车辆的高压部件散热方法、装置及车辆与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的高压部件散热方法、装置及车辆。


背景技术：

2.随着新能源车辆的发展，对其热管理系统的要求越来越高，对电动汽车进行有效的热管理，不仅关系到整车的高压安全，还可以有效提高整车的动力性、经济性。其中，由于高压部件直接关系到电机、电控系统的性能，进而影响整车的性能，因此对于高压回路的热管理尤为重要。
3.然而，目前高压部件的散热主要通过自然风冷进行散热，散热效果较差，容易导致热量积累，造成高压部件急速升温的情况，降低车辆的安全可靠性，亟待解决。
4.申请内容
5.本技术提供一种车辆的高压部件散热方法、装置及车辆，以解决目前新能源车辆的高压部件的散热效果差，容易导致高压部件急速升温的情况等问题。
6.本技术第一方面实施例提供一种车辆的高压部件散热方法，包括以下步骤：检测车辆是否满足主动散热条件；在检测到满足所述主动散热条件时，计算高压部件的发热功率；采集所述高压部件的实际温度，计算所述实际温度与目标温度间的差值，并根据所述发热功率和所述差值匹配散热部件的工作参数，以对所述高压部件进行散热。
7.进一步地，还包括：检测所述工作参数是否为所述散热部件的最高运行参数；若所述工作参数未所述最高运行参数，且所述高压部件的温度变化趋势为增长趋势，及所述实际温度达到预设的限功温度，则将所述高压部件的实际功率控制在预设功率区间内。
8.进一步地，所述检测车辆是否满足主动散热条件，包括：检测所述车辆的当前挡位是否处于前进挡或者倒退挡、所述高压部件的发热功率是否高于预设功率、所述高压部件中任一部件的实际温度是否高于预设温度；若所述当前挡位处于所述前进挡或者所述倒退挡、或者所述发热功率高于所述预设功率、或者所述任一部件的实际温度高于所述预设温度，则判定满足所述主动散热条件。
9.进一步地，所述根据所述发热功率和所述差值匹配散热部件的工作参数，包括：分别确定所述发热功率与所述差值所处的发热等级；基于发热功率与所述差值所处的发热等级之和查表得到所述散热部件的工作参数。
10.本技术第二方面实施例提供一种车辆的高压部件散热装置，包括：第一检测模块，用于检测车辆是否满足主动散热条件；计算模块，用于在检测到满足所述主动散热条件时，计算高压部件的发热功率；散热模块，用于采集所述高压部件的实际温度，计算所述实际温度与目标温度间的差值，并根据所述发热功率和所述差值匹配散热部件的工作参数，以对所述高压部件进行散热。
11.进一步地，还包括：第二检测模块，用于检测所述工作参数是否为所述散热部件的最高运行参数；限功模块，用于在所述工作参数未所述最高运行参数，且所述高压部件的温度变化趋势为增长趋势，及所述实际温度达到预设的限功温度时，将所述高压部件的实际
功率控制在预设功率区间内。
12.进一步地，所述第一检测模块用于检测所述车辆的当前挡位是否处于前进挡或者倒退挡、所述高压部件的发热功率是否高于预设功率、所述高压部件中任一部件的实际温度是否高于预设温度，并在所述当前挡位处于所述前进挡或者所述倒退挡、或者所述发热功率高于所述预设功率、或者所述任一部件的实际温度高于所述预设温度时，判定满足所述主动散热条件。
13.进一步地，所述散热模块包括：确定单元，用于分别确定所述发热功率与所述差值所处的发热等级；查表单元，用于基于发热功率与所述差值所处的发热等级之和查表得到所述散热部件的工作参数。
14.本技术第三方面实施例提供一种车辆，包括上述实施例的车辆的高压部件散热装置。
15.在车辆满足主动散热条件时，根据高压部件的发热功率和实际温度控制散热部件的最佳散热功率，以通过车辆主动散热提高散热的效果，并且为高压部件匹配最佳的散热功率可以使得高压部件及时散热，从而避免因热量积累造成的高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性，且可以更好的对高压部件进行热管理。由此，解决了目前新能源车辆的高压部件的散热效果差，容易导致高压部件急速升温的情况等问题。
16.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为根据本技术实施例提供的车辆的高压部件散热方法的流程示意图；
19.图2为根据本技术实施例提供的高压回路的示例图；
20.图3为根据本技术一个实施例提供的车辆的高压部件散热方法的流程示意图；
21.图4为根据本技术实施例的车辆的高压部件散热装置的示例图。
具体实施方式
