一种电机转子温度的估算方法及估算系统技术方案

本发明专利技术公开了一种转子温度的估算方法，包括在电机上电时获取静止时长、下电温度和预设函数，并根据预设函数确定与下电温度和静止时长对应的初始温度；获取电机处于工作状态时的温升值；而后将初始温度与温升值相加得到转子的当前温度，其中，静止时长为上电时刻与电机上一次下电时刻的时间差；下电温度为电机上一次下电时的温度；预设函数为描述电机下电后转子的温度随时间变化的函数。本申请提供的估算方法通过预设函数确定电机上电时刻转子的初始温度，在初始温度的基础上计算转子的当前温度，从而提高了估算结果的准确性。本发明专利技术还公开了转子温度的估算系统，具有上述有益效果。

A Method and System for Estimating the Rotor Temperature of Motor

The invention discloses a method for estimating the rotor temperature, which includes obtaining the static time, the down temperature and the preset function when the motor is powered on, and determining the initial temperature corresponding to the down temperature and the static time length according to the preset function; obtaining the temperature rise value of the motor when it is in working state; and then adding the initial temperature and the temperature rise value to obtain the current temperature of the rotor, in which the static time is long. For the time difference between the power-on time and the last power-off time of the motor, the power-off temperature is the temperature of the last power-off time of the motor, and the preset function is the function describing the temperature change of the rotor with time after the power-off of the motor. The estimation method provided in this application determines the initial temperature of the rotor when the motor is powered on by a preset function, and calculates the current temperature of the rotor on the basis of the initial temperature, thereby improving the accuracy of the estimation results. The invention also discloses a rotor temperature estimation system, which has the above beneficial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种电机转子温度的估算方法及估算系统
本专利技术涉及电机温度控制
，更具体地说，涉及一种电机转子温度的估算方法、估算系统。
技术介绍
电机是结合电、磁、热、机械等多
的新能源动力系统部件，以其高能量密度、高效率等优点在电动车上获得了广泛应用。在电机的控制中，获取转子温度具有非常重要的意义，一方面，如果电机转子温度过高，在实际运行中容易出现永磁磁钢不可逆的退磁，造成电机实际性能下降，通过监控电机转子温度能够降低或消除退磁风险。另一方面，电机转子温度与磁钢性能具有较强的相关性，会进一步影响电驱动系统扭矩的计算精度，造成整车性能控制的偏差。现有技术中对电机转子温度进行估算时，通常会在电机启动后，监测定子温度，并结合转子温度与定子温度的对应关系计算转子温度。然而，在实际使用过程中，转子的实际温度不仅受电机启动后电流的影响，还与自身在启动时所具有的温度有关。现有技术中的温度估算方法通常忽略电机启动时转子具有的温度，导致对电机转子温度的估算结果存在较大偏差，影响电机工作性能。综上，如何提高估算转子温度的准确性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种电机转子温度的估算方法、估算系统，能够提高对转子温度进行在线估算的准确性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种电机转子温度的估算方法，该估算方法包括：当电机上电时，获取静止时长、下电温度和预设函数；其中，所述静止时长为上电时刻与所述电机上一次下电时刻的时间差；所述下电温度为所述电机上一次下电时的温度；所述预设函数为描述所述电机下电后转子的温度随时间变化的函数；根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度；获取所述电机处于工作状态时的温升值；将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度。可选的，在将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度之后，还包括：判断所述电机是否下电；若是，则更新所述下电温度，使更新后的所述下电温度的温度值等于当前温度的温度值；可选的，在判断所述电机是否下电之前，还包括：根据磁链密度确定所述转子的理论温度，根据所述理论温度对当前温度进行修正，并以修正后的结果作为新的当前温度。可选的，在获取静止时长、下电温度和预设函数之前，还包括：将电机与电机控制器保持连接，控制所述电机以最大功率运行；当所述电机温度稳定后将所述电机与所述电机控制器分离，并利用测功机控制所述电机的转速降为0；获得所述转子的温度随时间变化的所述预设函数。可选的，获取静止时长、下电温度和预设函数之前，还包括：在预设温度范围内选取多个目标环境温度，获取每个所述目标环境温度下所述转子的温度随时间变化的备选函数，所述备选函数与所述目标环境温度一一对应；获取当前环境温度；判断全部所述目标环境温度是否包含当前环境温度；若是，则将与当前环境温度对应的备选函数作为所述预设函数；若否，则根据所述当前环境温度确定所述预设函数。