一种用于诊断功率逆变器中的故障的诊断系统，包括功率损耗估计模块，所述功率损耗估计模块配置为计算功率逆变器的一个或多个部件的功率损耗。结温估计模块配置为输出功率逆变器的所述一个或多个部件的估计结温。多个温度传感器配置为分别感测多个逆变器支路的多个温度。健康指标生成模块配置为响应于估计结温和多个逆变器支路的多个感测温度而生成多个健康指标。故障识别模块配置为响应于多个健康指标选择性地识别逆变器故障、温度传感器故障和无故障中的一个。障和无故障中的一个。障和无故障中的一个。
【技术实现步骤摘要】
用于检测和隔离功率逆变器内的故障的系统和方法
[0001]本公开涉及用于电动车辆的功率逆变器模块，并且更具体地涉及用于检测和隔离功率逆变器模块内的故障的诊断系统和方法。
技术介绍
[0002]在本部分中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的专利技术人的工作以及在提交时可能不以其它方式作为现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是针对本公开的现有技术。
[0003]电动车辆（EV），例如电池电动车辆（BEV）、混合动力车辆和/或燃料电池车辆，包括一个或多个电机和电池系统。电池系统包括串联和/或并联连接的一个或多个电池单元、模块和/或组。功率控制系统用于在充电和/或行驶期间控制电池系统的充电和/或放电。功率控制系统包括布置在电池系统和电机之间的功率逆变器模块。
技术实现思路
[0004]一种用于诊断功率逆变器中的故障的诊断系统，包括功率损耗估计模块，所述功率损耗估计模块配置为计算功率逆变器的一个或多个部件的功率损耗。结温（junction temperature，结温度）估计模块配置为输出功率逆变器的所述一个或多个部件的估计结温。多个温度传感器配置为分别感测多个逆变器支路的多个温度。健康指标（ health indicator）生成模块配置为响应于估计结温和多个逆变器支路的多个感测温度而生成多个健康指标。故障识别模块配置为响应于多个健康指标选择性地识别逆变器故障、温度传感器故障和无故障中的一个。
[0005]在其它特征中，故障识别模块将多个健康指标与多个预定阈值进行比较。故障识别模块响应于所述多个健康指标中的全部分别大于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别逆变器故障。故障识别模块响应于所述多个健康指标中的一个或多个大于所述多个预定阈值中的对应阈值并且所述多个健康指标中的至少一个小于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别温度传感器故障。
[0006]在其它特征中，功率损耗估计模块响应于车辆操作状况估计功率损耗，所述功率损耗包括传导损耗和切换损耗。功率逆变器的一个或多个部件包括二极管和功率开关。功率损耗估计模块包括第一计算模块，所述第一计算模块配置为响应于相电压和滤波后的开关电流来计算电压降、导通电阻、二极管的功率损耗和功率开关的功率损耗中的至少一个、功率因数和调制指数。功率损耗模块配置为响应于电压降、导通电阻、二极管的功率损耗和功率开关的功率损耗中的所述至少一个、功率因数、调制指数和切换策略/频率来计算功率开关和二极管中的至少一个的传导和切换损耗。
[0007]在其它特征中，功率逆变器的一个或多个部件包括二极管和功率开关中的至少一个，并且其中，估计结温对应于估计功率开关结温和估计二极管结温中的至少一个。健康指标生成模块响应于多个逆变器支路的估计二极管结温和多个逆变器支路的多个感测温度
分别与多个预定常数的乘积之间的差的绝对值来生成多个健康指标。
[0008]在其它特征中，健康指标生成模块响应于多个逆变器支路的估计功率开关结温和多个逆变器支路的多个感测温度分别与多个预定常数的乘积之间的差的绝对值来生成多个健康指标。故障识别模块配置为响应于逆变器故障生成第一故障类型以及响应于温度传感器故障生成第二故障类型。
[0009]一种用于诊断功率逆变器中的故障的方法，包括：计算功率逆变器的一个或多个部件的功率损耗，所述功率逆变器包括多个逆变器支路；生成功率逆变器的一个或多个部件的估计结温；分别感测多个逆变器相支路的多个温度；响应于估计结温和多个逆变器支路的多个感测温度而生成多个健康指标；以及响应于多个健康指标选择性地识别逆变器故障、温度传感器故障和无故障中的一个。
[0010]在其它特征中，将多个健康指标与多个预定阈值进行比较。该方法包括响应于所述多个健康指标中的全部分别大于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别逆变器故障。
[0011]在其它特征中，该方法包括响应于所述多个健康指标中的一个或多个大于所述多个预定阈值中的对应阈值并且所述多个健康指标中的至少一个小于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别温度传感器故障。该方法包括响应于车辆操作状况估计功率损耗，所述功率损耗包括传导损耗和切换损耗。
