CN117110738A - 直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 - Google Patents
直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117110738A CN117110738A CN202310885573.6A CN202310885573A CN117110738A CN 117110738 A CN117110738 A CN 117110738A CN 202310885573 A CN202310885573 A CN 202310885573A CN 117110738 A CN117110738 A CN 117110738A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- support capacitor
- direct
- current support
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 177
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 55
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 51
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 32
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 28
- 230000006727 cell loss Effects 0.000 claims description 25
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 15
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 13
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
本申请提供一种直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备，该方法中，当车辆启动后，获取控制板温度与冷却液温度，以此计算直流支撑电容的基准温度，再获取直流支撑电容的纹波电流，计算单个电芯损耗，并根据该单个电芯损耗，计算出直流支撑电容的温升，最后通过包含直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数的目标暂态模型，结合计算得到的基准温度和温升，精确估算出直流支撑电容的暂态温度。如此，无需增加控制器的成本，即可实现对直流支撑电容器的温度检测，有利于降本策略。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车驱动技术领域，具体而言，涉及一种直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备。
背景技术
直流支撑电容，又称母线支撑电容或DC-Link电容，是电驱系统中的一个重要器件。电驱系统在运行过程中，为了防止直流支撑电容因过热损坏从而导致控制器功率模块损坏，需要对直流支撑电容电芯温度进行检测并做对应保护策略。相关技术中一般是通过匹配冗余量较大的母线支撑电容或者降低冗余度增加NTC（Negative TemperatureCoefficient，负温度系数）热敏电阻来对电容电芯温度进行监测。然而，这样的方式会增加控制器的成本，不利于降本策略。
发明内容
本申请的目的在于提供一种直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备，旨在解决相关技术中针对直流支撑电容器的温度检测方式存在的需要增加控制器的成本，不利于降本策略的问题。
第一方面，本申请提供的一种直流支撑电容温度检测方法，包括：当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数。
在上述实现过程中，当车辆启动后，获取控制板温度与冷却液温度，以此计算直流支撑电容的基准温度，再获取直流支撑电容的纹波电流，计算单个电芯损耗，并根据该单个电芯损耗，计算出直流支撑电容的温升，最后通过包含直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数的目标暂态模型，结合计算得到的基准温度和温升，精确估算出直流支撑电容的暂态温度。如此，无需增加控制器的成本，即可实现对直流支撑电容器的温度检测，有利于降本策略。
进一步地，在一些例子中，所述根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度，包括：根据所述控制板温度、冷却液温度、第一影响比重和第二影响比重，确定环境温度；所述第一影响比重是所述环境温度对所述控制板温度的影响比重；所述第二影响比重是所述冷却液温度对所述控制板温度的影响比重；根据所述环境温度、冷却液温度、第三影响比重和第四影响比重，确定直流支撑电容的基准温度；所述第三影响比重是所述环境温度对所述基准温度的影响比重；所述第四影响比重是所述冷却液温度对所述基准温度的影响比重。
在上述实现过程中，在获取到冷却液温度以及控制板温度后，结合环境温度以及冷却液温度分别对控制板温度的影响比重，拟合得到控制器环境温度，再结合环境温度以及冷却液温度分别对电容基准温度的影响比重，计算得到直流支撑电容的基准温度。
