CN117436257A - 一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备 - Google Patents

一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备 Download PDF

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CN117436257A CN202311406758.0A CN202311406758A CN117436257A CN 117436257 A CN117436257 A CN 117436257A CN 202311406758 A CN202311406758 A CN 202311406758A CN 117436257 A CN117436257 A CN 117436257A
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徐鲁永
陈益辉
蒋大千
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Abstract

本发明涉及一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备，包括获取电机转子与目标节点之间的已知参数，以及第一时刻的目标节点的温度值和电机转子的温度值；计算电机转子运行预设时间产生的热量；计算预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；确定所述电机转子在预设时间内的温度变化量；确定所述电机转子在第二时刻的温度值；在该转子温度计算方法中，通过获取目标节点和电机转子的第一时刻的温度值，根据电机的自有的参数，通过热平衡方程演算出电机转子在预设时间内的温度变化值，通过电子转子的温度变化值可推出电机转子的温度值，因此通过该方法可在车辆运行过程中在线实时预测出转子温度，为电动车辆的高效运行提供数据参考。

Description

一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备
技术领域
本发明涉及新能源电机智能控制技术领域，具体是一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备。
背景技术
安全性和动力性是电动汽车驱动系统的最基本要求，安全性要求电驱动系统运行可靠，动力性直接影响车辆驾驶中的加速性能感受。永磁电机是电驱动系统的核心部件之一，转子通过磁性元件产生磁矩，配合定子磁场产生驱动力。磁性元件的输出特性对工作温度非常敏感。
对于常用的钕铁硼永磁材料而言，一方面转子温度越高永磁体抗退磁能力越差，安全性降低；另一方面，转子温度越高永磁体的磁矩越小，驱动系统动力输出能力越差。由于电机的转子是旋转部件，无法安装物理传感器来实时监控温度。为了兼顾安全性和动力性，要求电机预留较大安全裕量，这会增加电机成本。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电机转子温度的预测方法、计算装置及电子设备，可在车辆运行过程中实时得出转子温度，为车载的高效运行提供数据参考。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提出一种电机转子温度的预测方法，包括：
获取所有目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量；
根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；
根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
在本发明的一可选实施例中，所述目标节点包括电机定子节点、电机冷却油出口节点以及电机所处的环境温度节点。
在本发明的一可选实施例中，所述根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量的步骤包括：
根据所述目标节点的实时温度值、所述电机转子的实时温度值、所述电机转子、所述目标节点之间的等效热阻，计算各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量；
根据各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量计算所有目标节点与所述电机转子之间的热传导量之和。
在本发明的一可选实施例中，所述根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值的步骤包括：
根据所述热传导量、所述电机转子的热容及所述热量；
计算所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量；
根据所述电机转子的实时温度值及所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量，计算所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
本发明的目的还在于提供一种电机电流补偿方法，包括：
获取采用所述电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比；
根据所述峰值电流输出比对所述电机的电流进行补偿。
在本发明的一可选实施例中，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
