电机运行参数确定方法及装置与流程

1.本发明涉及电机技术领域，尤其涉及电机运行参数确定方法及装置。


背景技术：

2.随着混动、纯电动车型的发展以及用户对驾驶舒适性的要求日渐增高，车辆的电机扭矩控制要求也越来越高。永磁同步电机的转子温度对电机的磁场强度会有显著的影响，而磁场强度的变化会导致同等三相电压下电机的电流和输出效率的变化，进而影响不同温度下的电机扭矩。因此，准确估计电机的转子温度对提高电机扭矩控制精度具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明通过提供电机运行参数确定方法及装置，解决了如何准确估计电机转子温度的技术问题。
4.一方面，本发明实施例提供如下技术方案：
5.一种电机运行参数确定方法，包括：
6.电机运行过程中，获取电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量；
7.根据所述发热量和所述散热量确定所述电机转子当前的温升；
8.根据上一次确定的所述电机转子的温度和所述电机转子当前的温升，确定所述电机转子的当前温度。
9.优选的，获取所述发热量的步骤，包括：
10.获取所述电机当前的转速和扭矩；
11.根据电机转速及扭矩与电机效率的对应关系，确定所述电机当前的转速和扭矩对应的电机效率；根据所述电机当前的转速和扭矩确定电机功率；
12.根据所述电机效率和所述电机功率确定所述发热量。
13.优选的，获取所述散热量的步骤，包括：
14.获取当前的机油温度、机油流量和上一次确定的所述电机转子的温度；
15.确定所述机油温度与上一次确定的所述电机转子的温度的温度差；
16.根据机油流量及温度差与散热量的对应关系，确定当前的所述机油流量和所述温度差对应的所述散热量。
17.优选的，所述根据所述发热量和所述散热量确定所述电机转子当前的温升，包括：
18.获取所述电机转子的比热容；
19.将所述发热量与所述散热量的差值除以所述比热容，得到所述电机转子当前的温升。
20.优选的，所述电机运行参数确定方法还包括：
21.根据所述电机转子的当前温度确定所述电机的目标扭矩。
22.优选的，所述根据所述电机转子的当前温度确定所述电机的目标扭矩，包括：
23.获取两个测试温度及每个所述测试温度对应的扭矩值；
24.根据所述测试温度、所述测试温度对应的所述扭矩值以及所述电机转子的当前温度，确定所述电机的目标扭矩。
25.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
26.一种电机运行参数确定装置，包括：
27.热量获取模块，用于电机运行过程中，获取电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量；
28.温升确定模块，用于根据所述发热量和所述散热量确定所述电机转子当前的温升；
29.温度确定模块，用于根据上一次确定的所述电机转子的温度和所述电机转子当前的温升，确定所述电机转子的当前温度。
30.优选的，所述电机运行参数确定装置还包括：
31.扭矩确定模块，用于根据所述电机转子的当前温度确定所述电机的目标扭矩。
32.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
33.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一电机运行参数确定方法。
34.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
35.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一电机运行参数确定方法。
36.本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
37.本发明在电机运行过程中，根据电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量确定电机转子当前的温升，根据上一次确定的电机转子的温度和电机转子当前的温升，确定电机转子的当前温度，可以准确估计电机转子的温度，进而有利于准确把握电机转子温度对电机扭矩的影响，从而提高电机扭矩控制的精度。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
39.图1为本发明实施例中电机运行参数确定方法的流程图；
40.图2为本发明实施例中电机运行参数确定装置的结构框图。
具体实施方式
41.本发明实施例通过提供电机运行参数确定方法及装置，解决了如何准确估计电机转子温度的技术问题。
42.为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
43.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表
示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
44.如图1所示，本实施例的电机运行参数确定方法，包括：
45.步骤s1，电机运行过程中，获取电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量；
46.步骤s2，根据电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量确定电机转子当前的温升；