[0012]在其它特征中，功率逆变器的一个或多个部件包括二极管和功率开关，并且该方法还包括响应于相电压和滤波后的开关电流来计算电压降、导通电阻、二极管的功率损耗和功率开关的功率损耗中的至少一个、功率因数和调制指数；以及响应于电压降、导通电阻、二极管的功率损耗和功率开关的功率损耗中的所述至少一个、功率因数、调制指数和切换策略/频率来计算功率开关和二极管中的至少一个的传导和切换损耗。
[0013]在其它特征中，功率逆变器的一个或多个部件包括二极管和功率开关中的至少一个。估计结温对应于估计功率开关结温和估计二极管结温中的至少一个。
[0014]在其它特征中，该方法包括响应于多个逆变器支路的估计二极管结温和多个逆变器支路的多个感测温度分别与多个预定常数的乘积之间的差的绝对值来生成多个健康指标。该方法包括响应于多个逆变器支路的估计功率开关结温和多个逆变器支路的感测温度分别与多个常数的乘积之间的差的绝对值生成多个健康指标。
[0015]该方法包括响应于逆变器故障生成第一故障类型；以及响应于温度传感器故障生成第二故障类型。
[0016]方案1. 一种用于诊断功率逆变器中的故障的诊断系统，包括：功率损耗估计模块，所述功率损耗估计模块配置为计算功率逆变器的一个或多个部件的功率损耗；结温估计模块，所述结温估计模块配置为输出功率逆变器的所述一个或多个部件的估计结温；多个温度传感器，配置为分别感测多个逆变器支路的多个温度；以及健康指标生成模块，所述健康指标生成模块配置为响应于估计结温和多个逆变器支路的多个感测温度而生成多个健康指标；以及故障识别模块，所述故障识别模块配置为响应于多个健康指标选择性地识别逆变器故障、温度传感器故障和无故障中的一个。
[0017]方案2. 根据方案1所述的诊断系统，其中，故障识别模块将多个健康指标与多个预定阈值进行比较。
[0018]方案3. 根据方案2所述的诊断系统，其中，故障识别模块响应于所述多个健康指标中的全部分别大于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别逆变器故障。
[0019]方案4. 根据方案2所述的诊断系统，其中，故障识别模块响应于所述多个健康指标中的一个或多个大于所述多个预定阈值中的对应阈值并且所述多个健康指标中的至少一个小于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别温度传感器故障。
[0020]方案5. 根据方案1所述的诊断系统，其中，功率损耗估计模块响应于车辆操作状况估计功率损耗，所述功率损耗包括传导损耗和切换损耗。
[0021]方案6. 根据方案1所述的诊断系统，其中，功率逆变器的一个或多个部件包括二极管和功率开关，且其中，功率损耗估计模块包括：第一计算模块，所述第一计算模块配置为响应于相电压和滤波后的开关电流来计算电压降、导通电阻、二极管的功率损耗和功率开关的功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于诊断功率逆变器中的故障的诊断系统，包括：功率损耗估计模块，所述功率损耗估计模块配置为计算功率逆变器的一个或多个部件的功率损耗；结温估计模块，所述结温估计模块配置为输出功率逆变器的所述一个或多个部件的估计结温；多个温度传感器，配置为分别感测多个逆变器支路的多个温度；以及健康指标生成模块，所述健康指标生成模块配置为响应于估计结温和多个逆变器支路的多个感测温度而生成多个健康指标；以及故障识别模块，所述故障识别模块配置为响应于多个健康指标选择性地识别逆变器故障、温度传感器故障和无故障中的一个。2.根据权利要求1所述的诊断系统，其中，故障识别模块将多个健康指标与多个预定阈值进行比较。3.根据权利要求2所述的诊断系统，其中，故障识别模块响应于所述多个健康指标中的全部分别大于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别逆变器故障。4.根据权利要求2所述的诊断系统，其中，故障识别模块响应于所述多个健康指标中的一个或多个大于所述多个预定阈值中的对应阈值并且所述多个健康指标中的至少一个小于所述多个预定阈值中的对应阈值而识别温度传感器故障。5.根据权利要求1所述的诊断系统，其中，功率损耗估计模块响应于车辆操作状况估计功率损耗，所述功率损耗包括传导损耗和切换损耗。6.根据权利要求1所述的诊断系统，其中，功率逆变器的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张际宇，N，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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