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直流支撑电容的芯胞温度监测方法及相关设备与流程 专利技术说明

作者:admin      2023-07-19 16:39:53     596



测量装置的制造及其应用技术1.本公开涉及汽车电子技术领域,具体涉及一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法及相关设备。背景技术:2.在汽车电子技术领域中,包括光伏和储能等大功率的功率变换器,光伏和储能中包括直流支撑电容(dc-link)等逆变器,有研究表明,对于直流支撑电容而言,直流支撑电容的芯胞温度每上升8℃,直流支撑电容的使用寿命将会减少一半,如此可见,温度是影响直流支撑电容的性能的因素之一。避免直流支撑电容的芯胞温度过高,是保证直流支撑电容的使用寿命的措施,因此,需监测直流支撑电容的芯胞温度,以根据监测得到的芯胞温度采取相应的措施,避免直流支撑电容的芯胞温度过高。3.现有技术通过借助外部设备,采用热电偶直接测量直流支撑电容的芯胞温度,但该方法是在研发阶段的验证过程中使用,对于已经量产直流支撑电容,借助外部设备,采用热电偶直接测量该直流支撑电容的芯胞温度,会影响直流支撑电容的性能,从而导致直流支撑电容的可靠性低。技术实现要素:4.本技术实施例提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法及相关设备,能够解决现有功率调整中存在的直流支撑电容的可靠性低的问题。5.第一方面,本技术实施例提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法,方法包括:6.获取所述直流支撑电容的损耗值;7.利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,所述预定功率模块中的散热模块与所述直流支撑电容的散热模块串联连接;8.获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值;9.根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值。10.在一个可能实现的实施例中,所述根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法包括:11.利用下述公式,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值:12.tdc-link=tfluent+pdc-link-loss*zth113.其中,tdc-link为所述直流支撑电容的芯胞温度值,tfluent为所述冷却介质的温度值,pdc-link-loss为所述损耗值,zth1为所述热阻抗值。14.在一个可能实现的实施例中,所述预定功率模块为逆变器的功率模块,所述采样温度为利用ntc采样的ntc采样温度,15.所述利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法还包括:16.获取所述逆变器的功率模块中的ntc采样温度值、所述逆变器的功率模块的热阻抗值以及所述逆变器的功率模块的损耗值;17.计算所述逆变器的功率模块的热阻抗值和损耗值的积,得到第一值;18.计算所述第一值和所述逆变器的功率模块的采样温度值的差值,得到所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。19.在一个可能实现的实施例中,所述获取所述直流支撑电容的损耗值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法包括:20.获取所述直流支撑电容的纹波电流值;21.获取所述直流支撑电容的等效串联电阻值;22.根据所述纹波电流值和所述直流支撑电容的等效串联电阻值,确定所述直流支撑电容的损耗值。23.在一个可能实现的实施例中,所述获取所述直流支撑电容的纹波电流值,包括:24.获取所述逆变器的功率因数、调制比以及输出电流,所述逆变器包括所述直流支撑电容;25.根据所述逆变器的所述功率因数、所述调制比以及所述输出电流,确定所述直流支撑电容的纹波电流值。26.在一个可能实现的实施例中,所述直流支撑电容的第一热路模型包括n个串接的第一热阻抗模块,每个所述第一热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容,n为正整数;27.所述获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,包括:28.对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数;所述热阻值为所述第一热阻抗模块中一个热阻的阻值,所述热容值为所述第一抗阻模块中一个热容的容值;29.根据所述热温度系数,确定所述第一抗阻模块的热阻抗值;30.将所述n个第一热阻抗模块的热阻抗值之和,确定为所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值。31.在一个可能实现的实施例中,在所述对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数之前,所述方法还包括:32.