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原文传递冷却液流量监测方法及液冷电驱系统

专利名称：	冷却液流量监测方法及液冷电驱系统
摘要：	本发明提供一种冷却液流量监测及液冷电驱系统，通过获取液冷电驱系统中两个参考点的温度以及功率模块的功耗损失，即可得到流经所述功率模块的冷却液的流量，解决了目前配置电驱动系统车辆无法获知实际冷却液流量及容易发生冷却异常而导致系统故障的问题。进一步的，利用对液冷电驱系统中两个参考点的温度检测值以及功率模块的功耗损失进行计算，可不对液冷电驱系统增设如流量传感器等物理传感器，不提高产品成本，也避免了因物理传感器的散差和故障导致的问题，可靠性高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	联合汽车电子有限公司
发明人：	黄宜坤
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910901488.8
公开号：	CN110614919A
代理机构：	上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	曹廷廷
分类号：	B60L3/00(2019.01);B;B60;B60L;B60L3
申请人地址：	201206 上海市浦东新区榕桥路555号
主权项：	1.一种冷却液流量监测方法，应用于液冷电驱系统，所述液冷电驱系统包括一功率模块与一供冷却液流通的液冷通道，所述液冷通道与所述功率模块连接，用以为所述功率模块散热，其特征在于，所述冷却液流量监测方法包括：分别获取所述液冷电驱系统中一设置于所述液冷通道或所述功率模块中的第一参考点的温度；以及一设置于所述液冷通道或所述功率模块中的第二参考点的温度；获取所述功率模块的功耗损失；根据预设的规则，由所述第一参考点的温度、第二参考点的温度与所述功耗损失得到流经所述液冷通道的冷却液的流量。 2.根据权利要求1所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述第一参考点设置于所述液冷通道的入口处，所述第二参考点设置于所述液冷通道的出口处；所述预设的规则包括：以所述第一参考点与所述第二参考点所测得的温度差值为第一温差；根据以下公式计算得到所述冷却液的流量：其中，Vf为所述冷却液的流量，Ptot为所述功率模块的总功耗损失，Cv为所述冷却液的比热容，ρ为所述冷却液的密度，T1为所述第一参考点处测得的温度，T2为所述第二参考点处测得的温度。 3.根据权利要求1所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述第一参考点设置于所述液冷通道中，所述第二参考点设置于所述功率模块中；所述预设的规则包括：以所述第一参考点与所述第二参考点所测得的温度差值为第二温差；根据所述功耗损失及所述第二温差计算所述第二参考点相对于所述冷却液的热阻；根据所述热阻和所述第一参考点处测得的温度计算得到所述冷却液的流量。 4.根据权利要求3所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述功率模块包括若干相的功率单元，所述第二参考点设置于靠近所述冷却液之入口的一相功率单元上，所述第二参考点相对于所述冷却液的热阻根据以下公式计算：其中，T1为所述第一参考点处测得的温度，T2为所述第二参考点处测得的温度，P为所述功率模块之设有所述第二参考点的一相功率单元的功耗损失，Rntc为所述第二参考点相对于所述冷却液的热阻。 5.根据权利要求4所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述冷却液流量Vf通过如下函数关系进行计算得到： Rntcref＝f(T1,Vfref) 其中Vfref为预设的参考流量，Rntcref为所述参考流量及T1下的参考冷却液热阻，Vf为所述冷却液的流量；其中所述函数关系由实验标定表格实现或者根据实验数据采用多项式拟合的方式实现。 6.根据权利要求3所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述冷却液流量Vf通过如下函数关系进行计算得到： Vf＝f(Rntc,T1) 其中所述函数关系由实验标定表格实现或者根据实验数据采用多项式拟合的方式实现。 