【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车转向器，具体涉及ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法。
技术介绍
1、在ecu控制器的开发过程中，硬件的pcb设计会用到一些纯阻性元器件，这些元器件相较于其他元件发热量较大，容易造成控制器温度上升，如果散热不及时，或者设计不合理，就会产生一定的安全隐患，而且某些阻性元器件特性受温度影响较大，在极端环境温度下会造成性能的偏差，所以纯阻性元件发热情况也需要进行考量和评估，如果对元件的热效应前期重视不足,常常会在开发过程或使用过程中暴露问题，这时就需要想办法进行补救，甚至是更换或重新设计，但是这种方式费时费力，可能影响到前期开发工作甚至需要重新返工，对于开发成本，周期都有很大影响。
2、现在的开发过程常常依赖于以下两种方法对发热情况进行分析：
3、1.元器件厂商提供的产品选型表里边提供的技术参数。
4、2.基于开发者已有的理论基础及经验。
5、这两种方式对于热效应的分析不太直观，适用于设计阶段进行定性分析，而且产品的实际工作环境和运行工况复杂多样，以上两种方法更多的能作为我们开发过程的参考依据，实际的发热状况除了以上情况还需要考虑到各种极端条件，所以需要一套能对发热情况进行量化分析的工具，以及适用于各种工况下的度量标准，以便对发热情况进行度量，以此来对控制器的热效应进行评估，保证产品运行的稳定性和可靠性；
6、为此我们提供ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法解决上述问题。
技术实现思路
1、针对
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，利用发热系数的算法实现评估，实现过程使用温度采集工具和上位机，温度采集工具对元器件温度信息进行采集，并将结果传输给上位机，待测控制器将电流信息传输给上位机，上位机对电流信息进行分析，接收到的元器件电流信息和温度信息利用发热系数算法进行计算，得出发热系数，并以图表的形式输出分析结果；
3、所述发热系数的计算方法如下步骤：
4、s1：设定理论依据；
5、对于纯阻性元件，根据热量公式可知发热量；
6、即当元器件的基本参数固定，发热量的多少与电流呈二次函数关系，与时间呈一次函数关系，发出的热量产生了温升，参考热量公式，假设发热量全部用于温升，热量与温度的关系式为t，m是物体的质量，c是比热容，t是温度的变化，但是实际情况是当温度高于环境温度时就会产生向外的辐射，也就是散热，散出热能的大小与温度的关系式为：/d,其中k是物体的热传递系数，a是物体表面积，是与环境的温度差，t是散热时间，d是物体的厚度，i表示电流，单位是安培；r表示电阻，单位是欧姆；
7、根据能量守恒原理得出电流流过元器件产生的热能等于升温吸收的热量与散发的热量之和，即 经过变换得到微分方程：之后对微分方程求解得出温度和时间t的关系如下：
8、 （式1）；
9、s2：根据s1中的理论依据，进行发热系数算法的开发，首先将式1化简，因为是待测发热系数，整体使用一个未知数来表示，令=，同时测试过程采用设定测试电流的最大值、最小值、步长及持续时间，设定合适的持续时间保证采样到的温度是稳定的，这样 约等于0，可以忽略不计，因此式1经变换后可得
10、 （式2）；
11、其中是发热系数，是环境温度。
12、作为上述方案的进一步优化，所述温度采集工具采用嵌入式系统，嵌入式系统中集成信号处理单元、温度采样电路，温度采样电路的输入端与热电偶元件的输出端连接，温度采样电路将对热电偶元件的温度采样值输送给温度数据处理模块处理后将温度信息反馈给信号处理单元，信号处理单元将温度信息经过上传信息格式加工后将温度数据通过通信单元反馈给数据分析模块。
13、作为上述方案的进一步优化，所述上位机包括数据分析模块，数据分析模块的输入端分别与通信单元、时钟单元、测试人员输入模块的输出端连接，数据分析模块的输出端分别与显示器、发热系数信息模块的输入端连接，数据分析模块与待测控制器之间双向连接。
14、作为上述方案的进一步优化，所述信号处理单元采用1ms的时间间隔周期性地读取温度信息，将温度信息传输给上位机软件，上位机软件在接收到温度的同时记录当前时间和待测控制器的电流形成一组采样信息，根据接收到的采样信息采用发热系数算法计算出发热系数，并将计算结果显示到屏幕上同时存储在计算机中。
15、作为上述方案的进一步优化，上位机软件设定每个元器件的最高温度限值，上位机软件根据实时读取的温度值与温度限值作对比，当检测到某个元器件温度超过温度限值时发出对应元件的温度过高告警消息并中止测试，当测试结束，所有元器件温度均未超过限值，生成电流-发热系数图表。
