一种电机转子温度估计方法、装置及控制器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电机技术领域，提出了一种电机转子温度估计方法、装置及控制器，所述方法建立了发热模型得到发热量，建立散热模型得到散热量，同时建立温升模型，根据发热量、散热量和初始温度变化量获得当前时刻相对于初始时刻的温度变化量，根据所述当前时刻相对于初始时刻的温度变化量，及初始温度可以对电机温度进行估计。通过电机的发热和散热模型来估计电机转子温度的方法符合热物理学规律，在准确标定电机的发热、散热的影响因素的情况下能准确的估计出电机转子的温度。同时所述方法不需要在电机中设置温度传感器，减少了系统的复杂度，降低了成本，也提高了系统的可靠性。

A Method, Device and Controller of Motor Rotor Temperature Estimation

【技术实现步骤摘要】
一种电机转子温度估计方法、装置及控制器
本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种电机转子温度估计方法、装置及控制器。
技术介绍
永磁同步电机一般由以下几个部分组成：电机定子绕组部分、电机永磁体转子、电机控制器以及电机冷却系统。根据永磁同步电机的扭矩输出公式：其中Te指输出扭矩、p指电机的极对数、ψf是永磁体转子的磁通量、Ld和id是三相定子绕组的d轴电感和电流大小、Lq和iq是三相定子绕组的q轴电感和电流大小。汽车用永磁同步电机需要预估电机输出扭矩的大小，然而永磁体转子磁通ψf的大小和温度有很大的关系，如果不知道电机转子的温度，将会导致电机输出扭矩的估计值不准确。永磁同步电机的控制过程中，永磁体的磁通ψf会随着温度的改变产生变化，当永磁体温度过高的时候，磁通ψf比常温情况下会有所下降，在定子电流不变的情况下，电机输出扭矩Te的能力会下降。而且当永磁体的温度超过一定的临界值的高温后，永磁体会出现不可恢复的退磁现象，这将导致永磁同步电机的损坏，因此非常有必要监控永磁体的温度，进行通过一定的控制方式对永磁体进行过热保护。由于电机的永磁体是旋转部件，安装在运动部件的转子上的温度传感器布置结构复杂，信号采集困难，因此采用温度传感器的方式来监测永磁体的方式不仅成本高昂，而且系统容易发生故障。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是电机温度估计的问题。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种电机转子温度估计方法、装置及控制器，本专利技术具体是以如下技术方案实现的：本专利技术的第一个方面提出了一种电机转子温度估计方法，所述方法包括：根据电机冷却的程度，获得电机转子的初始时刻对应的第一温度和初始温度变化量；获得当前时刻的电机转子的第一热量值；获得上一时刻相对于初始时刻的第一温度变化量；根据所述第一热量值和所述第一温度变化量，获得当前时刻相对于初始时刻的第二温度变化量；根据所述第一温度和所述第二温度变化量，获得电机转子的当前时刻温度。进一步地，所述根据电机冷却的程度，获得电机转子的初始时刻对应的第一温度包括：判断电机停机后是否完全冷却；若是，则根据环境温度，获得第一温度；初始化初始温度变化量为零；若否，则根据环境温度，获得第一温度；根据存储的上一测量周期的状态值，获得初始温度变化量。进一步地，所述根据存储的上一测量周期的状态值，获得初始温度变化量包括：获得上一停机时刻的停机时刻温度；根据停机时刻温度，获得停机后的停机温度变化量；获得上一测量周期中的周期温度变化量；根据所述停机温度变化量和周期温度变化量，获得初始温度变化量。进一步地，所述获得当前时刻的电机转子的第一热量值包括：获得当前时刻电机转子的第一发热量；获得当前时刻电机转子的第一散热量；根据所述第一发热量和所述第一散热量，获得当前时刻的电机转子的第一热量值。进一步地，所述获得当前时刻电机转子的第一发热量，获得当前时刻电机转子的第一散热量包括：根据预设的发热模型，获得发热修正系数；根据所述发热修正系数，获得第一发热量；所述获得当前时刻电机转子的第一散热量包括：根据预设的散热模型，获得散热修正系数；根据所述散热修正系数，获得第一散热量。进一步地，所述获得电机转子的当前时刻温度之后，还包括：判断是否完成当前测量周期的温度测量；若是，则判断电机转子的当前时刻温度是否超过设定值。本专利技术的第二个方面提出了一种电机转子温度估计装置，所述装置包括：初始温度获得模块、热量值获得模块、温度变化量获得模块和当前时刻温度获得模块；所述初始温度获得模块用于根据电机冷却的程度，获得初始时刻的第一温度和初始温度变化量；所述热量值获得模块用于获得当前时刻的电机转子的第一热量值；所述温度变化量获得模块用于获得上一时刻相对于初始时刻的第一温度变化量，根据所述第一热量值和第一温度变化量，获得当前时刻相对于初始时刻的第二温度变化量；所述当前时刻温度获得模块用于根据所述第二温度变化量和所述第一温度，获得电机转子的当前时刻温度。进一步地，所述初始温度获得模块还包括冷却程度判断单元、停机温度变化量获得单元和初始温度变化量获得单元；所述冷却程度判断单元用于判断电机是否完全冷却；所述停机温度变化量获得单元用于根据上一停机时刻的停机时刻温度，获得电机未完全冷却时的停机温度变化量；所述初始温度变化量获得单元用于根据上一测量周期的周期温度变化量和所述停机温度变化量，获得初始温度变化量。