当所述电机处于基速区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值时，则保持电机峰值电流输出比，若所述电机转子温度高于设定温度阈值时，则提高电机峰值电流输出比。
在本发明的一可选实施例中，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
当所述电机处于弱磁区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值，则保持电机峰值电流输出比；若所述电机转子温度高于设定温度阈值，则降低电机峰值电流输出比。
本发明的目的还在于提供一种电机过温保护方法，包括：
获取采用所述电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系，确定电机的最大性能输出比；
根据所述最大性能输出比控制所述电机工作。
在本发明的一可选实施例中，所述预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系包括：当电机转子温度≤120℃时，所述电机按照最大允许100％性能输出；当获取所述电机转子温度为140℃时，所述电机按照最大允许60％性能输出；当获取所述电机转子温度高于160℃时，所述车载油冷电机最大允许0％性能输出；其他温度点最大性能输出比例通过线性插值方法得到。
本发明的目的还在于提供一种电机转子温度在线计算装置，包括：
数据获取模块，用于实时获取所有目标节点的温度值和所述电机转子的温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
第一计算模块，用于根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量；
第二计算模块，根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的温度值和所述电机转子的温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；
数据处理模块，用于根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
本发明的目的还在于提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，并实现上述方法的步骤。
通过采用上述技术方案，本实用的技术效果在于：在该转子温度计算方法中，通过获取目标节点和电机转子实时的温度值，根据电机的自有的参数，包含热损耗、热容及等效热阻等参数，通过热平衡方程演算出电机转子在预设时间后的温度值，因此通过该方法可在车辆运行过程中可在线预测出电机转子在预设时间后的温度值，根据预测的温度值数据，对车载电机进行输出控制，给电动车辆的高效运行提供数据参考。
附图说明
图1为本发明于一实施例中电机转子与目标节点之间的连接逻辑图；
图2为本发明于一实施例中计算所述电机转子运行预设时间产生的热量的逻辑图；
图3为本发明于一实施例中电机转子温度在先计算方法的逻辑框图；
图4为本发明于一实施例中电机电流补偿方法的逻辑框图；
图5为本发明于一实施例中电机转子处在基速区时，确定电机的峰值电流输出比的逻辑框图；
图6为本发明于一实施例中电机转子处在基速区时，电流补偿的比例图；
图7为本发明于一实施例中电机转子处在弱磁区时，确定电机的峰值电流输出比的逻辑框图；
图8为本发明于一实施例中处在弱磁区时，电流补偿的比例图；
图9为本发明于一实施例中电机过温保护方法的逻辑框图；
图10为本发明于一实施例中电机性能降额输出比例图；
图11为本发明于一实施例中电机温度监控逻辑框图；
图12为本发明于一实施例中电机转子温度在线计算装置的功能模块图；
图13为本发明于一实施例中电子设备的结构示意图。
附图标记中，数据获取模块11；第一计算模块12；第二计算模块13；数据处理模块14。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
请参阅图1-13。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
在本实施例中电机应用在新能源汽车的驱动桥上，电机的输出轴与减速器连接，并且电机与电机控制器连接，通过电机控制器实施对电机输入的控制，主要是控制电机的输入电流，来控制电机的输出功率，达到对电机转速及电子输出扭矩等性能参数的控制。所述电机的输出轴通过减速器的减速或换向后以驱动所述新能源汽车的驱动轴。为了提高电机的散热性能，所述驱动桥还上还设置有冷却回路，所述冷却回路内有循环流动的冷却液，所述冷却回路通过冷却液循环以冷却减速器和电机。在实际对电机输出控制时，需要结合转子的温度来对电机输入电流进行控制，由于转子为磁性元件，转子的输出特性对工作温度非常敏感，一旦转子温度过高，其永磁体抗退磁能力越差，电机的安全性就会降低，温度过高还存在烧毁的情况，并且转子温度过高时，其永磁体的磁矩也会随着温度增大而减小，电机在额定输入电流的情况下，其输出的性能也会减弱，然而实际对转子温度测定时，由于转子为旋转部件，很难在转子上直接安装物理的传感器来进行检测，因此本发明提出一种电机转子的温度预测方法，来推算出转子的实时温度，该电机转子的温度预测方法包括：
步骤S101：实时获取所有目标节点的温度值和所述电机转子的温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