16、本专利技术的ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，具备如下有益效果：
17、本专利技术的ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，能通过自动调节电流的输出和温度的采集实现元器件发热系数计算和控制器阻性元件发热检测，通过本方法能为pcb设计、优化及器件选型提供数据依据，也实现了阻性元件发热情况对控制器运行的影响评估，为产品的可靠性提供支持。
18、参照后文的说明与附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式，应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。
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1.ECU控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于，利用发热系数的算法实现评估，实现过程使用温度采集工具和上位机，温度采集工具对元器件温度信息进行采集，并将结果传输给上位机，待测控制器将电流信息传输给上位机，上位机对电流信息进行分析，对接收到的元器件电流信息和温度信息利用发热系数算法进行计算，得出发热系数，并以图表的形式输出分析结果；
2.根据权利要求1所述的ECU控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：所述温度采集工具采用嵌入式系统，嵌入式系统中集成信号处理单元、温度采样电路，温度采样电路的输入端与热电偶元件的输出端连接，温度采样电路将对热电偶元件的温度采样值输送给温度数据处理模块处理后将温度信息反馈给信号处理单元，信号处理单元将温度信息经过上传信息格式加工后将温度数据通过通信单元反馈给数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的ECU控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：所述上位机包括数据分析模块，数据分析模块的输入端分别与通信单元、时钟单元、测试人员输入模块的输出端连接，数据分析模块的输出端分别与显示器、发热系数信息模
4.根据权利要求2所述的ECU控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：所述信号处理单元采用1ms的时间间隔周期性地读取温度信息，将温度信息传输给上位机软件，上位机软件在接收到温度的同时记录当前时间和待测控制器的电流形成一组采样信息，根据接收到的采样信息采用发热系数算法计算出发热系数，并将计算结果显示到屏幕上同时存储在计算机中。
5.根据权利要求1所述的ECU控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：上位机软件设定每个元器件的最高温度限值，上位机软件根据实时读取的温度值与温度限值作对比，当检测到某个元器件温度超过温度限值时发出对应元件的温度过高告警消息并中止测试，当测试结束，所有元器件温度均未超过限值，生成电流-发热系数图表。
...【技术特征摘要】
1.ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于，利用发热系数的算法实现评估，实现过程使用温度采集工具和上位机，温度采集工具对元器件温度信息进行采集，并将结果传输给上位机，待测控制器将电流信息传输给上位机，上位机对电流信息进行分析，对接收到的元器件电流信息和温度信息利用发热系数算法进行计算，得出发热系数，并以图表的形式输出分析结果；
2.根据权利要求1所述的ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：所述温度采集工具采用嵌入式系统，嵌入式系统中集成信号处理单元、温度采样电路，温度采样电路的输入端与热电偶元件的输出端连接，温度采样电路将对热电偶元件的温度采样值输送给温度数据处理模块处理后将温度信息反馈给信号处理单元，信号处理单元将温度信息经过上传信息格式加工后将温度数据通过通信单元反馈给数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的ecu控制器中功率器件电阻性热效应的评估方法，其特征在于：所述上位机包括数据分析...
【专利技术属性】
技术研发人员：王璠，周振强，李志杰，王豪，
申请(专利权)人：天津德科智控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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