确定第一恒流源,所述第一恒流源用于表征所述直流支撑电容的损耗值;33.串联连接所述第一恒流源与n个第一热阻抗模块,得到第一热路模型;34.利用所述第一热路模型,获取所述直流支撑电容在第一预设条件下的至少一个第一温度值;35.利用所述至少一个第一温度值和第二温度值,训练所述第一热路模型中所述第一热阻抗模块的热阻的阻值和热容的容值,直至所述直流支撑电容的第二温度值与所述第一温度值拟合,所述第二温度值为所述预设条件下仿真得到的温度值。36.在一个可能实现的实施例中,在所述利用预定逆变器功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值之前,所述方法还包括:37.确定第二恒流源,所述第二恒流源用于表征所述预定功率模块的损耗值;38.串联连接所述第二恒流源与至少一个第二热阻抗模块,得到第二热路模型,所述至少一个第二热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容;39.根据所述第二热路模型,确定所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。40.在一个可能实现的实施例中,在所述根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值之后,所述方法还包括:41.在所述直流支撑电容的芯胞温度大于所述预设温度值的情况下,调整逆变器的功率因数、调制比以及输出电流中的至少两个的值,以使所述直流支撑电容的芯胞温度值小于或等于所述预设温度值。42.第二方面,本技术实施例提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测装置,直流支撑电容的芯胞温度监测装置包括:43.第一获取模块,用于获取所述直流支撑电容的损耗值;44.第二获取模块,用于利用预定功率模块中的采集温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,所述预定逆变器模块中的散热模块与所述直流支撑电容的散热模块串联连接;45.第三获取模块,用于获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值;46.第一确定模块,用于根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值。47.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时执行实现上述直流支撑电容的芯胞温度监测方法。48.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述直流支撑电容的芯胞温度监测实施例的各个过程。49.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行实现上述直流支撑电容的芯胞温度监测各个过程。50.本技术实施例提供的一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法及相关设备,获取直流支撑电容的损耗值,也要获取直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,还获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,以获得计算该直流支撑电容的温度值的数据基础,在获取到上述损耗值、冷却介质的温度值以及热阻抗值的情况下,可以计算得到该直流支撑电容的芯胞温度值。如此,本技术实施例可以通过获取直流支撑电容的相应数据,计算得到该直流支撑电容的芯胞温度值,可以无需外部零件的介入,故而,可以在不影响直流支撑电容的性能的基础上实现直流支撑电容的芯胞温度的获取,可提高直流支撑电容的可靠性。附图说明51.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。52.图1为本技术实施例提供的车载逆变器电路的主功率拓扑图;53.图2为本技术实施例提供的直流支撑电容的芯胞温度监测方法的流程图;54.图3为本技术实施例提供的直流支撑电容的热仿真云图;55.图4为本技术实施例提供的热路模型的电路图;56.图5为本技术实施例提供的直流支撑电容的芯胞温度的温升曲线图;57.图6为本技术实施例提供的直流支撑电容的芯胞温度监测方法的结构图;58.图7为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式59.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本技术进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术,而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。60.在本文中,诸如第一第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。61.随着汽车电子技术的逐步发展,光伏、储能等大功率的功率变换器在汽车电子技术的应用中都处于重要地位,而在光伏、储能等大功率的功率变换器中包括重要的逆变器,例如,直流支撑(dc-link)电容。