母线接插件的初始温度T₀。

在确定了直流母线接插件的初始温度T₀之后，在步骤S5中读取车辆当前的行驶里程，并在步骤S6中基于车辆当前的行驶里程确定直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT。具体地，在步骤S6中，将车辆当前的行驶里程代入到通过实验数据预先获得的查询表中——该查询表中存储有在产品的整个生命周期中接触电阻与车辆行驶里程之间的对应关系，以检索出直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT。

随后，在步骤S7中测量流过直流母线接插件的接触电阻的电流I_DC，并基于接触电阻阻值R_CONTACT和所测量的电流I_DC通过以下公式计算接插件上所耗散的热功率P_LOSS,CON：

基于该热功率P_LOSS,CON可进一步推算直流母线接插件上的温升T_Δ：

T_Δ＝R_CON,coolant*P_LOSS,CON，

其中，R_CON,coolant为所述物理热模型中的热阻抗。

当确定直流母线接插件上的温升T_Δ之后，在步骤S8中进一步叠加在步骤S3或S4中确定的初始温度T₀，可通过如下公式估算出直流母线接插件当前的实际温度T_CON：

其中，s为频域参数，T_th＝R_CON,coolant*C_CON，其中，C_CON为所述物理热模型的容抗。

根据本发明上述实施例中所述的直流母线接插件的温度估算方法，其省略了用以检测直流母线接插件温度的常规温度传感器，降低了产品的制造成本并简化了安装空间。特别是，该温度估算方法可基于车辆行驶里程实时调整所采用的接触电阻阻值，可提高对直流母线接插件的温度估算的准确性，从而为整个生命周期的产品性能提供可靠保障。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实施上文所述的直流母线接插件的温度估算方法中的各个步骤。

本领域技术人员可以理解的是，实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。在本发明方法实施例中，所述各步骤的序号或编号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种直流母线接插件的温度估算方法，该直流母线接插件和用于对其进行冷却的冷却液回路构成了物理热模型，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步骤，确定直流母线接插件的初始温度T₀；

第二步骤，读取车辆当前的行驶里程并基于车辆当前的行驶里程确定直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT；

第三步骤，测量流过直流母线接插件的接触电阻上的电流I_DC；

第四步骤，根据所确定的接触电阻阻值R_CONTACT和所测量的电流I_DC计算直流母线接插件上的温升T_Δ；以及

第五步骤，根据母线接插件的初始温度和计算得出的直流母线接插件上的温升T_Δ估算直流母线接插件当前的实际温度T_CON。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始温度T₀被确定为执行所述方法的计算机程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度，或者被确定为冷却液回路中的冷却液温度T_coolant。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一步骤包括：

查询执行所述方法的计算机程序的休眠时间；

判断所查询的休眠时间是否小于或等于预定值；

如果所查询的休眠时间小于或等于预定值，则将该计算机程序上一次休眠前所保存的直流母线接插件温度作为所述初始温度T₀；以及

如果所查询的休眠时间大于预定值，则测量用于对所述直流母线接插件进行冷却的冷却液温度T_coolant，并将所测量的冷却液温度T_coolant作为所述初始温度T₀。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二步骤包括：

将车辆当前的行驶里程代入到通过实验数据预先获得的查询表中，以检索出直流母线接插件的接触电阻阻值R_CONTACT。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，直流母线接插件上的温升T_Δ通过如下公式获得：

其中，R_CON,coolant为所述物理热模型的热阻抗。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，直流母线接插件当前的温度T_CON通过如下公式获得：

其中，s为频域参数，T_th＝R_CON,coolant*C_CON，其中，C_CON为所述物理热模型的容抗。

7.一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序在被处理器执行时实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法中的各个步骤。

Images