进一步地，所述装置还包括电机过热判断模块；所述电机过热判断模块用于判断电机转子温度是否超过设定值。本专利技术的第三个方面提出了一种控制器，所述控制器包括上述所述的一种电机转子温度估计装置。采用上述技术方案，本专利技术所述的一种电机转子温度估计方法、装置及控制器，具有如下有益效果：1)本专利技术提出了一种电机转子温度估计方法，所述方法建立了发热模型得到发热量，建立散热模型得到散热量，同时建立温升模型，根据发热量、散热量和初始温度变化量获得当前时刻相对于初始时刻的温度变化量，根据所述当前时刻相对于初始时刻的温度变化量，及初始温度可以对电机温度进行估计，通过建立发热和散热模型来估计电机转子温度的方法符合热物理学规律，在准确标定电机的发热、散热的影响因素的情况下能准确的估计出电机转子的温度；2)本专利技术提出了一种电机转子温度估计方法，由于是通过建立发热模型及散热模型的方式，来对温度进行估计，因此所述方法不需要在电机中设置温度传感器，减少了系统的复杂度，降低了成本，同时也提高了系统的可靠性。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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电机转子温度估计方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种获得初始温度变化量的方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的获得当前时刻的电机转子的第一热量值的方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的获得当前时刻电机转子的第一发热量以及获得当前时刻电机转子的第一散热量的方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供的电机转子温度估计并进行热保护的流程图；图6为本专利技术实施例提供的一种电机转子温度估计装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种电机转子温度估计装置的初始温度获得模块的结构示意图。以下对附图作补充说明：201-初始温度获得模块，202-热量值获得模块，203-温度变化量获得模块，204-当前时刻温度获得模块，2001-冷却程度判断单元，2002-停机温度变化量获得单元，2003-初始温度变化量获得单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本申请所提供的几个实施例中，所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述方法包括：根据电机冷却的程度，获得电机转子的初始时刻对应的第一温度和初始温度变化量；获得当前时刻的电机转子的第一热量值；获得上一时刻相对于初始时刻的第一温度变化量；根据所述第一热量值和所述第一温度变化量，获得当前时刻相对于初始时刻的第二温度变化量；根据所述第一温度和所述第二温度变化量，获得电机转子的当前时刻温度。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述方法包括：根据电机冷却的程度，获得电机转子的初始时刻对应的第一温度和初始温度变化量；获得当前时刻的电机转子的第一热量值；获得上一时刻相对于初始时刻的第一温度变化量；根据所述第一热量值和所述第一温度变化量，获得当前时刻相对于初始时刻的第二温度变化量；根据所述第一温度和所述第二温度变化量，获得电机转子的当前时刻温度。2.根据权利要求1所述的一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述根据电机冷却的程度，获得电机转子的初始时刻对应的第一温度包括：判断电机停机后是否完全冷却；若是，则根据环境温度，获得第一温度；初始化初始温度变化量为零；若否，则根据环境温度，获得第一温度；根据存储的上一测量周期的状态值，获得初始温度变化量。3.根据权利要求2所述的一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述根据存储的上一测量周期的状态值，获得初始温度变化量包括：获得上一停机时刻的停机时刻温度；根据停机时刻温度，获得停机后的停机温度变化量；获得上一测量周期中的周期温度变化量；根据所述停机温度变化量和周期温度变化量，获得初始温度变化量。4.根据权利要求1所述的一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述获得当前时刻的电机转子的第一热量值包括：获得当前时刻电机转子的第一发热量；获得当前时刻电机转子的第一散热量；根据所述第一发热量和所述第一散热量，获得当前时刻的电机转子的第一热量值。5.根据权利要求4所述的一种电机转子温度估计方法，其特征在于，所述获得当前时刻电机转子的第一发热量，获得当前时刻电机转子的第一散热量包括：根据预设的发热模型，获得发热修正系数；根据所述发热修正系数，获得第一发热量；所述获得当前时刻电机转子的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33