62.在汽车逆变器主功率驱动器,如图1所示,自主功率回路主要有直流支撑电容(101)和功率模块(102、103、104、105、106、107)。63.由于每个功率模块(102、103、104、105、106、107)可包括一个功率模块部件,且该功率模块与直流支撑电容(101)共用一个散热系统,电流从直流支撑电容中流出,流入该功率模块,因此,可以利用功率模块的某些参数信息,计算得到直流支撑电容的芯胞温度。在本文中,直流支撑电容的芯胞温度是指直流支撑电容的预定位置处温度,优选地,可以是直流支撑电容的最高温度所在位置处的温度。64.dc-link电容(101)是交直流的功率交换的媒介,可以平抑瞬时功率,改善系统的电磁兼容(electromagnetic compatibility,emc),平滑母线电压,抑制母线电压的纹波幅度,同时,吸收电机控制器母线端的高脉冲电流,为负载提供瞬时功率,避免直流母线电压瞬变,功率模块开通关断的最小环路,dc-link在整个车载逆变器中举足轻重,直接影响车载逆变器的性能,也会影响车载逆变器使用寿命。65.对于dc-link电容来说,影响其性能的主要因素是温度,芯胞温度的上升会缩短dc-link电容的寿命,因而,温度过高会导致dc-link电容的性能下降甚至失效,进一步会导致车载逆变器的使用寿命大大缩短。66.为提高车载逆变器的使用寿命,监测dc-link电容的温度值,以采取相应的措施,降低dc-link电容的温度值,目前监测dc-link电容的温度值一般需要借助外部设备进行监测,例如,增加热电偶传感器以及外部的测试设备,测量dc-link电容的芯胞温度。67.目前的这种借助热电偶直接测量dc-link电容的芯胞温度的方法存在以下技术问题:由于增加热电偶传感器以及外部的测试设备,测量dc-link电容的芯胞温度的方法,仅限于在研发阶段,对于已经量产的产品(例如dc-link电容),在外部增加热电偶传感器以及外部的测试设备测量温度,会影响dc-link电容的可靠性,因此,采用热电偶直接测量dc-link电容的芯胞温度的方法,可在研发阶段的验证过程中使用,但对于量化的产品使用该方法会影响dc-link电容的可靠性。68.鉴于上述研究发现,本技术实施例提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法,以解决现有技术中存在的上述技术问题。69.本技术实施例的技术构思在于:获取直流支撑电容的损耗值,同时还要获取直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,以获得计算该直流支撑电容的温度值的数据基础,在获取到上述损耗值、冷却介质的温度值以及热阻抗值,可以计算得到该直流支撑电容的芯胞温度值,进而将该直流支撑电容的芯胞温度值作为该直流支撑电容的温度值。如此,本技术实施例可以通过获取直流支撑电容的相应数据,计算得到该直流支撑电容的芯胞温度值,可以无需外部零件的介入,故而,可以在不影响直流支撑电容的性能的基础上实现直流支撑电容的芯胞温度的获取,可提高直流支撑电容的可靠性。在本文中,直流支撑电容的芯胞热点可以指直流支撑电容的预定温度所处的位置,优选地,直流支撑电容的芯胞热点可以指直流支撑电容的最高温度所在的位置。70.本实施例提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法,如图2所示,步骤如下:71.s201:获取所述直流支撑电容的损耗值。72.在逆变器的不同工况下(例如,电压电流载频等),dc-link电容在单位时间内因发热所消耗的能量可以称为损耗,dc-link电容的损耗可以包括介质损耗、电导损耗以及电容所有金属部分的电阻所引起的损耗。73.在逆变器的不同工况下,dc-link电容形成的损耗不同。74.该dc-link电容的损耗值可以包括但不限于由用户通过公式计算得到,另外,还可以构建并存储不同输入情况的表格,该表格包括在不同输入条件的情况下,确定对应的直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。若输入条件与该表格中存储的输入条件匹配时,可以采用查表方式,直接确定直流支撑电容的损耗值。75.获取dc-link电容的损耗值可以作为计算直流支撑电容的芯胞温度值的基础数据。76.s202:利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,所述预定功率模块中的散热模块与所述直流支撑电容的散热模块串联连接。77.优选地,在车辆中,所述预定功率模块可以是逆变器的功率模块,并且所述采样温度可以是利用ntc采样而获得的温度。78.在车辆中,由于用于逆变器的功率模块的散热水道和用于直流支撑电容的散热水道是串联的,因此,可利用逆变器自带的功率模块的采样温度来获取直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,即,通过热网络模型计算得到冷却液温度,进而计算器电容的芯胞温度。79.对于不同的输入条件设置,可以利用不同的冷却介质,降低dc-link电容的芯胞温度。80.冷却介质可以包括但不限于空气、水以及油等介质,将dc-link电容经由该冷却介质,降低dc-link的温度上升的速度,保证dc-link电容的可靠性,以维持电路的运转。