用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法，所述电驱动器具有E轴模块(32)，所述E轴模块具有电机(30)和功率电子件(18)以及直流电源(16)、尤其是高压电池(10)，它们经由连接线缆(36)彼此连接，其中至少执行下述方法步骤：对直流电源(16)处的电压U_Batt和功率电子件(18)的输入端处的电压U_INV进行测量。接着通过将U_INV与U_Batt相关联来进行测量精度的调整。随后在已知的温度T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法，该电驱动器具有E轴模块，该E轴模块具有电机、功率电子件和直流电源、尤其是高压电池，它们经由连接线缆彼此连接。此外，本专利技术还涉及一种将该方法用于确定电驱动车辆的E轴模块的功率电子件的至少一个输入端的温度或者来自直流电源的连接极的连接线缆的温度的用途。

技术介绍

[0002]未来，能够预见，越来越多的带有电驱动器的车辆，无论是电动车辆还是混合动力车辆，都将在道路交通中使用。电驱动器的关键组件是功率电子件，所述功率电子件将电池的直流电压转换为用于电机的交流电压。未来，该功率电子件被直接安装在电机处或者说上，因为由此尤其能够省去线缆和插接器以及其他连接小部件。优选将电机、传动机构以及功率电子件组合成电驱动轴，该电驱动轴也被称为E轴模块。该E轴模块则只需再电连接到电池处，所述电池通常是构造为高压电池的直流电源。
[0003]从直流电源、即高压电池到功率电子件和包含在该功率电子件中的用于将直流电压转换为交流电压的逆变器的电流引导通常经由具有相对大的导线横截面的连接线缆进行，所述连接线缆通常由铜或者铜合金制造。它们利用插接器接头或者螺纹接头被连接到逆变器处。
[0004]在大电流的情况下，功率电子件的逆变器处的连接线缆以及接头变热。为了保护逆变器内部的温度敏感的例如称为电容器的组件，目前为止以耗费大的方式冷却逆变器输入端或者说逆变器总线。同样存在这种可能性，为了降低温度负荷而增大连接线缆的铜横截面，以便通过这种方式减小电阻并进而减小出现的变热。然而，这种解决办法与相对高的成本并且与额外产生的空间需求相关联。
[0005]在一些情况下需要在超过温度阈值之前降低所需的功率，这也称为“降额(derating)”，驱动功率的强制降低。所述温度阈值在应用阶段中在一些配备有温度传感器的车辆处在相应的电负荷下确定，所述电负荷尤其取决于出现在相中的电流。通常，这些临界电流阈值在批量生产车辆中永久存储在电池控制器中。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术建议了一种用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法，所述电驱动器具有E轴模块，所述E轴模块具有电机和功率电子件以及直流电源、尤其是高压电池，它们经由连接线缆彼此连接，因为至少执行了下面列出的方法步骤：
[0007]a)测量直流电源处的电压U_Batt并且测量功率电子件的输入端处的电压U_INV，
[0008]b)通过将U_INV与U_Batt相关联来调整测量精度，
[0009]c)在已知的温度T
ref
下确定连接线缆的参考总电阻R_sum_ref，
[0010]d)在直流电源和功率电子件之间存在电流流动时，对所述直流电源的电压U_Batt
和所述功率电子件的输入端处的电压U_INV之间的差U_delta进行测量并且对总电阻R_sum进行确定。
[0011]e)由在运行期间对总电阻的重复确定来确定温度并且计算连接线缆的和连接元件的平均温度。
[0012]f)区分直流电源的接头或者说连接元件的电阻R1、连接线缆的电阻R2以及功率电子件的接头的电阻R3，并且
[0013]g)当接头的、连接线缆的和功率电子件的至少一个输入端的温度超过温度阈值时，减小电驱动器的驱动功率。
[0014]通过根据本专利技术建议的解决方案能够以有利的方式由于明显更准确的温度确定而减小目前为止实现的公差保有量，由此能够首先在E轴模块的连续运行中显著增大功率电子件的、尤其是集成在该功率电子件中的逆变器的所输出的驱动功率。
[0015]在根据本专利技术建议的方法的一种有利的实施变型方案中，根据a)测得的电压值在至少一个电池控制器中并且在功率电子件中被检测。
[0016]在根据本专利技术建议的方法的另一种变型方案中，根据b)，在车辆启动时在没有流向功率电子件的电流流动的情况下执行参考形成并且周期性地重复参考形成，或者，由经过多次测量形成平均值来实现参考形成。