进一步地，在一些例子中，所述直流支撑电容的纹波电流基于功率模块输出的相电流有效值、功率因素和调制比获取得到；所述功率因素和所述调制比基于DQ轴电流电压获取得到。
在上述实现过程中，提供一种获取直流支撑电容的纹波电流的具体方式。
进一步地，在一些例子中，所述基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，包括：将所述直流支撑电容的纹波电流的平方与单个电芯等效内阻相乘，得到总损耗；将所述总损耗和所述直流支撑电容的电芯并联个数的比值，确定为所述直流支撑电容的单个电芯损耗。
在上述实现过程中，提供一种计算直流支撑电容单个电芯损耗的具体方式。
进一步地，在一些例子中，所述根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升，包括：根据所述单个电芯损耗和单个电芯热阻，计算单个电芯温升；将所述直流支撑电容的其中一个电芯作为主电芯，根据剩余电芯的损耗和所述剩余电芯对所述主电芯的热辐射热阻，计算第一热辐射温升，并根据铜排的损耗和所述铜排对所述主电芯的热辐射热阻，计算第二热辐射温升；将所述单个电芯温升、第一热辐射温升和第二热辐射温升相加，得到所述直流支撑电容的温升。
在上述实现过程中，以直流支撑电容的其中一个电芯为主电芯，将直流支撑电容的温升分为主电芯自身的温升、剩余电芯温升对于主电芯的热辐射温升以及铜排对于该主电芯的热辐射温升三个部分，在获取三个部分对应的损耗和热阻后，通过温升计算公式，得到三个部分对应的温升，进而相加得到直流支撑电容的温升。
进一步地，在一些例子中，所述阶跃响应传递函数是二阶传递函数；所述暂态温度是将所述阶跃响应传递函数与所述温升的乘积，加上所述基准温度而得到的。
在上述实现过程中，选取二阶传递函数来作为目标暂态模型的传递函数，在精准估算直流支撑电容的暂态温度的同时，降低计算量。
进一步地，在一些例子中，所述方法还包括：若所述暂态温度超过第一阈值，控制电机扭矩降额运行，再判断所述暂态温度是否超过第二阈值；所述第一阈值小于所述第二阈值；若判断结果为是，控制车辆进入跛行状态。
在上述实现过程中，通过对比计算得到的暂态温度以及预先设置的阈值，对车辆进行合理控制，从而提升车辆安全性。
第二方面，本申请提供的一种直流支撑电容温度检测装置，包括：获取模块，用于当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；计算模块，用于基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；输入模块，用于将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数。
第三方面，本申请提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。
第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
第五方面，本申请提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。
本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种直流支撑电容温度检测方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种电机控制器电路拓扑结构的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种母线支撑电容温度估算方案的工作流程的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种DC-Link电容的单个电芯的温升模型的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种简化后的DC-Link电容电芯的温升模型的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种直流支撑电容温度检测装置的框图；
图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如背景技术记载，相关技术中针对直流支撑电容器的温度检测方式存在着需要增加控制器的成本，不利于降本策略的问题。基于此，本申请实施例提供一种直流支撑电容温度检测方案，以解决上述问题。
接下来对本申请实施例进行介绍：
如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种直流支撑电容温度检测方法的流程图，所述方法可以应用于电动汽车上的电机控制器（Motor Control Unit，MCU）。
所述方法包括：
在步骤101、当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；
车辆启动后，电驱系统处于运行状态，此时为了防止直流支撑电容过热损坏，控制器可以触发对直流支撑电容的温度检测流程。本步骤中提到的基准温度可以认为是直流支撑电容在不工作情况下的初始温度，该基准温度根据控制板温度和冷却液温度计算得到。