81.在一些实施例中,不限于冷却介质的形态,可以采用本技术实施例中的ntc温度等参数信息,获取直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。82.在另一些实施例中,在满足冷却介质的形态为液体的条件时,还可以采样冷却液的温度,直接获取直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。83.由此,可以确定dc-link电容的热能有一部分是被冷却介质所转化为其他能量,冷却介质可用于降低dc-link电容的温度,以保证dc-link电容的可靠性。84.在一些实施例中,图1中所示的逆变器(例如,车载逆变器)包括功率模块(102、103、104、105、106、107),可根据功率模块的ntc采样温度值来确定冷却介质的温度值,该温度值是确定dc-link电容的芯胞温度的基础数据。85.s203:获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值。86.如图3所示,直流支撑电容的热仿真图按照颜色深度划分,颜色越深的区域,温度越高,直流支撑电容的温度从外至内的颜色越来越深,即该直流支撑电容的中间区域的温度最高,即直流支撑电容的芯胞温度最高。87.通过获取直流支撑电容的芯胞热点到冷却介质的热阻抗值,确定由于热阻抗运行所产生的温度值,从而了解直流支撑电容的芯胞温度的上升原因,以确定直流支撑电容的芯胞温度值。因此,获取直流支撑电容的芯胞热点到冷却介质的热阻抗值是确定dc-link电容的芯胞温度的数据基础。88.s204:根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值。89.直流支撑电容的芯胞温度值可以由热电偶进行直接测量得到,但直接测量方法需要连接外部设备,而外部设备的运行会产生相应的热量,会影响dc-link芯胞温度,进而会影响dc-link电容的芯胞温度的测量,可靠性较低。90.本技术实施例基于直流支撑电容的损耗值、冷却介质的温度值以及热阻抗值,可以计算得到直流支撑电容的芯胞温度值。91.不同于直接测量的方法,本技术实施例无需连接外部设备,故而,不会影响dc-link电容的性能,从而能够保证dc-link电容的可靠性。92.在一些实施例中,所述根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法可以包括:93.利用下述公式(1),确定所述直流支撑电容的芯胞温度值:94.tdc-link=tfluent+pdc-link-loss*zth1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(1)95.其中,tdc-link为所述直流支撑电容的芯胞温度值,tfluent为所述冷却介质的温度值,pdc-link-loss为所述损耗值,zth1为所述热阻抗值。96.从公式可以看出,计算dc-link电容的损耗值和热阻抗值的积,而后计算该积与冷却介质的温度值之和,该积与冷却介质的温度值之和可以表述为dc-link电容的芯胞温度值。97.在一些实施例中,通过公式(1)可以直观地确定影响dc-link电容的芯胞温度值的因素是冷却介质的温度值、损耗值以及热阻抗值,因此,可以通过调整冷却介质的温度值、损耗值以及热阻抗值,从而影响dc-link电容的芯胞温度值。98.由公式可以表示直流支撑电容的芯胞温度值、冷却介质的温度值、损耗值以及热阻抗值之间的关系,进而通过公式可快速确定直流支撑电容的芯胞温度值。99.在另一些实施例中,构建并存储不同输入情况的表格,该表格包括在不同输入条件的情况下,确定对应的直流支撑电容的芯胞温度值。若在应用过程中的输入条件与该表格中存储的输入条件匹配时,可以采用查表方式,直接确定直流支撑电容的芯胞温度值,其中,输入条件可以包括损耗值、所冷却介质的温度值以及热阻抗值。100.通过上述公式计算或查表方式可以确定直流支撑电容的芯胞温度值,可实时监测直流支撑电容的芯胞温度,避免该直流支撑电容的芯胞温度过高,导致直流支撑电容的性能下降甚至失效。101.在一些实施例中,例如,在车辆中,利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法还可以包括:102.获取逆变器的功率模块中的ntc采样温度值、逆变器的功率模块的热阻抗值以及逆变器的功率模块的损耗值;103.计算逆变器的功率模块的热阻抗值和损耗值的积,得到第一值;104.计算所述第一值和逆变器的功率模块的采样温度值的差值,得到所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。105.在一个具体的实施例中,可根据下述公式(2),确定直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。106.tfluent=tntc-ploss×zth2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(2)107.其中,tfluent为直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,tntc为逆变器功率模块中的ntc采样温度值,ploss为功率模块的损耗值,zth2为功率模块的热阻抗值。