本发明专利技术涉及多合一动力系统，包括至少两个动力部，共用冷却回路的冷却流体先后依次流过所述动力部，在与第一动力部相关的热阻网络一节点部位处设置温度传感器，控制器构造成计算动力部电气值，执行：步骤a:获取与第一动力部关联的第一冷却流体温度作为当前起始参考温度，将第一动力部置为当前动力部，将在冷却流体的流动路径上与当前动力部相邻地布置的第二动力部置为相邻动力部；步骤b:基于当前起始参考温度并基于当前动力部及上游动力部的电气值，推算与相邻动力部关联的冷却流体温度作为中间参考温度；步骤c:基于中间参考温度和所述相邻动力部的电气值，估算所述相邻动力部热阻网络各节点部位的温度。本发明专利技术涉及非瞬时性计算机可读介质。计算机可读介质。计算机可读介质。
【技术实现步骤摘要】
多合一动力系统和其温度估算方法
[0001]本专利技术涉及用于混合动力车辆或电池电动车辆的多合一动力系统以及其温度估算方法。
技术介绍
[0002]混合动力电动车辆或电池电动车辆通常包括由直流(DC)功率源(例如电池)驱动的交流(AC)电动马达。电动马达的定子绕组可被联接到功率逆变器模块。
[0003]功率逆变器模块(PIM)包括半导体开关，如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，其通常通过脉宽调制(PWM)技术控制。PIM的操作最终将被增压的DC电池输出电压转变成交流(AC)输出电压。AC输出电压然后被施加到电机的各个相绕组。被供电的电机产生马达扭矩，该马达扭矩取决于操作模式给车辆供能或者给电池组再充电。PIM内的半导体开关在延展的PWM开关操作期间会变热。
[0004]对于包含逆变器、电机、电池等这些对温度极为敏感的功率组件的动力系统，温度控制尤为重要。逆变器IGBT结温会严重限制IGBT输出能力，电机内永磁体存在高温退磁风险，电池电芯温度存在失火风险。因此，现有的动力系统针对这些功率组件设置有冷却系统，各功率组件都各自配置有相应的温度传感器。例如，一些温度传感器设置在内部PCB板或其他关键位置。但往往最危险的位置不具备布置温度传感器的条件，例如逆变器IGBT节壳、电机转子、电池电芯内部。
[0005]而对于集成有这些功率组件的多合一动力系统，由于高度集成性，对空间体积要求高，温度保护也构成为关键设计因素之一。目前逆变器、电机、电池、冷却管路都布置有多路温度传感器。而温度传感器的供电线路和绝缘需求等对动力系统的结构布置、冷却回路密封、低压供电系统都提出了严苛的要求。并且温度传感器在极端大电流工况下采集和滤波速度存在滞后，致使动力系统功率组件得不到快速保护，容易导致热失控。此外，温度传感器的繁杂布置尤其是对工艺技术要求高，导致整体成本高。
[0006]因此，本专利技术旨在克服上述问题中的一个或多个。
技术实现思路
[0007]鉴于上述目的，本专利技术提供一种多合一动力系统，其中，该多合一动力系统的功率组件共用冷却回路，温度估算系统通过将冷却流体流路中的冷却流体温度的估算结果用作整个动力系统温度估算的纽带对整个动力系统所有关键动力部以及关键部位的温度进行估算，使得能够基于估算结果进行进一步控制，由此，解决了温度传感器布置工艺繁复的难题，尤其是冷却回路的密封、控制成本等问题。
[0008]根据本专利技术的一方面，提供了一种多合一动力系统，包括至少两个动力部，所述至少两个动力部共用一个冷却回路，冷却回路的冷却流体先后依次流过所述至少两个动力部，用以对其进行冷却，其中，所述多合一动力系统包括在与所述至少两个动力部中的第一动力部相关联的热阻网络的一节点部位处设置的温度传感器，所述多合一动力系统还包括
控制器，所述控制器构造成计算动力部的电气值，电气值包括动力部的热阻网络的节点部位之间的热阻以及节点部位的功率损失或与热阻关联的热损失，
[0009]所述控制器还构造成执行以下步骤：
[0010]步骤a:获取与第一动力部关联的第一冷却流体温度作为当前起始参考温度，将第一动力部设置为当前动力部，将在冷却流体的流动路径上与当前动力部相邻地布置的第二动力部设置为相邻动力部；
[0011]步骤b:基于当前起始参考温度并基于当前动力部以及上游动力部的电气值，推算与相邻动力部关联的冷却流体温度作为中间参考温度；
[0012]步骤c:基于算出的中间参考温度和计算得到的所述相邻动力部的电气值，估算所述相邻动力部的热阻网络的各节点部位的温度。
[0013]有利地，第一冷却流体温度的获得通过温度传感器测量获得，或根据所述温度传感器测量的所关联的第一动力部的热阻网络的内部节点部位的温度以及计算得到的第一动力部的电气值而估算得到。
[0014]有利地，所述多合一动力系统包括在冷却流体的流动路径上与所述第二动力部相邻地布置的第三动力部，所述控制器构造成：将算出的中间参考温度置为当前起始参考温度，将第二动力部置为当前动力部，执行步骤b推算与第三动力部关联的第三冷却流体温度作为中间参考温度，并执行步骤c估算第三动力部的热阻网络的各节点部位的温度。