22.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
23.下面参考附图描述本技术实施例的车辆的高压部件散热方法、装置及车辆。针对上述背景技术中心提到的目前新能源车辆的高压部件的散热效果差，容易导致高压部件急速升温的情况的问题，本技术提供了一种车辆的高压部件散热方法，在该方法中，在车辆满足主动散热条件时，根据高压部件的发热功率和实际温度控制散热部件的最佳散热功率，以通过车辆主动散热提高散热的效果，并且为高压部件匹配最佳的散热功率可以使得高压部件及时散热，从而避免因热量积累造成的高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性，且可以更好的对高压部件进行热管理。由此，解决了目前新能源车辆的高压部件的散热效果差，容易导致高压部件急速升温的情况等问题。
24.具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种车辆的高压部件散热方法的流程示意图。
25.如图1所示，该车辆的高压部件散热方法包括以下步骤：
26.在步骤s101中，检测车辆是否满足主动散热条件。
27.需要说明的是，车辆的高压部件散热方法的执行主体可以为车辆。本技术实施例的车辆的高压部件散热方法可以由本技术实施例的车辆的高压部件散热装置执行，本技术实施例的车辆的高压部件散热装置可以配置在任意车辆中，以执行本技术实施例的车辆的高压部件散热方法。
28.可以理解的是，本技术实施例可以对车辆进行主动散热，以提高散热的效果，因此，需要首先检测车辆是否满足主动散热的条件。
29.在本实施例中，检测车辆是否满足主动散热条件，包括：检测车辆的当前挡位是否处于前进挡或者倒退挡、高压部件的发热功率是否高于预设功率、高压部件中任一部件的实际温度是否高于预设温度；若当前挡位处于前进挡或者倒退挡、或者发热功率高于预设功率、或者任一部件的实际温度高于预设温度，则判定满足主动散热条件。
30.其中，预设功率可以根据高压部件的实际功率进行标定，预设温度可以根据高压部件的工作温度进行标定。比如，当车辆处于前进挡或者倒退挡，或者发热功率高于标定值，或者，高压部件的实际温度高于目标控制温度后，可以判定车辆满足主动散热条件。
31.其中，高压部件可以包括电机控制器(mcu)、电机(motor)、充电机(obc)、直流电源转换器(dcdc)等。
32.在步骤s102中，在检测到满足主动散热条件时，计算高压部件的发热功率。
33.本技术实施例可以根据高压部件的具体组成计算的发热功率，在此不做具体限定。作为一种示例，比如：
34.电机处于驱动模式时，电驱动系统热功率
35.电机处于回收模式时，电驱动系统热功率
36.电机处于堵转工况时，电驱动系统热功率p
mcu&mot
＝|u
mcu
×imcu
|；
37.dcdc热功率p
dcdc
＝|u
input
×iinput-u
output
×ioutput
|；
38.obc热功率p
obc
＝|u
input
×iinput-u
output
×ioutput
|；
39.高压部件的发热功率p
sum
＝p
mcu&mot
+p
dcdc
+p
obc
。
40.在步骤s103中，采集高压部件的实际温度，计算实际温度与目标温度间的差值，并根据发热功率和差值匹配散热部件的工作参数，以对高压部件进行散热。
41.其中，散热部件可以包括风扇和水泵等部件，可以理解的是，本技术实施例可以根据发热功率和实际温度具体控制风扇和水泵转速，以对高压部件进行合理的散热，提高散热效果。
42.在本实施例中，根据发热功率和差值匹配散热部件的工作参数，包括：分别确定发热功率与差值所处的发热等级；基于发热功率与差值所处的发热等级之和查表得到散热部件的工作参数。
43.其中，主动散热模式可以分为前馈控制和反馈控制，本技术实施例可以将发热功
率划分为若干个等级，根据实际的高压回路发热功率确定前馈控制热管理等级；并计算部件的实际温度和控制目标温度的差值，进行查表得到反馈控制中的热管理等级；将风扇和水泵的转速划分为不同等级进行组合，根据前馈和反馈中热管理等级之和，选择对应的风扇和水泵转速。
44.在一些实施例中，还包括：检测工作参数是否为散热部件的最高运行参数；若工作参数未最高运行参数，且高压部件的温度变化趋势为增长趋势，及实际温度达到预设的限功温度，则将高压部件的实际功率控制在预设功率区间内。