108.在另一些实施例中,采用本技术实施例在不同的功率模块的采样温度值、热阻抗值以及损耗值的情况下,构建并存储不同输入情况的表格,该表格包括在不同输入条件的情况下,确定对应的直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。若输入条件与该表格中存储的输入条件匹配时,可以采用查表方式,直接确定直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。109.在一些实施例中,在所述获取所述直流支撑电容的损耗值之前,直流支撑电容的芯胞温度监测还可以包括:110.获取所述直流支撑电容的纹波电流值;111.获取所述直流支撑电容的等效串联电阻值;112.根据所述纹波电流值和所述直流支撑电容的等效串联电阻值,确定所述直流支撑电容的损耗值。113.纹波电流可以包括流经电容器的交流电流的有效(root mean square,rms)值,其在电压上的表现为脉动或纹波电压。114.dc-link最大允许纹波电流受环境温度、电容器表面温度(及散热面积)、损耗角度或esr,以及交流频率参数的限制。值得一提的是,温度是电容器件寿命的决定性因素,因此,由纹波产生的热损耗将成为电容寿命的一个关键参考因数。115.在本技术实施例中,基于流经dc-link的纹波电流,计算dc-link的损耗值。116.在一些实施例中,利用下述公式(3),确定dc-link的温度损耗值。[0117][0118]其中,pdc-link-loss为直流支撑电容的损耗值,resr为直流支撑电容的等效串联电阻值,iripple为直流支撑电容的纹波电流值。[0119]在另一些实施例中,还可以在一些特定的条件下,构建并存储直流支撑电容的损耗值与直流支撑电容的纹波电流值和等效串联电阻值的数量关系,该数量关系可以表示为直流支撑电容的纹波电流值随着直流支撑电容的纹波电流值和等效串联电阻值的变化而变化,因此,可以在满足该特定条件下,通过查询该数量关系可以直接确定直流支撑电容的纹波电流值,从而保证资源的有效利用。[0120]通过获取流经dc-link的纹波电流和直流支撑电容的等效串联电阻值,可以确定直流支撑电容的损耗值,进而可以确定直流支撑电容的芯胞温度值,采用当前应用状态下的输入条件,确定直流支撑电容的芯胞温度,可实时监测当前应用状态下的直流支撑电容的芯胞温度,计算的准确度较高,另外,采用此计算方式,无需外部设备的介入,可提高直流支撑电容的可靠性。[0121]在一些实施例中,所述获取所述直流支撑电容的纹波电流值,直流支撑电容的芯胞温度监测方法可以包括:[0122]获取逆变器的功率因数、调制比以及输出电流,所述逆变器包括所述直流支撑电容;[0123]根据所述逆变器的所述功率因数、所述调制比以及所述输出电流,确定所述直流支撑电容的纹波电流值。[0124]逆变器(例如,车载逆变器)中的重要组件可以包括dc-link,因此,可基于逆变器的功率因数、调制比以及输出电流,从而确定直流支撑电容的纹波电流值。[0125]在一些实施例中,可利用下述公式(4),确定直流支撑电容的纹波电流值。[0126][0127]其中,io为逆变器的输出电流,m为逆变器的调制比,cos(θ)为车逆变器的功率因数。[0128]在一个具体的实施例中,当逆变器为车载逆变器的情况下,用户可以配置车载逆变器的输出电流io为280a,车载逆变器的调制比m为0.8,车载逆变器的功率因数cos(θ)为0.9,从而计算出直流支撑电容的纹波电流值。[0129]在另一些实施例中,还可以在一些特定的条件下,构建并存储直流支撑电容的纹波电流值与逆变器的功率因数、调制比以及输出电流的数量关系,该数量关系可以表示为直流支撑电容的纹波电流值随着逆变器的功率因数、调制比以及输出电流的变化而变化,因此,可以在满足该特定条件下,通过查询该数量关系可以直接确定直流支撑电容的纹波电流值,从而实现资源的合理分配。[0130]通过逆变器的相应参数值,可以确定直流支撑电容的纹波电流值,为确定直流支撑电容的芯胞温度值提供基础数据。[0131]在一些实施例中,所述直流支撑电容的第一热路模型包括n个串接的第一热阻抗模块,每个所述第一热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容,n为正整数;[0132]所述获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,可以包括:[0133]对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数;所述热阻值为所述第一热阻抗模块中一个热阻的阻值,所述热容值为所述第一抗阻模块中一个热容的容值;[0134]根据所述热温度系数,确定所述第一抗阻模块的热阻抗值;[0135]将所述n个第一热阻抗模块的热阻抗值之和,确定为所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值。[0136]由图4所示,直流支撑电容的第一热路模型可以表述为dc-link电容的foster模型(4100),该模型包括n个串接的热阻抗模块,每个所述热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容。