7.根据权利要求1所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述第一参考点与第二参考点均设置于所述功率模块中，所述功率模块包括多相的功率单元，所述多相的功率单元按所述冷却液的流动方向依次排布，所述第一参考点设置于靠近所述冷却液之入口的功率单元上，所述第二参考点设置于靠近所述冷却液之出口的功率单元上，所述预设的规则包括：以所述第一参考点与第二参考点所测得的温度差值为第三温差；将可能的流量空间以预定的分辨率离散化；利用查找算法找到符合约束条件的流量数值作为所述冷却液的流量Vf；所述约束条件包括：查找到的流量数值满足： T1＝Tin+P*Rntc(Tin,Vf) 其中，T1为所述第一参考点处测得的温度，T2为所述第二参考点处测得的温度，Tin为计算得到的冷却液之入口处的温度，Rntc为所述第一参考点相对于所述冷却液的热阻，Ptot为所述功率模块的总功耗损失，P为设有所述第一参考点的一相功率单元的功耗损失，Cv为所述冷却液的比热容，ρ为所述冷却液的密度；Vt为假设流量，Vf为所述冷却液的流量。 8.根据权利要求7所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述查找算法包括：步骤一：遍历离散化后的流量空间，以给定一假设流量Vt；步骤二：根据所述第一参考点处测得的温度T1、设有所述第一参考点的一相功率单元的功率损耗P、所述假设流量Vt与所述冷却液之入口处的温度Tin的关系，利用所述假设流量Vt计算出冷却液之入口处的温度Tin；步骤三：根据所述第三温差、所述功率模块的总功耗损失Ptot、冷却液之入口处的温度Tin与所述冷却液的流量Vf的关系，计算得到所述冷却液的流量Vf。 9.根据权利要求8所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，在所述步骤三之后，所述冷却液流量监测方法还包括：若计算得到的冷却液的流量与所述假设流量Vt的误差在预定范围外，则返回所述步骤一，给定另一假设流量，并重复计算所述冷却液的流量；其中，当所述步骤一的循环次数达到预定阈值时，以计算得到的冷却液的流量与所述假设流量Vt的误差最小的一次循环中，所计算得到的冷却液的流量作为所述冷却液的流量Vf。 10.根据权利要求8所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述步骤二中，所述第一参考点处测得的温度T1、设有所述第一参考点的一相功率单元的功率损耗P、所述假设流量Vt、冷却液之入口处的温度Tin的函数关系如下所示： Tin＝f(T1,P,Vt) 其中所述函数关系由实验标定表格实现或者根据实验数据采用多项式拟合的方式实现。 11.根据权利要求8所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，所述步骤三中，所述第三温差T2-T1、功率模块的总功耗损失Ptot、冷却液之入口处的温度Tin与所述冷却液的流量Vf的函数关系如下所示： Vf＝f(T2-T1,Ptot,Tin) 其中所述函数关系由实验标定表格实现或者根据实验数据采用多项式拟合的方式实现。 12.根据权利要求1所述的冷却液流量监测方法，其特征在于，获取所述功率模块的功耗损失的方法包括：获取所述功率模块的开关损耗功率和导通损耗功率；以及在一定时间周期累积平均所述开关损耗功率和所述导通损耗功率得到所述功率模块的损耗功率。 13.一种液冷电驱系统，其特征在于，包括：功率模块；供冷却液流通的液冷通道，所述液冷通道与所述功率模块连接，用以为所述功率模块散热；第一温度传感器，设置于所述液冷通道或所述功率模块中的第一参考点，用以获取所述第一参考点的温度；第二温度传感器，设置于所述液冷通道或所述功率模块中的第二参考点，用以获取所述第二参考点的温度；以及控制模块，分别与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、及所述功率模块通信连接；所述控制模块利用根据权利要求1～12中任一项所述的冷却液流量监测方法获取流经所述液冷通道的冷却液的流量；当获取到的所述冷却液的流量与目标冷却液流量的差距超过预设安全阈值时，执行报警或通过控制所述功率模块对电动机实施降额控制。
所属类别：	发明专利