47.步骤s3，根据上一次确定的电机转子的温度和电机转子当前的温升，确定电机转子的当前温度。
48.电机运行过程中，电机转子的温度变化来源于两方面，一方面是电能除了大部分转化为转子的机械能，还有部分转化为热能而损耗，这部分热能会使转子温度升高；另一方面电机内部的冷却机油的冷却作用会使转子温度降低，减少转子的温升。
49.步骤s1中，电机的发热量可以理解为转子运行产生的热能，冷却机油对电机转子的散热量可以理解为机油吸收的热能。
50.其中，获取电机的发热量的步骤，包括：获取电机当前的转速和扭矩；根据电机转速及扭矩与电机效率的对应关系，确定电机当前的转速和扭矩对应的电机效率；根据电机当前的转速和扭矩确定电机功率；根据电机效率和电机功率确定发热量。本实施例会通过预先的试验获得任意一对电机转速和扭矩对应的电机效率，形成一个二维表，在获得电机当前的转速和扭矩后，便可在二维表中查找对应的电机效率。根据电机当前的转速和扭矩确定电机功率的具体计算方式为：将电机当前的转速乘以扭矩再除以9550，得到当前的电机功率。根据电机效率和电机功率确定发热量的具体计算方式为：(1-电机效率)*电机功率＝发热量。根据电机当前的转速和扭矩确定发热量的部分二维表如表1所示。
51.表1
52.发热量转速(r/min)500转速(r/min)1000转速(r/min)2000扭矩(nm)204.36e-056.98e-050.000105扭矩(nm)306.11e-059.6e-050.00014扭矩(nm)407.56e-050.0001160.000163
53.其中，获取冷却机油对电机转子的散热量的步骤，包括：获取当前的机油温度、机油流量和上一次确定的电机转子的温度；确定机油温度与上一次确定的电机转子的温度的温度差；根据机油流量及温度差与散热量的对应关系，确定当前的机油流量和温度差对应的散热量。上一次确定的电机转子的温度，为上一次通过步骤s1-s3同样的方法确定的电机转子的温度。上一次确定的电机转子的温度应当大于当前的机油温度，将上一次确定的电机转子的温度减去当前的机油温度得到两者的温度差。本实施例同样会通过预先的试验获得任意一对机油流量和温度差对应的散热量，形成一个二维表，如表2所示，在获得电机当前的机油流量和温度差后，便可在二维表中查找对应的散热量。
54.表2
55.散热量机油流量(m^3)5机油流量(m^3)10机油流量(m^3)15温度差(k)108.33e-061.67e-050.000025温度差(k)300.0000250.000050.000075温度差(k)504.17e-058.33e-050.000125
56.步骤s2具体包括：获取电机转子的比热容；将电机的发热量与冷却机油对电机转子的散热量的差值除以比热容，得到电机转子的温升。其中，电机的发热量应当高于冷却机油对电机转子的散热量，将电机的发热量减去冷却机油对电机转子的散热量，得到差值。
57.步骤s3中，将上一次确定的电机转子的温度加上电机转子当前的温升，得到电机转子的当前温度。
58.由上文可知，本实施例在电机运行过程中，根据电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量确定电机转子当前的温升，根据上一次确定的电机转子的温度和电机转子当前的温升，确定电机转子的当前温度，可以准确估计电机转子的温度，进而有利于准确把握电机转子温度对电机扭矩的影响，从而提高电机扭矩控制的精度。
59.本实施例中，在准确估计电机转子的温度后，还需根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩，使电机按照目标扭矩运行，提高电机扭矩控制的精度。为此，本实施例优选步骤s3之后，电机运行参数确定方法还包括：根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩。具体的，根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩，包括：获取两个测试温度及每个测试温度对应的扭矩值；根据测试温度、测试温度对应的扭矩值以及电机转子的当前温度，确定电机的目标扭矩。其中，测试温度为某次测试时测得的转子温度，测试温度对应的扭矩值为测试时该转子温度下的实际扭矩。例如，某次测得的转子温度为0，对应的扭矩值为10，另一次测得的转子温度为20，对应的扭矩值为20，则在估计电机转子的当前温度为10时，目标扭矩确定为15；另一次测得的转子温度为-10，对应的扭矩值为5，则在估计电机转子的当前温度为-20时，目标扭矩确定为0；即两个测试温度及对应的扭矩值构成的两个坐标、电机转子的当前温度及目标扭矩构成的坐标具有线性关系。
60.如图2所示，本实施例还提供一种电机运行参数确定装置，包括：
61.热量获取模块，用于电机运行过程中，获取电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量；
62.温升确定模块，用于根据发热量和散热量确定电机转子的温升；
63.温度确定模块，用于根据上一次确定的电机转子的温度和电机转子的温升，确定电机转子的当前温度。