45.可以理解的是，本技术实施例如果以最大冷却能力对进行降温，高压部件温度仍然升高，且达到限功温度时，则对高压部件进行限功率控制，从而可以及时避免因散热不及时导致温度累积，避免高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性。
46.举例而言，如图2所示，高压回路包括电机控制器(mcu)、电机(motor)、充电机(obc)、直流电源转换器(dcdc)、水泵(pump)、水箱散热器(radiator)、散热风扇(fan)等。高压部件dcdc、obc、mcu、motor与pump、radiator串联构成一个完整的高压冷却液回路，整车控制器(vcu)通过空调控制器(acs)控制水泵、风扇工作进行散热，实现对mcu、motor、dcdc、obc等高压部件的温度控制。具体散热包括：
47.整车高压上电后，首先进入被动散热模式，vcu对mcu、motor等的发热功率进行计算；其次，根据高压部件当前的温度、平均生热功率或是否进入行驶档位来判断是否进入主动散热模式；主动散热模式下，vcu分别计算前馈控制档位和反馈控制档位，二者求和，得到高压回路散热档位；根据散热档位查表得到水泵及风扇的转速，再通过acs控制水泵及风扇工作，实现整个热管理系统的温度控制。
48.下面将通过一个具体实施例对车辆的高压部件散热方法进行阐述，如图3所示，包括以下步骤：
49.1、整车上电后，默认进入被动散热模式，此时不启动风扇和水泵。
50.2、对高压回路中高压部件的热功率进行计算，并监测各高压部件的温度值；
51.电机处于驱动模式时，电驱动系统热功率
52.电机处于回收模式时，电驱动系统热功率
53.电机处于堵转工况时，电驱动系统热功率p
mcu&mot
＝|u
mcu
×imcu
|；
54.dcdc热功率p
dcdc
＝|u
input
×iinput-u
output
×ioutput
|；
55.obc热功率p
obc
＝|u
input
×iinput-u
output
×ioutput
|。
56.高压部件的发热功率p
sum
＝p
mcu&mot
+p
dcdc
+p
obc
。
57.3、当p
sum
大于某一标定值或者驾驶员挂入行驶挡位(d/r)或任一高压部件实际温度高于目标控制温度后，进入主动散热模式。
58.4、在水泵和风扇均不工作时，测试发热功率的边界值(即在最小冷却能力情况下使得零部件的平衡温度达到目标温度)，该值记为p
min
59.5、在水泵和风扇转速均开启到最大时，测试发热功率的边界值(即在最大冷却能力情况下使得高压部件的平衡温度达到目标温度)，该值记为p
max
；
60.6、将高压回路的发热功率划分为若干个等级：
61.p0＝p
min
；
[0062][0063][0064][0065][0066]
p5＝p
max
。
[0067]
7、前馈控制中的散热等级根据高压回路实际总生热功率p
sum
而定：
[0068]
当p
sum
≤p0时，前馈控制中的散热等级为0；
[0069]
当p0＜p
sum
≤p1时，前馈控制中的散热等级为1；
[0070]
当p1＜p
sum
≤p2时，前馈控制中的散热等级为2；
[0071]
当p2＜p
sum
≤p3时，前馈控制中的散热等级为3；
[0072]
当p3＜p
sum
≤p4时，前馈控制中的散热等级为4；
[0073]
当p4＜p
sum
≤p5时，前馈控制中的散热等级为5；
[0074]
当p
sum
＞p5时，前馈控制中的散热等级为6；
[0075]
8、根据高压部件参数，确定其工作的目标温度t
target
(如dcdc和obc的目标温度为55℃，mcu的目标温度为65℃，驱动电机的目标温度为80℃)；根据高压部件的实际温度与高压部件的目标温度差值δt＝t
actual-t
target
进行查表，如表1，得出反馈控制中的散热等级。
[0076]
表1
[0077]
温差δt(℃)反馈控制中的散热等级-24-6-20-5-16-4-12-3-8-2-4-1004182123164205246
[0078]
9、将前馈控制模式和反馈控制模式相加，得出高压回路最终的散热等级。
[0079]
10、将水泵和风扇转速按不同等级进行划分并组合，根据高压回路最终的散热等级，查表2确水泵和风扇的转速。
[0080]
表2
[0081][0082]
11、如果以最大冷却能力进行降温，高压部件温度仍然升高，且达到限功温度时，则对高压部件进行限功率控制。
[0083]