在一实施例中，在实时获取所有目标接电的温度值和所述电机转子的温度值时，可查表获得电机本身的参数，该参数包含电机转子的固有热损耗，电子转子的热容，在电机中，电机转子与电机转子存在热交换关系的目标节点之间的等效热阻等，该热交换关系，实际上是与电机内部腔室存在紧密连接关系的各个构造，包含定子、冷却回路和空腔环境等；所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值可以理解为电机的初始温度，可以等同于电机的环境温度。
根据步骤S101获得的所有目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值按照如下步骤S102进行处理。
步骤S102：根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量。
在一实施例中，参阅图2，所述电子转子的固有热损耗作为电机转子的物理特性，其本身与电机转子的转速和转矩有关，通过固有热损的计算可得所述电机转子运行预设时间产生的热量。
根据步骤S101获得的所有目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，以及步骤S102获得的电机转子运行预设时间产生的热量，按照如下步骤S103进行进一步的处理。
步骤S103：根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量。
在一实施例中，参阅图1、图3和图11所示，所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量，是由热平衡方程得出，热平衡方程其原理类似电学上的基尔霍夫电流定律(KCL)以及基尔霍夫电压定律(KVL)，该热平衡方程也是由与该待测物存在热交换关系的其他目标节点的参数得出各种复杂传热问题的热平衡方程，根据求解结果得到复杂的热传递模型中各个温度节点的温度值及其变化率。
具体地，参阅图1，在实际对该热平衡方程构建时，首先需要确定电机本身的参数，该参数包含电机转子的固有热损耗，电子转子的热容，在电机中，电机转子与电机转子存在热交换关系的目标节点之间的等效热阻，并且获得实时的目标节点的实时温度值和电机转子的实时温度值，该实时的目标节点的温度值可通过设置的温度传感器获得，当获得上述参数及目标节点的实时温度值后，根据所述电机转子的固有热损耗，来计算电子转子在设定时间内运行产生的热量；根据上述的电机转子及相关目标节点的等效热阻，以及目标节点和电机转子的实时温度值，可得到预设时间内的电机转子与相关目标之间的热传导量。
在一实施例中，参阅图1中，其中Tntc是电机定子温度传感器实测的温度，Toil是布置在电机安装位置竖直下方汇油槽出口位置的温度传感器测得的油温；Tamb是温度传感器测得的环境温度，Tmag是基于图3的方法实时计算的转子永磁体温度；pv是转子永磁体损耗，通过软件预置的损耗文件实时查表得到，Cm是转子永磁体热容；k1，k2，k3分别是转子永磁体温度节点和定子温度、冷却油出口温度和环境温度之间的等效热阻。
在一实施例中，所述目标节点包括电机定子节点、电机冷却油出口节点以及电机所处的环境温度节点。
在一实施例中，参阅图1，在实施对该电机的转子实时温度进行计算时，与电机转子存在热交换关系的一般包含电机定子、电机冷却油出口，以及电机所处的环境温度情况，通过获得上述目标节点和所述电机转子实时温度值，以及电机转子的固有热损耗、电机转子的热容、电机转子与目标节点之间的等效热阻。
在一实施例中，所述根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量的步骤包括：
根据所述目标节点的实时温度值、所述电机转子的实时温度值、所述电机转子、所述目标节点之间的等效热阻，计算各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量；
根据各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量计算所有目标节点与所述电机转子之间的热传导量之和。
上述计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量的步骤根据以下公式计算所述热传导量D1，
其中，Ti为所述电机转子的所述实时温度值，为所述目标节点的所述实时温度值，m为目标节点的数量，Rj为所述电机转子与所述目标节点之间的等效热阻，Δt为所述预设时间。
上述(1-1)公式中，确定电机本身的参数，该参数包含所述电机转子与目标节点之间的等效热阻Rj，以及实时的所述目标接电温度值和所述电机转子的温度值Ti，根据上述的参数Rj、/>Ti，通过求和公式即可计算所述预设时间Δt内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量D1。
在一实施例中，在实际计算该热传导量D1时，所述目标节点包含三个，分别是电机定子节点、电机冷却油出口节点以及电机所处的环境温度节点，因此该热传导量D1包含所述电机转子与电机定子节点之间的热传导量D(1)，所述电机转子与电机冷却油出口节点之间的热传导量D(2)，所述电机转子与电机冷却油出口节点之间的热传导量D(3)。
具体地，在实际对D(1)进行计算时：首先确定所述电机定子节点实时的温度值该电机定子节点实时温度值/>可以通过设置在电机定子节点上的温度传感器进行测得，或者该电机定子节点实时温度值/>可以等同于环境温度，可以直接获得，并且获取电机转子的实时温度值Ti，该电机转子的实时温度值Ti可以等同环境温度值，也可以理解为电机转子的初始值，获得电机转子与电机定子节点之间的等效热阻Rj，即可通过如下(1-2)公式，计算得出求得D(1)；