64.其中，热量获取模块获取电机的发热量的步骤，包括：获取电机当前的转速和扭矩；根据电机转速及扭矩与电机效率的对应关系，确定电机当前的转速和扭矩对应的电机效率；根据电机当前的转速和扭矩确定电机功率；根据电机效率和电机功率确定发热量。本实施例会通过预先的试验获得任意一对电机转速和扭矩对应的电机效率，形成一个二维表，在获得电机当前的转速和扭矩后，便可在二维表中查找对应的电机效率。根据电机当前的转速和扭矩确定电机功率的具体计算方式为：将电机当前的转速乘以扭矩再除以9550，得到当前的电机功率。根据电机效率和电机功率确定发热量的具体计算方式为：(1-电机效率)*电机功率＝发热量。
65.其中，热量获取模块获取冷却机油对电机转子的散热量的步骤，包括：获取当前的机油温度、机油流量和上一次确定的电机转子的温度；确定机油温度与上一次确定的电机转子的温度的温度差；根据机油流量及温度差与散热量的对应关系，确定当前的机油流量和温度差对应的散热量。上一次确定的电机转子的温度，为上一次通过步骤s1-s3同样的方法确定的电机转子的温度。上一次确定的电机转子的温度应当大于当前的机油温度，将上
一次确定的电机转子的温度减去当前的机油温度得到两者的温度差。本实施例同样会通过预先的试验获得任意一对机油流量和温度差对应的散热量，形成一个二维表，在获得电机当前的机油流量和温度差后，便可在二维表中查找对应的散热量。
66.温升确定模块具体用于：获取电机转子的比热容；将电机的发热量与冷却机油对电机转子的散热量的差值除以比热容，得到电机转子的温升。其中，电机的发热量应当高于冷却机油对电机转子的散热量，将电机的发热量减去冷却机油对电机转子的散热量，得到差值。
67.温度确定模块用于将上一次确定的电机转子的温度加上电机转子当前的温升，得到电机转子的当前温度。
68.由上文可知，本实施例在电机运行过程中，根据电机的发热量和冷却机油对电机转子的散热量确定电机转子当前的温升，根据上一次确定的电机转子的温度和电机转子当前的温升，确定电机转子的当前温度，可以准确估计电机转子的温度，进而有利于准确把握电机转子温度对电机扭矩的影响，从而提高电机扭矩控制的精度。
69.本实施例中，在准确估计电机转子的温度后，还需根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩，使电机按照目标扭矩运行，提高电机扭矩控制的精度。为此，本实施例优选电机运行参数确定装置还包括：扭矩确定模块，用于根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩。具体的，根据电机转子的当前温度确定电机的目标扭矩，包括：获取两个测试温度及每个测试温度对应的扭矩值；根据测试温度、测试温度对应的扭矩值以及电机转子的当前温度，确定电机的目标扭矩。其中，测试温度为某次测试时测得的转子温度，测试温度对应的扭矩值为测试时该转子温度下的实际扭矩。例如，某次测得的转子温度为0，对应的扭矩值为10，另一次测得的转子温度为20，对应的扭矩值为20，则在估计电机转子的当前温度为10时，目标扭矩确定为15；另一次测得的转子温度为-10，对应的扭矩值为5，则在估计电机转子的当前温度为-20时，目标扭矩确定为0；即两个测试温度及对应的扭矩值构成的两个坐标、电机转子的当前温度及目标扭矩构成的坐标具有线性关系。
70.基于与前文所述的电机运行参数确定方法同样的发明构思，本实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文所述的电机运行参数确定方法的任一方法的步骤。
71.其中，总线架构(用总线来代表)，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将包括由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和接收器和发送器之间提供接口。接收器和发送器可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器负责管理总线和通常的处理，而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
72.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本发明实施例中电机运行参数确定方法所采用的电子设备，故而基于本发明实施例中所介绍的电机运行参数确定方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本发明实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中电机运行参数确定方法所采用的电子设备，都属于本发明所欲保护的
范围。
73.基于与上述电机运行参数确定方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一电机运行参数确定方法。
74.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
75.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
76.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
77.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
78.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
79.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。