可选的，根据所述当前环境温度确定所述预设函数包括：根据所有所述目标环境温度将所述预设温度范围划分为多个温度区间，并将所述当前环境温度所在的所述温度区间设置为目标温度区间；确定所述目标温度区间对应的下限目标环境温度和上限目标环境温度；确定与所述下限目标环境温度对应的所述备选函数f(y)和与所述上限目标环境温度对应的所述备选函数f(z)；相应的，所述根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度的过程具体为：通过权重系数法确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度。可选的，所述通过权重系数法确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度的过程具体为：将所述当前环境温度与所述下限目标环境温度的差的绝对值设置为第一温差A，将所述当前环境温度与所述上限目标环境温度的差的绝对值设置为第二温差B；根据函数确定公式确定所述预设函数f(x)；其中，所述函数确定公式为f(x)＝a·f(y)+b·f(z)，a和b为权重系数，a+b＝1，且与呈负相关。根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度；可选的，获取所述电机处于工作状态时的温升值包括：获取所述电机处于工作状态时所述转子的当前转速、当前相电流和运行时长；根据数值模型、通过积分计算的方式确定与所述运行时长、所述当前转速、所述当前相电流对应的所述温升值；其中，所述数值模型为描述所述转子的单位时间温升、相电流和转速的对应关系的模型；可选的，在判断全部所述目标环境温度是否包含所述当前环境温度之前，还包括：根据在每一所述目标环境温度下所述转子的温度变化、相电流和转速的对应关系生成多个备选模型；其中，所述备选模型与所述目标环境温度一一对应；相应的，在判断全部所述目标环境温度是否包含所述当前环境温度之后，还包括：若是，则以与所述当前环境温度对应的所述备选模型作为所述数值模型；若否，则根据所述当前环境温度确定所述数值模型。本申请还提供一种电机转子温度的估算系统，该估算系统包括：参数获取模块，用于在电机上电时获取静止时长、下电温度和预设函数；所述静止时长为上电时刻与所述电机上一次下电时刻的时间差；所述下电温度为所述电机上一次下电时的温度；所述预设函数为描述所述电机下电后转子的温度随时间变化的函数；初始温度获取模块，用于根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度；温升获取模块，用于获取所述电机处于工作状态时的温升值；当前温度获取模块，用于将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度。本专利技术提供的电机转子温度的估算方法，包括在电机上电时获取静止时长、下电温度和预设函数，并根据预设函数确定与下电温度和静止时长对应的初始温度；获取电机处于工作状态时的温升值；而后将初始温度与温升值相加得到转子的当前温度，其中，静止时长为上电时刻与电机上一次下电时刻的时间差；下电温度为电机上一次下电时的温度；预设函数为描述电机下电后转子的温度随时间变化的函数。预设函数对下电后转子的温度随时间变化的对应关系进行描述，即电机上电运行过程中产生热量，当下电后电机向周围散热，随着时间的增长，转子的温度逐渐降低直至环境温度后保持稳定。在预设函数中，通过下电温度与静止时长能够确定电机上电时转子所具有的温度，即初始温度；而后获取电机运行过程中转子的温升值，将温升值与初始温度相加即可得到转子运行状态下所具有的实际温度，即当前温度。本申请提供的估算方法通过预设函数确定电机上电时刻转子的初始温度，在初始温度的基础上计算转子的当前温度，从而提高了估算结果的准确性。本申请还提供了一种电机转子温度的估算系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的测试转子温度的台架系统示意图；图2为本专利技术所提供的图1中电机的侧视图；图3为本专利技术所提供的一种估算方法的步骤流程图；图4为本专利技术所提供的另一种估算方法的步骤流程图；图5为本专利技术所提供的预设函数曲线图；图6为无相电流条件下转子单位时间温升与转速的对应关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子温度的估算方法，其特征在于，包括：当电机上电时，获取静止时长、下电温度和预设函数；其中，所述静止时长为上电时刻与所述电机上一次下电时刻的时间差；所述下电温度为所述电机上一次下电时的温度；所述预设函数为描述所述电机下电后转子的温度随时间变化的函数；根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度；获取所述电机处于工作状态时的温升值；将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子温度的估算方法，其特征在于，包括：当电机上电时，获取静止时长、下电温度和预设函数；其中，所述静止时长为上电时刻与所述电机上一次下电时刻的时间差；所述下电温度为所述电机上一次下电时的温度；所述预设函数为描述所述电机下电后转子的温度随时间变化的函数；根据所述预设函数确定与所述下电温度和所述静止时长对应的初始温度；获取所述电机处于工作状态时的温升值；将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度。2.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，在将所述初始温度与所述温升值相加得到所述转子的当前温度之后，还包括：判断所述电机是否下电；若是，则更新所述下电温度，使更新后的所述下电温度的温度值等于当前温度的温度值。3.根据权利要求2所述的估算方法，其特征在于，在判断所述电机是否下电之前，还包括：根据磁链密度确定所述转子的理论温度，根据所述理论温度对当前温度进行修正，并以修正后的结果作为新的当前温度。4.根据权利要求1所述的估算方法，其特征在于，在获取静止时长、下电温度和预设函数之前，还包括：将所述电机与电机控制器保持连接，控制所述电机以最大功率运行；当所述电机温度稳定后将所述电机与所述电机控制器分离，并利用测功机控制所述电机的转速降为0；获得所述转子的温度随时间变化的所述预设函数。5.根据权利要求1～4任意一项所述的估算方法，其特征在于，获取静止时长、下电温度和预设函数之前，还包括：在预设温度范围内选取多个目标环境温度，获取每个所述目标环境温度下所述转子的温度随时间变化的备选函数，所述备选函数与所述目标环境温度一一对应；获取当前环境温度；判断全部所述目标环境温度是否包含当前环境温度；若是，则将与当前环境温度对应的备选函数作为所述预设函数；若否，则根据所述当前环境温度确定所述预设函数。6.根据权利要求5所述的估算方法，其特征在于，根据所述当前环境温度确定所述预设函数包括：根据所有所述目标环境温度将所述预设温度范围划分为多个温度区间，并将所述当前环境温度所在的所述温度区间设置为目标温度区间；确定所述目标温度区间对应的下限目标环境温度和上限目标环境温度；确定与所述下限目标环境温度对应的所述备选函数f(y)和与所述上限目标环境温度对应的所述备选函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志远，陈健，贺刚，周安健，李宗华，范旭红，马永泉，孙滔，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50