在一些实施例中，本步骤中提到的根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度可以包括：根据所述控制板温度、冷却液温度、第一影响比重和第二影响比重，确定环境温度；所述第一影响比重是所述环境温度对所述控制板温度的影响比重；所述第二影响比重是所述冷却液温度对所述控制板温度的影响比重；根据所述环境温度、冷却液温度、第三影响比重和第四影响比重，确定直流支撑电容的基准温度；所述第三影响比重是所述环境温度对所述基准温度的影响比重；所述第四影响比重是所述冷却液温度对所述基准温度的影响比重。也就是说，在获取到冷却液温度以及控制板温度后，可以结合环境温度以及冷却液温度分别对控制板温度的影响比重，拟合得到控制器环境温度，再结合环境温度以及冷却液温度分别对电容基准温度的影响比重，计算得到直流支撑电容的基准温度。例如，控制板温度可以表示为：
式中，为控制板温度；/>为环境温度；/>为冷却液温度；/>为环境温度对控制板温度的影响比重，即第一影响比重；/>为冷却液温度对控制板温度的影响比重，即第二影响比重。根据这一公式可以计算得到环境温度/>；相应地，直流支撑电容的基准温度可以表示为：
式中，为直流支撑电容的基准温度；/>为环境温度对基准温度的影响比重，即第三影响比重；/>为冷却液温度对基准温度的影响比重，即第四影响比重。如此，可以快速计算得到直流支撑电容的基准温度。其中，这里的第一影响比重、第二影响比重、第三影响比重和第四影响比重可以是在标定测试过程中，通过数据拟合得到的。
在步骤102、基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；
本步骤中提到的纹波电流是指电机控制器工作过程中流过直流支撑电容的交流电流。在一些实施例中，该纹波电流可以是功率模块输出的相电流有效值、功率因素和调制比获取得到；所述功率因素和所述调制比基于DQ轴电流电压获取得到。如图2所示，为流进功率模块21的电流，/>为母线电流，/>为流过直流支撑电容22的纹波电流，由此可以列出矢量公式/>，其中/>、/>包含了直流分量以及交流分量，即/>，；由于母线电流中的直流分量不流经直流支撑电容，因此流进功率模型的直流分量与母线电流中的直流分量相等，因此可以得到/>；再根据流进功率模块的电流与功率模块输出的相电流有效值、功率因素、调制比之间的关系，可以计算得到直流支撑电容的纹波电流。具体地，该纹波电流可以基于以下公式计算得到：
式中，为纹波电流；/>为功率模块输出的相电流有效值；/>为功率因素；/>为调制比。当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式计算得到直流支撑电容的纹波电流。
直流支撑电容包含若干个并联的电芯，根据直流支撑电容的纹波电流，可以计算出单个电芯自身的损耗，进而以此计算直流支撑电容的温升。在一些实施例中，本步骤中提到的基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗可以包括：将所述直流支撑电容的纹波电流的平方与单个电芯等效内阻相乘，得到总损耗；将所述总损耗和所述直流支撑电容的电芯并联个数的比值，确定为所述直流支撑电容的单个电芯损耗。也就是说，直流支撑电容单个电芯自身的损耗可以表示为：
式中，为单个电芯自身损耗；/>为单个电芯等效内阻；/>为直流支撑电容电芯并联个数。
进一步地，在一些实施例中，本步骤中提到的根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升可以包括：根据所述单个电芯损耗和单个电芯热阻，计算单个电芯温升；将所述直流支撑电容的其中一个电芯作为主电芯，根据剩余电芯的损耗和所述剩余电芯对所述主电芯的热辐射热阻，计算第一热辐射温升，并根据铜排的损耗和所述铜排对所述主电芯的热辐射热阻，计算第二热辐射温升；将所述单个电芯温升、第一热辐射温升和第二热辐射温升相加，得到所述直流支撑电容的温升。也就是说，假设直流支撑电容包括i个并联的电芯，以其中一个电芯为主电芯，则直流支撑电容的温升包括主电芯自身的温升、剩余电芯温升对于主电芯的热辐射温升以及铜排对于该主电芯的热辐射温升这三个部分，在获取三个部分对应的损耗和热阻后，通过温升计算公式，即可得到三个部分对应的温升，进而相加得到直流支撑电容的温升。具体地，直流支撑电容的温升可以表示为：
式中，为直流支撑电容的温升；/>为单个电芯自身损耗；/>为单个电芯自身热阻；/>为剩余电芯自身损耗；/>为剩余电芯对于主电芯的热辐射热阻；为铜排损耗；/>为铜排对于主电芯的热辐射热阻。通过这一公式，可以快速计算得到直流支撑电容的温升。
在步骤103、将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数。
本步骤中提到的暂态温度可以是指直流支撑电容在当前时刻的实际温度。该暂态温度是基于将基准温度和温升输入目标暂态模型而得到的，这里的目标暂态模型可以认为是计算直流支撑电容温度的数学模型，该目标暂态模型包括直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数，这一传递函数可以是通过数据拟合得到的，利用该传递函数以及前面步骤中获取到的基准温度和温升，即可计算得到直流支撑电容当前时刻的温度。
在一些实施例中，本步骤中提到的阶跃响应传递函数是二阶传递函数；该暂态温度可以是将该阶跃响应传递函数与温升的乘积，加上基准温度而得到的。由于阶跃响应的FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）分析没有谐振峰，因此采用二阶传递函数即可取得较好的拟合效果，基于此，直流支撑电容的暂态温度可以表示为：