根据本技术实施例提出的车辆的高压部件散热方法，在车辆满足主动散热条件时，根据高压部件的发热功率和实际温度控制散热部件的最佳散热功率，以通过车辆主动散热提高散热的效果，并且为高压部件匹配最佳的散热功率可以使得高压部件及时散热，从而避免因热量积累造成的高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性，且可以更好的对高压部件进行热管理。
[0084]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的车辆的高压部件散热装置。
[0085]
图4是本技术实施例的车辆的高压部件散热装置的方框示意图。
[0086]
如图4所示，该车辆的高压部件散热装置10包括：第一检测模块100、计算模块200和散热模块300。
[0087]
其中，第一检测模块100用于检测车辆是否满足主动散热条件；计算模块200用于在检测到满足主动散热条件时，计算高压部件的发热功率；散热模块300用于采集高压部件的实际温度，计算实际温度与目标温度间的差值，并根据发热功率和差值匹配散热部件的工作参数，以对高压部件进行散热。
[0088]
进一步地，本技术实施例的装置10还包括：第二检测模块和限功模块。其中，第二检测模块用于检测工作参数是否为散热部件的最高运行参数；限功模块，用于在工作参数未最高运行参数，且高压部件的温度变化趋势为增长趋势，及实际温度达到预设的限功温度时，将高压部件的实际功率控制在预设功率区间内。
[0089]
进一步地，第一检测模块100用于检测车辆的当前挡位是否处于前进挡或者倒退挡、高压部件的发热功率是否高于预设功率、高压部件中任一部件的实际温度是否高于预设温度，并在当前挡位处于前进挡或者倒退挡、或者发热功率高于预设功率、或者任一部件的实际温度高于预设温度时，判定满足主动散热条件。
[0090]
进一步地，散热模块300包括：确定单元和查表单元。其中，确定单元用于分别确定发热功率与差值所处的发热等级；查表单元用于基于发热功率与差值所处的发热等级之和查表得到散热部件的工作参数。
[0091]
需要说明的是，前述对车辆的高压部件散热方法实施例的解释说明也适用于该实施例的车辆的高压部件散热装置，此处不再赘述。
[0092]
根据本技术实施例提出的车辆的高压部件散热装置，在车辆满足主动散热条件时，根据高压部件的发热功率和实际温度控制散热部件的最佳散热功率，以通过车辆主动散热提高散热的效果，并且为高压部件匹配最佳的散热功率可以使得高压部件及时散热，从而避免因热量积累造成的高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性，且可以更好的对高压部件进行热管理。
[0093]
本技术实施例还提供一种车辆，包括上述实施例的车辆的高压部件散热装置。根据本技术实施例提出的车辆，在车辆满足主动散热条件时，根据高压部件的发热功率和实际温度控制散热部件的最佳散热功率，以通过车辆主动散热提高散热的效果，并且为高压部件匹配最佳的散热功率可以使得高压部件及时散热，从而避免因热量积累造成的高压部件急速升温的情况，提高车辆的安全可靠性，且可以更好的对高压部件进行热管理。
[0094]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0095]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0096]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0097]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或n个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0098]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述
实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0099]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0100]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0101]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。