在实际对D(2)进行计算时：首先确定所述电机冷却油出口节点的实时温度值该电机冷却油出口节点的实时温度值/>可以通过设置在电机冷却油出口节点的温度传感器进行测得，同理，电机冷却油出口节点的实时温度值/>可以等同于环境温度，可以直接获得，同理，获取电机转子的实时温度值Ti，实时的电机转子的温度值Ti即为环境温度值，获得电机转子与电机冷却油出口节点之间的等效热阻Rj，即可通过如下(1-3)公式，计算得出求得D(2)；
同理，在实际对D(3)进行计算时：确定所述电机所处的环境温度节点的实时温度值该电机所处的环境温度节点的实时温度值/>可以通过设置在电机壳体内的温度传感器进行测得，同样地，获取电机转子的实时温度值Ti，该电机转子的实时温度值Ti即为环境温度值，获得电机转子与电机所处的环境温度节点之间的等效热阻Rj，即可通过如下(1-4)公式，计算得出求得D(3)；
上述通过计算出上述D(1)、D(2)、D(3)，可通过求和公式，即可得出所述预设时间Δt内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量D1＝D(1)+D(2)+D(3)。
在一实施例中，该热传导量D1在计算时，首先获得初始采样时的温度，包含电子转子的初始温度和各个目标节点的初始温度，该初始温度可以等同于环境温度，根据上述热平衡公式，计算出各个预设时间后的所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量，将计算出来的传导量D1按照如下步骤S104，来获取所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
步骤S104：根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
计算所述电机转子在所述预设时间后的温度值时，根据所述热传导量、所述电机转子的热容及所述热量；
计算所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量；
根据所述电机转子的实时温度值及所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量，计算所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
具体地，结合热平衡方程，结合上述步骤S103中计算得出的预设时间Δt内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量D1，来确定定所述电机转子在所述预设时间后的温度值T，所述电机转子在所述预设时间后的温度值T满足如下(1-5)公式：
T＝(D1+PV)/Cn+Ti； (1-5)
其中，Cn为所述电机转子的热容，PV为所述热量，D1为所述热传导量，Ti为所述电机转子的所述实时温度值。
在一实施例中，上述计算得出的预设时间Δt内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量D1，根据所述电机转子运行预设时间产生的热量PV以及所述电机转子的热容Cn，确定所述电机转子在所述预设时间内后的温度值T。
在一实施例中，本发明中，上述计算计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量D1以及所述电机转子在所述预设时间内后的温度值T实际上是通过热平衡方程变形得来，所述热平衡方程满足如下公式：
在该热平衡方程中，是第n个电机转子在第i次采样时的温度，/>是第n个电机转子在第i+1次采样时的温度，m为与第n个电机转子相连接的目标节点的数量，/>是与第n个电机转子相连接的目标节点中的第j个在第i次采样时的温度，Cn是第n个电机转子温度的永磁体热容，PV是对应第n个电机转子温度的转子永磁体热量损失，Δt为采样时间内第i次采样到第(i+1)次采样之间的时间间隔，Rj,n为所述电机转子及所述目标节点中的第j个和第n个电机转子永磁体及目标节点之间的等效热阻。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种电机电流补偿方法，包括如下步骤：
步骤S201：获取采用上述电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
步骤S202：根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比；
步骤S203：根据所述峰值电流输出比对所述电机的电流进行补偿。
在一实施例中，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
步骤S301：当所述电机处于基速区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值时，则保持电机峰值电流输出比。
步骤S302：若所述电机转子温度高于设定温度阈值时，则提高电机峰值电流输出比。
参阅图4、图5和图6，在一具体实施例中，当所述电机处在基速区时，电子转子设定的温度阈值为80℃，当所述电子转子的实时温度低于80℃时，则电机按照100％峰值电流输出比输出，当所述电子转子的实时温度高于80℃时，则提高电机峰值电流输出比，并且所述电机峰值电流输出比随着电子转子的实时温度线线性提高。
在一实施例中，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
步骤S401：当所述电机处于弱磁区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值，则保持电机峰值电流输出比；