式中，为直流支撑电容的暂态温度；/>、/>、/>、/>、/>为二阶传递函数的常系数；/>为拉普拉斯算子。如此，可以在精准估算直流支撑电容的暂态温度的同时，降低计算量。
还有，在一些实施例中，上述方法还可以包括：若所述暂态温度超过第一阈值，控制电机扭矩降额运行，再判断所述暂态温度是否超过第二阈值；所述第一阈值小于所述第二阈值；若判断结果为是，控制车辆进入跛行状态。也就是说，可以设置一级温度阈值，即第一阈值，并设置最高温度阈值，即第二阈值，在计算得到直流支撑电容的暂态温度时，控制器可以判断该暂态温度是否超过一级温度阈值，如果是则电机扭矩降额运行，否则正常运行，再判断该暂态温度是否超过最高温度阈值，如果是则判定电容温度异常，此时车辆进入跛行状态。如此，有效减少母线支撑电容因过热损坏从而导致控制器功率模块损坏的情况发生，提升车辆安全性。其中，该第一阈值和第二阈值可以根据具体场景的需求进行设置，本申请对此不作限制。
本申请实施例，当车辆启动后，获取控制板温度与冷却液温度，以此计算直流支撑电容的基准温度，再获取直流支撑电容的纹波电流，计算单个电芯损耗，并根据该单个电芯损耗，计算出直流支撑电容的温升，最后通过包含直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数的目标暂态模型，结合计算得到的基准温度和温升，精确估算出直流支撑电容的暂态温度。如此，无需增加控制器的成本，即可实现对直流支撑电容器的温度检测，有利于降本策略。
为了对本申请的方案做更为详细的说明，接下来介绍一具体实施例：
本实施例提供一种母线支撑电容温度估算方案。相关技术中一般通过选型冗余量较大的母线支撑电容或者降低冗余度增加NTC来对电容电芯温度进行监测，这两种方案都增加了控制器的成本，而且由于母线支撑电容的体积会随着容值增大而增大，因此选择冗余量较大的母线支撑电容还会增大控制器体积。基于此，本实施例提供新的估算方法，通过电机控制器估算母线支撑电容温度，以解决上述问题。
本实施例方案的工作流程如图3所示，包括：
S301、检测到车辆启动；
S302、获取冷却液温度和控制板温度/>，以此计算得到DC-Link电容的基准温度/>；其中，/>和/>分别表示环境温度以及水温对控制板温度的影响比重；/>和/>分别表示环境温度以及水温对电容基准温度的影响比重；
S303、获取功率模块输出的相电流有效值和DQ轴电流电压，基于DQ轴电流电压得到功率因素/>和调制比/>，从而计算得到DC-Link电容的纹波电流；
S304、根据纹波电流，计算得到DC-Link电容单个电芯自身的损耗；其中，/>为单个电芯等效内阻，/>为直流支撑电容电芯并联个数；
之后，根据单个电芯自身损耗和单个电芯自身热阻/>，计算得到单个电芯自身的温升/>；
根据剩余电芯自身损耗和剩余电芯对于计算电芯的热辐射热阻/>，计算得到DC-Link电容中剩余电芯对于计算电芯的热辐射温升；
并且，根据铜排损耗和铜排对计算电芯的热辐射热阻/>，计算得到铜排对于DC-Link电容电芯的热辐射温升/>；
进而计算DC-Link电容的温升；
S305、通过目标暂态模型，估算DC-Link电容的暂态温度，具体地，如图4所示，单个电芯的温升模型可以由电芯自身损耗以及两个RC网络组成，DC-Link电容中有多个电芯以及铜排的热传递存在，那么DC-Link电容中的每一个电芯的温升模型都可以看做是一个多输入多输出系统，输入为电芯损耗发热以及剩余电芯、铜排对电容的热传递，基于此，单个电芯的温升模型可以简化为图5所示的结构；
通过matlab中ident工具箱拟合得到DC-Link电容最高温度电芯的阶跃响应传递函数，由于阶跃响应的FFT分析没有谐振峰，因此选取二阶传递函数，即可取得较好的拟合效果，基于此，DC-Link电容的暂态温度可以表示为/>；
S306、判断暂态温度是否超过一级温度阈值/>，是则执行S307，否则执行S310；
S307、控制电机扭矩降额运行，之后执行S308；
S308、判断暂态温度是否超过最高温度阈值/>，是则执行S309，否则执行S310；
S309、控制车辆进入跛行状态，之后执行S310；
S310、等待预设时长后，返回S302。
本实施例方案中，在实现直流支撑电容的温度检测过程中，无需增加控制器的成本，也无需增大控制器体积，而且检测精度较高；并且，通过对比计算得到的暂态温度以及预先设置的阈值，对车辆进行合理控制，保障了车辆安全性。
与前述方法的实施例相对应，本申请还提供直流支撑电容温度检测装置及其应用的终端的实施例：
如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种直流支撑电容温度检测装置的框图，所述装置包括：
获取模块61，用于当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；
计算模块62，用于基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；
输入模块63，用于将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
本申请还提供一种电子设备，请参见图7，图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。电子设备可以包括处理器710、通信接口720、存储器730和至少一个通信总线740。其中，通信总线740用于实现这些组件直接的连接通信。其中，本申请实施例中电子设备的通信接口720用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。处理器710可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。
