一种驱动电机温升性能评估方法技术

本发明专利技术公开了一种驱动电机温升性能评估方法，涉及电机技术领域，该评估方法包括如下步骤：1、标定驱动电机的输出外特性；2、不同热平衡温度下的性能试验；3、不同转矩的可工作时长试验；3、根据整车动力性要求对驱动电机温升性能进行评估。本发明专利技术所提供的驱动电机温升性能评估方法通过标定驱动电机的外特性在不同热平衡温度下的性能试验，以及不同转矩的可工作时长试验，从而为驱动电机温升性能的多维度评估提供了科学、准确的参照依据，使得该评估方法可适用于多种不同的运行工况，能够满足新能源汽车应用场景的多样化发展需求。能源汽车应用场景的多样化发展需求。能源汽车应用场景的多样化发展需求。

【技术实现步骤摘要】
一种驱动电机温升性能评估方法


[0001]本专利技术涉及电机
，特别涉及一种驱动电机温升性能评估方法。

技术介绍

[0002]驱动电机作为当前新能源汽车的动力来源，其运行可靠性与整车性能息息相关。驱动电机由常温开始运行，运行后温度不断升高，当其高出环境温度后，一方面继续吸收热量缓慢升温，另一方面开始向周围散发热量。当驱动电机处于热量平衡状态，温度不再升高时，驱动电机的温度与环境温度之差称之为电机温升。电机温升的高低直接关系着驱动电机绝缘寿命的长短，影响到驱动电机效率及其他性能指标的好坏，当电机温升过高时，甚至会导致驱动电机被损坏，因此，电机温升是考核驱动电机质量的一个非常重要的性能指标。
[0003]以公开号为CN104793141B的专利为例，现有驱动电机的温升性能评估方法通常仅对峰值转矩工况可工作时长做评价，但是这种评价方法所模拟的工况单一、维度单一，无法科学准确地评价驱动电机的温升性能，也无法满足新能源汽车应用场景的多样化发展所带来的技术需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种驱动电机温升性能评估方法，其主要目的在于解决现有技术存在的问题。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种驱动电机温升性能评估方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：基于设定的标定条件，对驱动电机的输出外特性进行标定，得到输出外特性曲线，找出首次出现转矩变小的转速点，并将该转速点的前一个转速点记为拐点转速V
t
；
[0008]步骤2：基于设定的试验条件，根据驱动电机的输出外特性曲线，控制驱动电机在各转速下尝试不同大小的转矩，并实时记录其所对应的电机绕组温度T
r1
以及每个电机绕组温度T
r1
的维持时间t1，当某个电机绕组温度T
r1
的维持时间t1超过设定时间t
max
，则记录当前状态下的转速和转矩，由此制定不同热平衡温度转矩表；
[0009]步骤3：基于设定的试验条件，控制驱动电机在拐点转速V
t
下输出设定的峰值转矩，并以设定的频率记录电机绕组温度T
r2
，当电机绕组温度T
r2
达到设定温度T
max
时，立即对驱动电机断能，并记录该峰值转矩下驱动电机的可工作时长t2，由此绘制拐点转速下不同转矩的可工作时长表；
[0010]步骤4：根据实车运行情况设定不同的运行工况，并求取不同运行工况下的需求转矩T和需求转速n，对照不同热平衡温度转矩表或拐点转速下不同转矩的可工作时长表，判断驱动电机的热平衡温度或电机可工作时长是否满足设定的工况要求，若满足则判定该驱动电机的温升性能符合整车动力性要求，否则判定该驱动电机的温升性能不符合整车动力性要求。
[0011]进一步，在步骤1中，首先基于设定的标定条件对驱动电机的输出外特性进行初步
标定，得到全转速转矩表；然后从全转速转矩表中找出首次出现转矩变小的转速点，根据设定的步长将该转速点与上一转速点的区间细化分割若干个子转速点；接着按照设定的标定方法记对各个子转速点的转矩进行细化标定，得到拐点区间转速转矩表；最后找出首次出现转矩变小的子转速点，并将该子转速点的前一个子转速点记为拐点转速V
t
。
[0012]进一步，步骤3中，若需求转速n≤拐点转速V
t
，且需求转矩T≥60％峰值转矩，则对照拐点转速下不同转矩的可工作时长表判断需求转矩T所对应的电机可工作时长是否满足工况要求。
[0013]进一步，若需求转速n≤拐点转速V
t
，且需求转矩T＜60％峰值转矩，或者需求转速n＞拐点转速V
t
，则对照不同热平衡温度转矩表判断需求转速n和需求扭矩T所对应的驱动电机的热平衡温度是否满足工况要求。
[0014]进一步，在步骤2中，各电机绕组温度T
r1
分别为120℃、130℃、140℃和150℃，且各电机绕组温度的设定时间t
max
均为30min。
[0015]进一步，在步骤3中，设定的峰值转矩分别为100％峰值转矩，80％峰值转矩和60％峰值转矩，设定温度T
max