其中,4130、4140和4150分别表示为在热路模型中的离第一恒流源4120最近的第一个热阻抗模块、第二个热阻抗模块以及第n个热阻抗模块,且第一个热阻抗模块、第二个热阻抗模块以及第n个热阻抗模块分别对应有一个热阻(4132、4142、4152)和一个热容(4131、4141、4151)。[0137]可以由下述公式(5),计算热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到热温度系数。[0138]τi=rth1i×cthiꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ(5)[0139]其中,τi为n个热阻抗模块中的第i个热温度系数,rth1i为n个热阻抗模块中的第i个热阻的阻值,cthi为n个热阻抗模块中的第i个热容的容值。[0140]在确定热温度系数之后,可以由下述公式(6),确定直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值。[0141][0142]其中,zth1为直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,t为时间。[0143]在一个具体的实施例中,从系统的动态性能和软件计算量考虑,如表1所示,可以选取四个热阻抗模块,计算四个热阻抗模块对应的热阻抗值,从而可推导出下述公式,将下述公式(7)离散化后,在软件中编写监测dc-link电容的芯胞温度的程序,从而可实时计算dc-link电容的芯胞温度,达到实时监测dc-link电容的芯胞温度的目的。[0144][0145]其中,tdc-link为dc-link电容的芯胞温度,tfluent为所述冷却介质的温度值,pdc-link-loss为所述损耗值,为四个热阻抗模块对应的热阻抗值。[0146]表一:四阶热阻抗模块示意图[0147]热阻rth1rth2rth3rth4热容cth1cth2cth3cth4[0148]在一些实施例中,在所述对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数之前,所述方法还可以包括:[0149]确定第一恒流源,所述第一恒流源用于表征所述直流支撑电容的损耗值;[0150]串联连接所述第一恒流源与n个第一热阻抗模块,得到第一热路模型;[0151]利用所述第一热路模型,获取所述直流支撑电容在第一预设条件下的至少一个第一温度值;[0152]利用所述至少一个第一温度值和第二温度值,训练所述第一热路模型中所述第一热阻抗模块的热阻的阻值和热容的容值,直至所述直流支撑电容的第二温度值与所述第一温度值拟合,所述第二温度值为所述预设条件下仿真得到的温度值。[0153]如图4所示,第一热路模型还可以包括第一恒流源(4120),第一恒流源(4120)用于表征直流支撑电容的损耗值,与此同时,与n个热阻抗模块(4130、4140以及4150)串联连接,进而构造直流支撑电容的第一热路模型,另外,为了更加准确地获得直流支撑电容的芯胞温度,可对构造的第一热路模型进行训练。[0154]在一个具体的实施例中,在电流280a、电压420v以及载波频率10k条件下,利用本技术的第一热路模型(4100),可以获得电容随时间的第一变化曲线(如图5所示),可将第一变化曲线输入至matlab中,考虑到直流支撑电容的损耗值,拟合出对应的芯胞温度上升曲线,另外,可以在相同条件下进行仿真实验,获得电容随时间的第二变化曲线,其中,第一温度值可以为第一变化曲线中的目标时间点对应的值,第二温度值可以为第二变化曲线中的目标时间点对应的值,利用至少一个第一温度值和第二温度值,将第一变化曲线和第二变化曲线进行拟合,与此同时,考虑到直流支撑电容的损耗值,并从动态性能及软件计算量考虑,选择n个热阻抗模块。[0155]通过训练第一热路模型,直至第一温度值和第二温度值拟合,可提高热路模型的可靠性。[0156]在一些实施例中,在所述利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值之前,所述方法还可以包括:[0157]确定第二恒流源,所述第二恒流源用于表征所述功率模块的损耗值;[0158]串联连接所述第二恒流源与至少一个第二热阻抗模块,得到第二热路模型,所述至少一个第二热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容;[0159]根据所述第二热路模型,确定所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。[0160]在构造第二热路模型(4200)时,如图4所示,可采用第二恒流源(4210)表征ntc的损耗值,同样地,可采用至少一个第二热阻抗模块(4220)表征ntc的热阻抗值,由于第二热路模型(4200)的接地模块(4110)与第一热路模型的接地模块(4110)相连,且接地模块(4110)可以表征为直流支撑电容的芯胞温度,因此,可以通过第二热路模型(4200),获取ntc温度,确定冷却介质的温度(4110),进一步地,该冷却介质的温度可以表述为直流支撑电容的芯胞温度。[0161]ntc的参数信息可以包括但不限于ntc采样温度值。[0162]在一些实施例中,可基于ntc采样温度值、热阻抗值以及损耗值,进而确定直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。