步骤S402：若所述电机转子温度高于设定温度阈值，则降低电机峰值电流输出比。
参阅图7和图8，在一具体实施例中，当电机处在弱磁区时，电子转子设定的温度阈值为80℃，当所述电子转子的实时温度低于80℃时，则电机按照100％峰值电流输出比输出，当所述电子转子的实时温度高于80℃时，则降低电机峰值电流输出比，并且所述电机峰值电流输出比随着电子转子的实时温度线线性降低。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种电机过温保护方法，包括：
步骤S501：获取采用上述的电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
步骤S502：根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系，确定电机的最大性能输出比；
步骤S503：根据所述最大性能输出比控制所述电机工作。
参阅图9，在一实施例中，所述预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系包括：当电机转子温度≤120℃时，所述电机按照最大允许100％性能输出；当获取所述电机转子温度为140℃时，所述电机按照最大允许60％性能输出；当获取所述电机转子温度高于160℃时，所述车载油冷电机最大允许0％性能输出；其他温度点最大性能输出比例通过线性插值方法得到。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种电机转子温度在线计算装置，包括：
数据获取模块11，用于实时获取所有目标节点的温度值和所述电机转子的温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
第一计算模块12，用于根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量；
第二计算模块13，根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的温度值和所述电机转子的温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；
数据处理模块14，用于根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
如图12所示，是本发明的电机转子温度在线计算装置的较佳的实施例的功能模块图，需要说明的是，本实施例的电机转子温度在线计算装置是与上述电机转子温度的预测方法相对应的装置，电机转子温度在线计算装置中的功能模块或者分别对应电机转子温度的预测方法中的相应步骤。本实施例的电机转子温度在线计算装置可与电机转子温度的预测方法相互相配合实施。相应地，本实施例的电机转子温度在线计算装置中提到的相关技术细节也可应用在上述电机转子温度的预测方法中。
需要说明的是，上述的各功能模块实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的部分或全部步骤，或以上的各功能模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
需要说明的是，本发明的电机转子温度在线计算装置不需要在电机转子布置温度传感器，无需额外添加硬件，能够降低了产品原材料成本，同时还能减少产品制造过程中的工序，提升生产效率。另一方面，避免了电机中的温度传感器故障导致的电机报废，有效降低产品后期维护成本。再一方面，本发明的电机转子温度在线计算装置适用于新产品的开发以及已量产的产品的软件功能升级。
如图13所示，是本发明实现电机转子温度的预测方法、所述电机电流补偿方法及所述电机过温保护方法的较佳实施例的电子设备的结构示意图。
本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，并实现所述电机转子温度的预测方法、所述电机电流补偿方法及所述电机过温保护方法的步骤。
其中，存储器至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。存储器在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如临床病案标准化程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器是所述电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器内的程序或者模块(例如执行临床病案标准化程序等)，以及调用存储在所述存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述处理器执行所述电子设备的操作系统以及安装的各类应用程序。所述处理器执行所述应用程序以实现上述电机转子温度的预测方法、所述电机电流补偿方法及所述电机过温保护方法实施例中的步骤，例如图所示的步骤。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电子设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成数据处理模块，精确匹配模块、模糊匹配模块。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块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、计算机设备，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例中电机转子温度的预测方法、所述电机电流补偿方法及所述电机过温保护方法的部分功能。