[0015]有利地，所述多合一动力系统的各动力部包括一个或多个动力部件，所述动力部件选自电池组、电机、逆变器、变速箱、减速器、DCDC转换器。
[0016]有利地，所述多合一动力系统包括作为动力部件的逆变器，所述温度传感器布置在作为节点部位的逆变器PCB板上。
[0017]有利地，整个多合一动力系统只包含单个所述温度传感器。
[0018]有利地，冷却流体为水或冷却油。
[0019]根据本专利技术的另一方面，提供了利用所述多合一动力系统进行温度估算的温度估算方法，其包括以下步骤：
[0020]步骤a:获取与当前动力部关联的冷却流体温度作为当前起始参考温度，将在冷却流体的流动路径上与当前动力部相邻地布置的一个动力部设置为相邻动力部；
[0021]步骤b:基于当前起始参考温度并基于当前动力部以及上游动力部的电气值，推算与相邻动力部关联的冷却流体温度作为中间参考温度；
[0022]步骤c:基于算出的中间参考温度和计算得到的所述相邻动力部的电气值，估算所述相邻动力部的热阻网络的各节点部位的温度。
[0023]有利地，步骤a包括:通过温度传感器测量获得与当前动力部相关联的冷却流体温度；或从所述温度传感器接收所关联的当前动力部的热阻网络的内部节点部位的温度，并根据测得的内部节点部位的温度和计算得到的当前动力部的电气值，估算当前动力部的热阻网络的各节点部位的温度和与当前动力部相关联的冷却流体温度。
[0024]有利地，将中间参考温度置为当前起始参考温度，将与当前起始参考温度关联的动力部置为当前动力部，重复执行步骤b和步骤c，直到获得所述多合一动力系统的所有动力部的热阻网络的各节点部位的温度。
[0025]根据本专利技术的一种非瞬时性计算机可读介质，包括指令，当指令被一个或多个处
理器执行时，进行如上所述的方法。
[0026]根据本专利技术的多合一动力系统，以逆变器为冷却回路上游为例，逆变器组件可以通过布置于PCB上的温度传感器，估算冷却流体的温度，同时利用冷却流体的温度作为电机或电池冷却流体温度输入，根据各动力部的固有物理特性和冷却构型构建各自的热阻网络模型或热等效电路。由此，使得能够仅利用在例如PCB等极易布置传感器的位置处布置的单个温度传感器，估算整个多合一动力系统的各动力部的热阻网络的节点部位的温度。
[0027]根据本专利技术的多合一动力系统和温度估算方法，使得动力系统中需要布置的温度传感器数量减少，可避免由冷却回路中布置温度传感器导致的密封问题，避免电机内部难以布置温度传感器的工艺问题以及由此导致的低压供电问题。由此，降低工艺难度和成本，提高整个系统的集成度，便于布置组装。
附图说明
[0028]参考下列的详细说明和附图，本专利技术的一个例子的特点和优势将变得本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多合一动力系统，包括至少两个动力部，所述至少两个动力部共用一个冷却回路，冷却回路的冷却流体先后依次流过所述至少两个动力部，用以对其进行冷却，其中，所述多合一动力系统包括在与所述至少两个动力部中的第一动力部相关联的热阻网络的一节点部位处设置的温度传感器，所述多合一动力系统还包括控制器，所述控制器构造成计算动力部的电气值，电气值包括动力部的热阻网络的节点部位之间的热阻以及节点部位的功率损失或与热阻关联的热损失，所述控制器还构造成执行以下步骤：步骤a:获取与第一动力部关联的第一冷却流体温度作为当前起始参考温度，将第一动力部设置为当前动力部，将在冷却流体的流动路径上与当前动力部相邻地布置的第二动力部设置为相邻动力部；步骤b:基于当前起始参考温度并基于当前动力部以及上游动力部的电气值，推算与相邻动力部关联的冷却流体温度作为中间参考温度；以及步骤c:基于算出的中间参考温度和计算得到的所述相邻动力部的电气值，估算所述相邻动力部的热阻网络的各节点部位的温度。2.根据权利要求1所述的多合一动力系统，其特征在于，第一冷却流体温度的获得通过温度传感器测量获得，或根据所述温度传感器测量的所关联的第一动力部的热阻网络的内部节点部位的温度以及计算得到的第一动力部的电气值而估算得到。3.根据权利要求1或2所述的多合一动力系统，其特征在于，所述多合一动力系统包括在冷却流体的流动路径上与所述第二动力部相邻地布置的第三动力部，所述控制器构造成：将算出的中间参考温度置为当前起始参考温度，将第二动力部置为当前动力部，执行步骤b推算与第三动力部关联的第三冷却流体温度作为中间参考温度，并执行步骤c估算第三动力部的热阻网络的各节点部位的温度。4.根据权利要求3所述的多合一动力系统，其特征在于，所述多合一动力系统的各动力部包括一个或多个动力部件，所述动力部件选自电池组、电机、逆变器、变速箱、减速器...
【专利技术属性】
技术研发人员：边东东，
申请(专利权)人：纬湃汽车电子天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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