[0163]在另一些实施例中,还可以在一些特定的条件下,构建并存储ntc的温度与直流支撑电容对应的冷却介质的温度值的数量关系,该数量关系可以表示为直流支撑电容对应的冷却介质的温度值随着ntc温度的变化而变化,因此,可以在满足该特定条件下,通过查询该数量关系直接确定直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,从而实现资源的合理分配。[0164]值得一提的是,基于ntc的第二热路模型可复用,因此可以减少电线的使用,使用成本降低,实现资源的有效利用。[0165]在一些实施例中,在所述根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值之后,所述方法还可以包括:[0166]在所述直流支撑电容的芯胞温度大于所述预设温度值的情况下,调整逆变器的功率因数、调制比以及输出电流中的至少两个的值,以使所述直流支撑电容的芯胞温度值小于或等于所述预设温度值。[0167]预设温度值可以由用户预先设定。[0168]逆变器的控制策略可以包括:为保证逆变器的可靠运行,需保证逆变器的输出功率,而逆变器的输出功率受逆变器的功率因数、调制比以及输出电流等因素的影响,因此,要在保证逆变器的输出功率的同时,降低直流支撑电容的芯胞温度值,可调整逆变器的功率因数、调制比以及输出电流中的至少两个值,用于保持逆变器的可靠运行,且降低直流支撑电容的芯胞温度值。[0169]用户采用软件编辑程序,以实时监测直流支撑电容的芯胞温度值,在监测直流支撑电容的芯胞温度值时有两种情况,第一种情况为在直流支撑电容的芯胞温度值大于预设温度值时,采用软件调整逆变器的功率因数、调制比以及输出电流中的至少两个值,降低直流支撑电容的芯胞温度值,直至直流支撑电容的芯胞温度值小于或等于预设温度值;第二种情况为在直流支撑电容的芯胞温度值小于或等于预设温度值时,持续关注直流支撑电容的芯胞温度,在其大于预设温度值时,及时采取相应措施,以延长直流支撑电容的使用寿命。[0170]若监测到直流支撑电容的芯胞温度值大于预设温度值,则在不降低逆变器的输出功率,保证逆变器的可靠运行的基础上,及时调整逆变器的控制策略,以使直流支撑电容的芯胞温度值下降至小于或等于所述预设温度值,降低由于温度过高所导致的直流支撑电容性能失效的可能性。[0171]此外,参见图6,本技术实施例还提供了一种直流支撑电容的芯胞温度监测装置600,该装置600包括第一获取模块601、第二获取模块602、第三获取模块603以及第一确定模块604,各模块之间共同完成直流支撑电容的芯胞温度监测过程,具体为:[0172]第一获取模块601,用于获取所述直流支撑电容的损耗值;[0173]第二获取模块602,用于利用预定功率模块(例如,逆变器功率模块)中的采样温度(例如,ntc采样温度),获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,所述预定功率模块中的散热模块与所述直流支撑电容的散热模块串联连接;[0174]第三获取模块603,用于获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值;[0175]第一确定模块604,用于根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值。[0176]在一些实施例中,所述第一确定模块604,用于根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值,装置还可以包括:[0177]第二确定模块,用于利用下述公式,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值:[0178]tdc-link=tfluent+pdc-link-loss*zth1[0179]其中,tdc-link为所述直流支撑电容的芯胞温度值,tfluent为所述冷却介质的温度值,pdc-link-loss为所述损耗值,zth1为所述热阻抗值。[0180]在一些实施例中,所述预定功率模块为逆变器的功率模块,所述采样温度为利用ntc采样的ntc采样温度,所述第二获取模块602,用于利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值,装置还可以包括:[0181]第四获取模块,用于获取所述逆变器的功率模块中的ntc采样温度值、逆变器的功率模块的热阻抗值以及逆变器的功率模块的损耗值;[0182]第一计算模块,用于计算所述逆变器的功率模块的热阻抗值和损耗值的积,得到第一值;[0183]第二计算模块,用于计算所述第一值和所述逆变器的功率模块的采样温度值的差值,得到所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。[0184]在一些实施例中,所述第一获取模块601,用于获取所述直流支撑电容的损耗值,装置还可以包括:[0185]第五获取模块,用于获取所述直流支撑电容的纹波电流值;[0186]第六获取模块,用于获取所述直流支撑电容的等效串联电阻值;[0187]第三确定模块,用于根据所述纹波电流值和所述直流支撑电容的等效串联电阻值,确定所述直流支撑电容的损耗值。