上述的处理器710可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU，CentralProcessingUnit)、网络处理器(NP，NetworkProcessor)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器710也可以是任何常规的处理器等。
存储器730可以是，但不限于，随机存取存储器（RAM，RandomAccessMemory），只读存储器（ROM，Read Only Memory），可编程只读存储器（PROM ，Programmable Read-OnlyMemory），可擦除只读存储器（EPROM ，Erasable Programmable Read-Only Memory），电可擦除只读存储器（EEPROM ，Electric Erasable Programmable Read-Only Memory）等。存储器730中存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器710执行时，电子设备可以执行上述图1方法实施例涉及的各个步骤。
可选地，电子设备还可以包括存储控制器、输入输出单元。
所述存储器730、存储控制器、处理器710、外设接口、输入输出单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线740实现电性连接。所述处理器710用于执行存储器730中存储的可执行模块，例如电子设备包括的软件功能模块或计算机程序。
输入输出单元用于提供给用户创建任务以及为该任务创建启动可选时段或预设执行时间以实现用户与服务器的交互。所述输入输出单元可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
可以理解，图7所示的结构仅为示意，所述电子设备还可包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。图7中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，所述计算机程序被处理器执行时实现方法实施例所述的方法，为避免重复，此处不再赘述。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行方法实施例所述的方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种直流支撑电容温度检测方法，其特征在于，包括：
当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；所述基准温度表征所述直流支撑电容在不工作状态下的初始温度；
基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；
将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数；所述暂态温度表征所述直流支撑电容在当前时刻的实际温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度，包括：
根据所述控制板温度、冷却液温度、第一影响比重和第二影响比重，确定环境温度；所述第一影响比重是所述环境温度对所述控制板温度的影响比重；所述第二影响比重是所述冷却液温度对所述控制板温度的影响比重；
根据所述环境温度、冷却液温度、第三影响比重和第四影响比重，确定直流支撑电容的基准温度；所述第三影响比重是所述环境温度对所述基准温度的影响比重；所述第四影响比重是所述冷却液温度对所述基准温度的影响比重。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流支撑电容的纹波电流基于功率模块输出的相电流有效值、功率因素和调制比获取得到；所述功率因素和所述调制比基于DQ轴电流电压获取得到。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，包括：
将所述直流支撑电容的纹波电流的平方与单个电芯等效内阻相乘，得到总损耗；
将所述总损耗和所述直流支撑电容的电芯并联个数的比值，确定为所述直流支撑电容的单个电芯损耗。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升，包括：
根据所述单个电芯损耗和单个电芯热阻，计算单个电芯温升；
将所述直流支撑电容的其中一个电芯作为主电芯，根据剩余电芯的损耗和所述剩余电芯对所述主电芯的热辐射热阻，计算第一热辐射温升，并根据铜排的损耗和所述铜排对所述主电芯的热辐射热阻，计算第二热辐射温升；
将所述单个电芯温升、第一热辐射温升和第二热辐射温升相加，得到所述直流支撑电容的温升。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阶跃响应传递函数是二阶传递函数；所述暂态温度是将所述阶跃响应传递函数与所述温升的乘积，加上所述基准温度而得到的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述暂态温度超过第一阈值，控制电机扭矩降额运行，再判断所述暂态温度是否超过第二阈值；所述第一阈值小于所述第二阈值；