为150℃。
[0016]进一步，在步骤4中，需求转矩T和需求转速n的计算公式为：
[0017][0018][0019]式中：i
g
为减速器传动比；i0为主减速器传动比；η
T
为传动效率；r为车轮半径；G为汽车重力；f为滚动阻力系数；C
D
为空气阻力系数；A为迎风面积；u
a
为汽车速度(km/h)；i为坡度；δ为旋转质量换算系数；m为汽车质量；为汽车加速度。
[0020]和现有技术相比，本专利技术产生的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术所提供的驱动电机温升性能评估方法通过标定驱动电机的外特性在不同热平衡温度下的性能试验，以及不同转矩的可工作时长试验，从而为驱动电机温升性能的多维度评估提供了科学、准确的参照依据，使得该评估方法可适用于多种不同的运行工况，能够满足新能源汽车应用场景的多样化发展需求。
[0022]2、本专利技术中驱动电机的输出外特性标定方法通过对全转速范围进行多层次的转速分割，从而便于精准、快速找到驱动电机的转矩拐点，该标定方法具有适用性强，操作简单，效率高的优点。
附图说明
[0023]图1为本专利技术中驱动电机的输出外特性曲线图。
[0024]图2为本专利技术中驱动电机的不同热平衡温度转矩曲线。
[0025]图3为本专利技术中驱动电机在拐点转速下不同转矩的可工作时长曲线图。
具体实施方式
[0026]下面参照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0027]经过研究实验和经验总结发现，电机温升对电动汽车动力性能的影响主要体现在两个方面：一方面是电机温升会影响驱动电机的功率输出，随着温升的增加，驱动电机的输出功率会逐渐降低，进而影响电动汽车的动力性能；另一方面是电机温升会影响电机转矩的持续时间，进而影响电动汽车的爬坡动力性能。基于此，本专利技术通过标定驱动电机的外特性在不同热平衡温度下的性能试验及不同转矩的可工作时长试验，从而实现驱动电机温升性能的多维度评估。以下结合具体的实施例对本专利技术所提供的评估方法进行详细介绍：
[0028]步骤1：标定驱动电机的输出外特性。具体地，基于设定的标定条件，根据电机设计参数及样品状态在电驱动试验台上进行驱动电机的输出外特性标定，得到输出外特性曲线；从输出外特性曲线中找出首次出现转矩变小的转速点，并将该转速点的前一个转速点记为拐点转速V
t
。除拐点转速V
t
，外特性曲线中包含的信息还包括：峰值功率、峰值转矩和最高转速等。
[0029]本实施例中驱动电机的设计参数为：母线电压：576Vdc；持续功率：60kw；峰值功率：120kW；持续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电机温升性能评估方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：基于设定的标定条件，对驱动电机的输出外特性进行标定，得到输出外特性曲线，找出首次出现转矩变小的转速点，并将该转速点的前一个转速点记为拐点转速V
t
；步骤2：基于设定的试验条件，根据驱动电机的输出外特性曲线，控制驱动电机在各转速下尝试不同大小的转矩，并实时记录其所对应的电机绕组温度T
r1
以及每个电机绕组温度T
r1
的维持时间t1，当某个电机绕组温度T
r1
的维持时间t1超过设定时间t
max
，则记录当前状态下的转速和转矩，由此制定不同热平衡温度转矩表；步骤3：基于设定的试验条件，控制驱动电机在拐点转速V
t
下输出设定的峰值转矩，并以设定的频率记录电机绕组温度T
r2
，当电机绕组温度T
r2
达到设定温度T
max
时，立即对驱动电机断能，并记录该峰值转矩下驱动电机的可工作时长t2，由此绘制拐点转速下不同转矩的可工作时长表；步骤4：根据实车运行情况设定不同的运行工况，并求取不同运行工况下的需求转矩T和需求转速n，对照不同热平衡温度转矩表或拐点转速下不同转矩的可工作时长表，判断驱动电机的热平衡温度或电机可工作时长是否满足设定的工况要求，若满足则判定该驱动电机的温升性能符合整车动力性要求，否则判定该驱动电机的温升性能不符合整车动力性要求。2.如权利要求1所述的一种驱动电机温升性能评估方法，其特征在于：在步骤1中，首先基于设定的标定条件对驱动电机的输出外特性进行初步标定，得到全转速转矩表；然后从全转速转矩表中找出首次出现转矩变小的转速点，根据设定的步长将该转速点与上一转速点的区间细化分割若干个子转速点；接着按照设定的标定方法记对各个子转速点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严宗辉，马腾腾，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：