[0188]在一些实施例中,所述第五获取模块,用于获取所述直流支撑电容的纹波电流值,装置还可以包括:[0189]第七获取模块,用于获取逆变器的功率因数、调制比以及输出电流,所述逆变器包括所述直流支撑电容;[0190]第四确定模块,用于根据所述逆变器的所述功率因数、所述调制比以及所述输出电流,确定所述直流支撑电容的纹波电流值。[0191]在一些实施例中,所述直流支撑电容的第一热路模型包括n个串接的第一热阻抗模块,每个所述第一热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容,n为正整数;[0192]所述第三获取模块603,用于获取所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值,装置还可以包括:[0193]第三计算模块,用于对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数;所述热阻值为所述第一热阻抗模块中一个热阻的阻值,所述热容值为所述第一抗阻模块中一个热容的容值;[0194]第五确定模块,用于根据所述热温度系数,确定所述第一抗阻模块的热阻抗值;[0195]第六确定模块,用于将所述n个第一热阻抗模块的热阻抗值之和,确定为所述直流支撑电容的芯胞热点到所述冷却介质的热阻抗值。[0196]在一些实施例中,在所述第三计算模块,用于对每个所述第一热阻抗模块,计算所述第一热阻抗模块中的热阻值和热容值的积,得到所述第一热阻抗模块的热温度系数之前,所述装置还可以包括:[0197]第七确定模块,用于确定第一恒流源,所述第一恒流源用于表征所述直流支撑电容的损耗值;[0198]第一串联连接模块,用于串联连接所述第一恒流源与n个第一热阻抗模块,得到第一热路模型;[0199]第八获取模块,用利用所述第一热路模型,获取所述直流支撑电容在第一预设条件下的至少一个第一温度值;[0200]训练模块,用于利用所述至少一个第一温度值和第二温度值,训练所述第一热路模型中所述第一热阻抗模块的热阻的阻值和热容的容值,直至所述直流支撑电容的第二温度值与所述第一温度值拟合,所述第二温度值为所述预设条件下仿真得到的温度值。[0201]在一些实施例中,在所述第二获取模块602,用于利用预定功率模块中的采样温度,获取所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值之前,所述装置还可以包括:[0202]第八确定模块,用于确定第二恒流源,所述第二恒流源用于表征所述预定功率模块的损耗值;[0203]第二串联连接模块,用于串联连接所述第二恒流源与至少一个第二热阻抗模块,得到第二热路模型,所述至少一个第二热阻抗模块包括并联的一个热阻和一个热容;[0204]第九确定模块,用于根据所述第二热路模型,确定所述直流支撑电容对应的冷却介质的温度值。[0205]在一些实施例中,在所述第一确定模块604,用于根据所述损耗值、所述冷却介质的温度值以及所述热阻抗值,确定所述直流支撑电容的芯胞温度值之后,所述装置还可以包括:[0206]调整模块,用于在所述直流支撑电容的芯胞温度大于所述预设温度值的情况下,调整逆变器的功率因数、调制比以及输出电流中的至少两个的值,以使所述直流支撑电容的芯胞温度值小于或等于所述预设温度值。[0207]本技术实施例提供的直流支撑电容的芯胞温度监测装置的各个模块,可以实现图2提供的直流支撑电容的芯胞温度监测方法的各个步骤的功能,并能达到其相应的技术效果,为简洁描述,在此不再赘述。[0208]本技术实施例还提供一种电子设备,如图7所示,电子设备700可以包括:处理器701、存储器702、通信接口703以及总线704。[0209]处理器701通过读取并执行存储器702中存储的计算机程序指令,以实现图2所示实施例中的方法s201至s204,并达到图2所示实施例执行其方法/步骤达到相应技术效果,为简洁描述在此不再赘述。[0210]在一个示例中,电子设备700还可包括通信接口703和总线704。其中,如图7所示,处理器701、存储器702、通信接口703通过总线704连接并完成相互间的通信。[0211]该电子设备可以执行本技术实施例中的直流支撑电容的芯胞温度监测方法,从而实现结合图2描述的直流支撑电容的芯胞温度监测方法。[0212]另外,结合上述实施例中的直流支撑电容的芯胞温度监测方法,本技术实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行上述实施例中的任意一种直流支撑电容的芯胞温度监测方法。[0213]本技术还提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行实现上述任意一项直流支撑电容的芯胞温度监测方法实施例的各个过程。[0214]还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。[0215]上面参考根据本技术的实施例的方法、装置(系统)、电子设备和存储介质的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。[0216]以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。









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