[0017]通过这两种做法能够实现测量精度的调整，所述调整再次鉴于其可靠性而改进了所述“降额”，并有助于减小所提到的公差保有量。
[0018]在根据本专利技术建议的方法的一种有利的改进方案中，根据c)，在考虑根据d)的电阻确定的情况下，直接在通电之后在车辆的均衡的温度下通过存在于功率电子件中的温度传感器执行对参考总电阻的确定。
[0019]在根据本专利技术建议的方法的一个有利的方法步骤中，在所有构件的温度相同的情况下以周期性的间隔进行参考值的确定。
[0020]在根据本专利技术建议的方法中，在总电阻R_sum的确定中按照如下做法进行：
[0021]U_Batt
‑
U_INV＝U_delta，同时
[0022]U_delta＝(R1+R2+R3)＊I_DC＝R_sum＊I_DC，得到
[0023][0024]在根据本专利技术建议的方法中，在运行期间重复执行根据d)的电阻R_sum的确定并且相应地利用在连接线缆中使用的导线材料的温度系数进行连接线缆的温度确定。
[0025]在根据本专利技术建议的方法中，能够以有利的方式根据f)基于电阻R1、R2和R3的材料的不同的热容量C
P，i
对电阻R1、R2和R3进行区分，从而同样能够实现对获得的数据的改进。
[0026]在根据本专利技术建议的方法中，在车辆使用寿命的范围内进行温度变化的监测，并且尤其当在接头中的一个接头处或功率电子件的输入端处检测到接触电阻增大时输出警告提示。A
[0027]根据本专利技术建议的方法优选用于确定电驱动车辆的E轴模块的功率电子件的至少一个输入端的温度或者来自直流电源、特别是高压电池的连接极的连接线缆的温度。
[0028]本专利技术的优点
[0029]在根据本专利技术建议的解决方案中，能够借助于电压测量或者说电阻测量非常准确
地确定功率电子件的逆变器和高压电池之间的连接线缆的温度和逆变器接头的温度。通过根据本专利技术建议的解决方案，能够通过确定线缆温度或者相关的接头的温度实现明显更精确的“降额”。通过利用根据本专利技术建议的解决方案能够实现的公差保有量的减小，能够主要在电机的持续运行中显著地增大电驱动车辆的E轴模块的所输出的驱动功率，所述驱动功率受功率电子件的逆变器控制。
[0030]由于通过根据本专利技术建议的解决方案能够实现公差保有量的减小，因此能够由于改进的数据而节省成本、例如通过减小直流电源和逆变器之间的电连接线缆的线缆横截面节省成本，所述电连接线缆目前为止尺寸过大，这对成本和重量来说都是不利的。要强调的是，为了执行根据本专利技术建议的方法，能够使用例如电池管理系统的目前现有的传感器系统以用于电池电压测量，并且无需使用产生额外成本的构件。此外，根据本专利技术建议的方法还提高了安全性，因为例如能够及时识别到连接元件的接触电阻的增加并且进而及时识别到该接触位置的不期望的温度升高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定电驱动器处的线缆温度和/或插接器温度的方法，所述电驱动器具有E轴模块(32)，所述E轴模块(32)具有电机(30)和功率电子件(18)以及直流电源(16)、尤其是高压电池(10)，它们经由连接线缆(36)彼此连接，所述方法具有至少如下方法步骤：a)测量所述直流电源(16)处的电压U_Batt和所述功率电子件(18)的输入端处的电压U_INV，b)通过将U_INV与U_Batt相关联来调整测量精度，c)在已知的温度T
ref
下确定参考总电阻R_sum_ref，d)当所述直流电源(16)和所述功率电子件(18)之间存在电流流动时，对所述直流电源(16)的电压U_Batt和所述功率电子件(18)的输入端处的电压U_INV之间的差U_delta进行测量并且对总电阻R_sum进行确定，e)由在运行期间对所述总电阻的重复确定来确定温度并且对所述连接线缆(16)的平均温度进行计算，f)区分所述直流电源(16)的接头(12、14)的电阻R1、连接线缆(36)的电阻R2以及所述功率电子件(18)的接头的电阻R3，并且g)当所述接头(12、14)的、所述连接线缆(36)的和/或所述功率电子件(18)的输入端的温度超过温度阈值时，减小所述电驱动器的驱动功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据a)测量的电压值在电池控制器中并且在所述功率电子件(18)中被检测。3.根据权利要求1至2所述的方法，其特征在于，根据b)，在所述车辆起动时在没有流向所述功率电子件(18)的电流流动的情况下进行参考形成并且周期性重复所述参考形成，或者由经过多次测...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：