综上，本发明中的电机转子温度的预测方法，在该方法中，通过获取目标节点和电机转子的第一时刻的温度值，根据电机的自有的参数，包含热损耗、热容及等效热阻等参数，通过热平衡方程演算出电机转子在预设时间内的温度变化值，通过电子转子的温度变化值可推算出电机转子的实时温度值，因此通过该方法可在车辆运行过程中实时得出转子温度，为电动汽车的高效运行提供数据参考。
本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (11)

1.一种电机转子温度的预测方法，其特征在于，包括：
获取所有目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量；
根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；
根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
2.根据权利要求1所述的电机转子温度的预测方法，其特征在于，所述目标节点包括电机定子节点、电机冷却油出口节点以及电机所处的环境温度节点。
3.根据权利要求1所述的电机转子温度的预测方法，其特征在于，所述根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的实时温度值和所述电机转子的实时温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量的步骤包括：
根据所述目标节点的实时温度值、所述电机转子的实时温度值、所述电机转子、所述目标节点之间的等效热阻，计算各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量；
根据各个目标接电在所述预设时间内与所述电机转子的热传导量计算所有目标节点与所述电机转子之间的热传导量之和。
4.根据权利要求1所述的电机转子温度的预测方法，其特征在于，
所述根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值的步骤包括：
根据所述热传导量、所述电机转子的热容及所述热量；
计算所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量；
根据所述电机转子的实时温度值及所述电机转子在所述预设时间内的温度变化量，计算所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
5.一种电机电流补偿方法，其特征在于，包括：
获取采用权利要求1至4任意一项所述电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比；
根据所述峰值电流输出比对所述电机的电流进行补偿。
6.根据权利要求5所述的电机电流补偿方法，其特征在于，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
当所述电机处于基速区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值时，则保持电机峰值电流输出比，若所述电机转子温度高于设定温度阈值时，则提高电机峰值电流输出比。
7.根据权利要求5所述的电机电流补偿方法，其特征在于，所述根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与峰值电流输出比对应关系，确定电机的峰值电流输出比的步骤包括：
当所述电机处于弱磁区时，若所述电机转子温度低于设定温度阈值，则保持电机峰值电流输出比；若所述电机转子温度高于设定温度阈值，则降低电机峰值电流输出比。
8.一种电机过温保护方法，其特征在于：包括：
获取采用权利要求1至4任意一项所述电机转子温度的预测方法得到的电机转子温度；
根据所述电机转子温度，以及预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系，确定电机的最大性能输出比；
根据所述最大性能输出比控制所述电机工作。
9.根据权利要求8所述的电机过温保护方法，其特征在于，所述预设的电机转子温度与最大性能输出比对应关系包括：当电机转子温度≤120℃时，所述电机按照最大允许100％性能输出；当获取所述电机转子温度为140℃时，所述电机按照最大允许60％性能输出；当获取所述电机转子温度高于160℃时，所述车载油冷电机最大允许0％性能输出；其他温度点最大性能输出比例通过线性插值方法得到。
10.一种电机转子温度在线计算装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于实时获取所有目标节点的温度值和所述电机转子的温度值；所述目标节点是与所述电机转子存在热交换关系的节点；
第一计算模块，用于根据所述固有热损耗，计算所述电机转子运行预设时间产生的热量；
第二计算模块，根据所述电机转子与目标节点之间的等效热阻，以及实时的所述目标节点的温度值和所述电机转子的温度值，计算所述预设时间内所述电机转子与所述目标节点之间的热传导量；
数据处理模块，用于根据所述热量、所述热传导量，以及所述电机转子的热容，确定所述电机转子在所述预设时间后的温度值。
11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序能够被所述处理器执行，并实现权利要求1-9任意一项所述方法的步骤。
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