若判断结果为是，控制车辆进入跛行状态。
8.一种直流支撑电容温度检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当车辆启动后，获取控制板温度和冷却液温度，根据所述控制板温度和冷却液温度确定直流支撑电容的基准温度；所述基准温度表征所述直流支撑电容在不工作状态下的初始温度；
计算模块，用于基于所述直流支撑电容的纹波电流，计算所述直流支撑电容的单个电芯损耗，并根据所述单个电芯损耗，计算所述直流支撑电容的温升；
输入模块，用于将所述基准温度和所述温升输入目标暂态模型，得到所述直流支撑电容的暂态温度；所述目标暂态模型包括所述直流支撑电容中最高温度电芯的阶跃响应传递函数；所述暂态温度表征所述直流支撑电容在当前时刻的实际温度。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310885573.6A CN117110738A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310885573.6A CN117110738A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117110738A true CN117110738A (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=88806344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310885573.6A Pending CN117110738A (zh) | 2023-07-19 | 2023-07-19 | 直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117110738A (zh) |
-
2023
- 2023-07-19 CN CN202310885573.6A patent/CN117110738A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dey et al. | Model-based real-time thermal fault diagnosis of Lithium-ion batteries | |
| CN102545329B (zh) | 单元平衡控制装置 | |
| JP2011072136A (ja) | 電力供給制御装置 | |
| US10199982B2 (en) | Motor control apparatus | |
| US11133517B2 (en) | System and method for maintaining insulation resistance of fuel cell | |
| CN112109586A (zh) | 电动汽车的控制方法、装置及计算机可读存储介质 | |
| CN115101854A (zh) | 一种电池的加热控制方法、装置、存储介质及设备 | |
| JP2013005663A (ja) | 電池パック入出力制御装置 | |
| CN110945777B (zh) | 仪器保护装置及仪器保护方法 | |
| CN117110738A (zh) | 直流支撑电容温度检测方法、装置、存储介质及设备 | |
| CN113266457B (zh) | 一种发动机过热保护的方法及装置 | |
| CN111446696B (zh) | 汽车电机保护方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110574284B (zh) | 马达驱动装置、马达驱动方法、记录介质以及发动机冷却装置 | |
| CN111090030A (zh) | 开路故障诊断方法、装置、电机控制器及存储介质 | |
| CN116224097A (zh) | 一种电池剩余放电能量估计方法及装置 | |
| CN109560746B (zh) | 一种电动车辆驱动系统过载保护方法和装置 | |
| CN116148696A (zh) | 一种电芯内阻计算方法、装置、设备及车辆 | |
| CN111310362B (zh) | 直流母线接插件的温度估算方法和计算机可读存储介质 | |
| US20210184622A1 (en) | Over-temperature protection system and method for dc capacitor of inverter | |
| CN114172438A (zh) | 一种永磁同步电机控制方法及相关设备 | |
| US11522486B2 (en) | Temperature estimation device, motor control device, and temperature estimation method | |
| CN113525103B (zh) | 电动汽车跛行模式的控制方法、装置、电子设备和介质 | |
| CN106644150B (zh) | 用于获取控制器的至少一个第一开关单元和第二开关单元的温度的方法和装置以及控制器 | |
| CN117007929A (zh) | Igbt的温升异常的检测方法和车辆 | |
| CN115133179A (zh) | 一种电动汽车动力电池加热方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |