车辆系统和相关的功率模块健康监控方法与流程
未命名
09-22
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1.本技术领域总体上涉及车辆系统,并且更具体地涉及在车辆的操作期间对功率转换模块的潜在退化的车载监控和检测。
背景技术:
2.近年来,技术的进步已经导致机动车辆设计的重大变化。特别地,由于汽车驱动系统的电气化,电动马达(或电机)在汽车工业中的应用越来越多。电动和/或混合动力车辆利用电动马达作为汽车驱动系统中的主要或补充转矩源。在电动车辆和/或混合动力车辆中,电动马达通常由可再充电能量源(诸如电池)供电,使用一个或多个功率转换模块来在电动马达的定子绕组上产生期望的交流电信号。
3.许多电气部件在耗散电能时产生热量作为副产物。过热通常影响电子部件的性能和可靠性,因此,电气设备通常被冷却以防止过热。在许多功率电子应用中,在需要有效散热的情况下使用散热器。然而,从封装的角度来看,在汽车应用中,通过结合散热器来增加功率电子模块的重量和体积是不期望的,在汽车应用中封装空间是有限的并且增加车辆的重量是不期望的。因此,可以采用更复杂的替代冷却方法来冷却功率电子模块。也就是说,仍然期望监控功率电子模块以促进预防性维护并避免由于由热或其他机械应力引起的性能下降而导致的意外或计划外的不可操作性。结合附图和前述技术领域和背景技术,从随后的详细说明书和所附权利要求中,其他期望的特征和特性将变得显而易见。
技术实现要素:
4.提供了一种车辆系统的一个方面,该车辆系统包括:功率转换模块,该功率转换模块包括被配置为提供包含在壳体内的功率转换器的电气部件,其中功率转换模块包括在电气部件和壳体之间的至少一个热路径;用于获得与功率转换器相关联的电气特性的测量数据的一个或多个传感器;包括计算机可读指令的数据存储元件;以及用于执行计算机可读指令的处理装置。所述计算机可读指令控制所述处理装置执行操作,所述操作包括:操作所述功率转换器以传导加热电流直到达到稳态温度;在达到所述稳态温度之后获得所述测量数据,基于所述测量数据确定所述功率转换模块的当前热特性曲线;将所述当前热特性曲线与所述功率转换模块的一条或多条参考热特性曲线进行比较以识别与所述当前热特性曲线相关联的偏差;以及响应于识别所述偏差:基于分歧点相对于所述当前热特性曲线的位置来识别所述功率转换模块的所述至少一个热路径内的与所述偏差相关联的部件,并且基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件来自动启动补救动作。
5.在一个方面,所述计算机可读指令控制所述处理装置执行操作还包括确定相对于所述一个或多个参考热特性曲线的偏差的量,其中所述补救动作受到与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及所述偏差的所述量的影响。在另一方面中,所述计算机可读指令控制所述处理装置以执行操作还包括确定与所述偏差相关联的变化率,其中所述补救动作受与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及与所述偏差相关联的
所述变化率的影响。在另一方面,自动启动补救动作涉及处理装置自动启动与功率转换模块的部件相关联的维护代码的生成。在另一方面,自动启动补救动作涉及处理装置自动启动用户通知的生成。在另一方面,自动启动补救动作涉及处理装置自动更新包括功率转换模块的车辆的维护计划。在一个或多个方面,壳体包括用于液体冷却剂的多个开口。在另一方面,壳体封装功率电子器件基板,该功率电子器件基板具有固定到其上的电气部件以提供双面冷却,并且至少一个热路径包括多个热路径,该多个热路径包括在功率电子器件基板和壳体之间的第一热路径以及在电气部件和壳体之间的第二热路径。在另一方面,一个或多个参考热特性曲线包括先前针对功率转换模块获得的初始热特性曲线。
6.在另一方面,提供了一种监控功率转换模块的健康状况的方法。该方法涉及控制模块操作功率转换模块以传导加热电流直到达到稳态温度;在达到稳态温度之后,从与功率转换模块相关联的一个或多个传感器获得与功率转换模块相关联的电特性的测量数据;基于测量数据确定功率转换模块的当前热特性曲线;将当前热特性曲线与功率转换模块的一个或多个参考热特性曲线进行比较以识别与当前热特性曲线相关联的偏差;以及响应于识别出所述偏差:基于分歧点相对于所述当前热特性曲线的位置来识别所述功率转换模块的至少一个热路径内的与所述偏差相关联的部件,并且基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件来自动启动补救动作。
7.在一个方面,该方法还涉及相对于一个或多个参考热特性曲线确定偏差的量,并且至少部分地基于与偏差相关联的功率转换模块的部件以及所述偏差的量来确定补救动作。在另一方面中,所述方法进一步涉及确定与所述偏差相关联的变化率,并且至少部分地基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件和与所述偏差相关联的所述变化率来确定所述补救动作。在另一方面,自动启动补救动作涉及控制模块自动启动与功率转换模块的部件相关联的维护代码的生成。在另一方面,自动启动补救动作涉及控制模块自动启动用户通知的生成。在另一方面,自动启动补救动作涉及控制模块自动更新包括功率转换模块的车辆的维护计划。在一个或多个方面中,功率转换模块被实现为双侧冷却(dsc)功率转换模块,该双侧冷却(dsc)功率转换模块包括电气部件,该电气部件被配置为提供包含在壳体内的功率转换器,该功率转换器被配置为在电气部件与壳体之间提供多个热路径,其中,壳体包括用于液体冷却剂的多个开口。在一个方面,壳体将功率电子器件基板进行封装,该功率电子器件基板具有固定到其上的电气部件以提供双面冷却,并且与偏差相关联的部件是电气部件和功率电子器件基板之间的材料的附接层以及功率电子器件基板和壳体之间的热界面材料层中的一个。
8.在另一方面,提供了一种用于车辆的装置。车辆包括电动马达、耦接到电动马达的功率转换模块,其中功率转换模块包括被配置为提供包含在壳体内的功率逆变器的电气部件、一个或多个传感器以及耦接到功率转换模块和一个或多个传感器的控制模块,该功率转换模块被配置为提供双侧冷却(dsc),该功率转换模块在电气部件和壳体之间具有多个热路径,该一个或多个传感器用于获得与功率逆变器相关联的电特性的测量数据。所述控制模块被配置为操作所述功率逆变器以传导加热电流直到达到稳态温度而不在所述电动马达处产生转矩;在达到所述稳态温度之后获得所述测量数据;基于所述测量数据确定所述功率转换模块的当前热特性曲线;将所述当前热特性曲线与所述功率转换模块的一个或多个参考热特性曲线进行比较以识别与所述当前热特性曲线相关联的偏差;并且响应于识
别所述偏差:基于分歧点相对于所述当前热特性曲线的位置来识别所述功率转换模块的所述多个热路径中的一个热路径内的与所述偏差相关联的部件,并且基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件来自动启动补救动作。
9.在一个方面,所述车辆还包括耦接到所述控制模块的辅助系统,其中所述控制模块通过向所述辅助系统提供要由所述辅助系统启动的所述补救动作的指示来自动启动所述补救动作。在又一方面,补救动作涉及维护代码的生成和仪表板指示器的照明中的至少一个。
附图说明
10.在下文中将结合以下附图描述示例性方面,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
11.图1描绘了根据本文描述的一个或多个方面的适于与车辆一起使用的车辆系统的框图;
12.图2描绘根据本文中所描述的一个或多个方面的适用于图1的车辆系统中的具有双侧冷却(dsc)的功率转换模块的横截面图;
13.图3描绘根据本文中所描述的一个或多个方面的适于由图1的车辆系统实施的热特性处理的流程图;
14.图4描绘根据本文中所描述的一个或多个方面的适合于由图1的车辆系统结合图3的热特性处理实施的健康监控处理的流程图;以及
15.图5是描绘根据本文描述的一个或多个方面的图4的健康监控处理的示例实施的热特性曲线的曲线图。
具体实施方式
16.以下详细的说明书本质上仅仅是示例性的,并不旨在限制应用和用途。此外,不旨在受前面的介绍、发明内容或以下详细说明书中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。
17.图1描绘了适用于机动车辆150的示例性车辆系统100,其包括但不限于能量源102、功率转换模块104、电动马达106和控制模块108。在所示的方面中,控制模块108耦接到功率转换模块104,并且响应于从车辆150的驾驶员(例如,经由加速器踏板)接收的命令,以导致电动马达106的期望操作的方式生成用于操作功率转换模块104的命令。应当理解,出于解释的目的,图1是车辆系统100的简化表示,并且不旨在以任何方式限制本文描述的主题的范围或适用性。例如,在实际方面,一个或多个电流传感器可以耦接在能量源102和功率转换模块104之间和/或功率转换模块104和电动马达106之间,以感测、检测、测量或以其他方式量化马达电流(或马达相电流),该马达电流(或马达相电流)与流入/流出能量源102的电流相关或以其他方式对应,和/或反之亦然。
18.在示例性方面,能量源102(或电源)通常表示车辆150中能够向功率转换模块104提供直流(dc)电压以操作电动马达106的部件。根据该方面,能量源102可以实现为电池、燃料电池、可再充电高压电池组、超级电容器或本领域已知的另外合适的能量源。也就是说,在示例性方面,能量源102被实现为一个或多个可充电电池,其被配置为提供用于操作电动马达106的期望dc电压。因此,出于解释而非限制的目的,能量源102在本文中可替代地被称
为电池。
19.功率转换模块104通常表示车辆150中的部件,该部件联接在能量源102和电动马达106之间,以将来自能量源102的dc功率转换成用于驱动电动马达106的交流(ac)功率。在这点上,在示例性方面,功率转换模块104包括具有一个或多个相支路的功率逆变器,其中每个相支路对应于电动马达106的相应相。通常,相支路的开关以特定开关频率被调制(打开或闭合),以在电动马达106的定子绕组的其相关联的相上产生ac电压,这又在那些定子绕组中产生转矩生成电流并操作电动马达106。例如,对于三相电动马达,功率转换模块104可以实现为dc-ac功率逆变器,其具有对应于电动马达的相的三个相支路,其中每个相支路包括一对开关元件(或开关)和反并联二极管(例如,以反向或相反极性电并联),其允许双向电流流动同时单向阻断电压(例如,在开关打开或断开时提供用于将电流充电到能量源102的路径)。在示例性方面,使用绝缘栅双极晶体管(igbt)来实现开关;然而,在替代方面,开关可以被实现为场效应晶体管(例如,mosfet)或另一开关器件。出于解释而非限制的目的,功率转换模块104在本文中可替代地被称为逆变器模块。
20.在示例性方面,电动马达106被实现为内部永磁体(ipm)马达;然而,本文描述的主题不应被解释为限于与任何特定类型的电动马达一起使用。在其他方面,电动马达106可以实现为感应马达、同步磁阻马达或本领域已知的其他合适的马达。尽管未在图1中示出,但是马达106可以实现为牵引马达,其耦接到或以其他方式包括变速器,使得马达106和变速器通过一个或多个驱动轴机械地联接到车辆150的至少一些车轮,使得马达106的速度(例如,转子的旋转速度)影响车辆150的速度。
21.在示例性方面中,车辆150被实现为汽车,并且根据该方面,车辆150可以是多种不同类型的汽车中的任何一种,例如轿车、旅行车、卡车或运动型多用途车辆(suv),并且可以是两轮驱动(2wd)(即,后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4wd)或全轮驱动(awd)。另外,车辆150可以实现为全电动车辆、插电式混合动力车辆、燃料电池车辆(fcv)或其他合适的替代燃料车辆,和/或车辆150还可以结合多种不同类型的发动机中的任何一种或组合,例如汽油或柴油燃料燃烧发动机、“柔性燃料车辆”(ffv)发动机(即,使用汽油和酒精的混合物)、气态化合物(例如,氢气和天然气)燃料发动机和/或燃烧/电动马达混合发动机。
22.仍然参考图1,控制模块108通常表示车辆系统100的硬件,其适当地配置成操作功率转换模块104以控制马达106的操作并周期性地诊断或以其他方式监控功率转换模块104的健康状况。根据该方面,控制模块108可以用被设计为执行本文描述的功能、任务、操作和/或处理的专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和存储器、组合逻辑电路、微处理器、控制器、微控制器、状态机、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来实现或实现。在这方面,结合本文公开的方面描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入在硬件、固件、由控制模块108执行的软件模块或其任何实际组合中。在示例性方面,控制模块108包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器,该数据存储元件或存储器包括任何种类的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、寄存器、硬盘、可移动盘、磁或光大容量存储装置,或任何其他短期或长期存储介质或其他非暂时性计算机可读介质,其能够存储由控制模块108执行的编程指令。计算机可执行编程指令在由控制模块108读取和执行时使控制模块108执行本文所述的各种任务、操作、功能和处理。
23.如图1所示,控制模块108可以耦接到车辆系统100中的一个或更多个辅助系统120(或模块),以向辅助模块120输出或以其他方式提供与功率转换模块104相关联的健康或潜在退化的标记。例如,一个辅助系统120可以是控制其他车辆模块和/或系统的操作的电子控制单元(ecu)。举例来说,ecu可耦接到显示装置或仪表板指示器,所述显示装置或仪表板指示器响应于来自控制模块108的与功率转换模块104相关联的潜在退化的指示而实时地向车辆150的驾驶员提供图形指示。在替代方面,辅助系统120可以包括或以其他方式被实现为直接耦接到控制模块108的显示装置或仪表板指示器,其中控制模块108动态地刷新和/或更新由显示装置或仪表板指示器呈现的功率转换模块104的健康状况的图形指示,以反映由控制模块108执行的当前或最近诊断。
24.如图1所示,车辆系统100包括与功率转换模块104相关联的一个或多个传感器110,所述一个或多个传感器110耦接到控制模块108以提供关于功率转换模块104的操作的一个或多个电特性的测量数据,所述测量数据又可用于监控功率转换模块104的健康状况,如下文更详细地描述。例如,在一个或多个方面,一个或多个传感器110包括电压传感器,其提供指示功率转换模块104的一个或多个开关两端的电压的电压测量数据。另外地或替代地,一个或多个传感器110可以包括一个或多个电流传感器,其被配置为感测、测量或以其他方式量化流入/流出能量源102的电流和/或流过功率转换模块104的相应相支路的电流。在一些方面,一个或多个传感器110包括温度传感器或热敏电阻,其向控制模块108提供与功率转换模块104相关联的温度测量数据。
25.如下面在图3的上下文中更详细描述的,在示例性方面,与控制模块108相关联的处理装置执行由与控制模块108相关联或以其他方式可访问的数据存储元件存储的计算机可读指令,以执行健康监控处理过程并周期性地监控功率转换模块104的瞬态热行为,从而检测或以其他方式识别潜在退化并启动一个或多个补救动作。在这方面,当响应于检测到车辆150正在空转、滑行、停车或表现出不需要操作功率转换模块104来向马达106提供功率的一些其他诊断状况时,可以由控制模块108启动或以其他方式执行健康监控处理。为了监控功率转换模块104,控制模块108操作功率转换模块104的电路以传导来自能量源102的电流,能量源102被配置为生成热量而不在马达106处产生转矩,直到达到基本上稳态的温度。在达到稳态温度之后,控制模块108操作功率转换模块104的电路以从能量源102传导减少量的电流,同时从传感器110获得电压和/或电流测量数据。然后,控制模块108将所获得的测量数据相对于时间转换成相应的热特性曲线,该热特性曲线表示功率转换模块104的热电容和热电阻之间的关系,该关系由所获得的测量数据相对于时间呈现出来,同时提供减小的电流。
26.将由控制模块108确定的功率转换模块104的当前(或最近)热特性曲线与功率转换模块104的一个或多个参考热特性曲线进行比较,以识别与当前热特性曲线相对于参考热特性曲线相关联的偏差,该偏差超过退化检测阈值。当偏差超过退化检测阈值时,控制模块108分析当前热特性曲线和参考热特性曲线之间的关系,以沿着当前热特性曲线识别当前热特性曲线开始偏离参考热特性曲线的位置。基于当前热特性曲线开始偏离的位置,控制模块108识别或以其他方式确定功率转换模块104的热路径内的哪个部件可能对偏离负责或以其他方式与偏离相关联,并且然后基于所识别的部件启动一个或多个补救动作。在示例性方面中,控制模块108登记或以其他方式记录与特定热特性曲线相关联的对偏差负
责的部件的标识,并且向与车辆150相关联的一个或多个辅助系统120提供一个或多个命令、信号、指令或其他标记,以启动一个或多个补救动作。
27.在一个或多个示例性方面中,响应于识别出指示功率转换模块104的热路径中的部件的潜在退化的偏差而由控制模块108启动的补救动作,可取决于对偏差负责的特定部件、偏差的量、与偏差相关联的变化率和/或偏差发生的频率而变化。例如,当所识别的部件在操作上不太重要时,当偏差的量相对较小(例如,大于检测阈值但小于恶化阈值)时,当与偏差相关联的变化率较慢(例如,基于当前热特性曲线与一个或多个先前的热特性曲线之间的关系)和/或偏差发生的频率相对较低(例如,小于阈值发生次数)时,控制模块108可以自动地启动与功率转换模块104的部件相关联的维护代码的生成和/或自动地更新与车辆150相关联的维护时间表,以在下一个维护事件期间包括或并入关于功率转换模块104的部件的维护。另一方面,当所识别的部件在操作上更重要时,当偏差量相对较大(例如,大于恶化阈值)时,当与偏差相关联的变化率较快和/或偏差发生的频率相对较高(例如,大于阈值发生次数)时,控制模块108可以自动启动生成用户通知的生成,该用户通知向车辆150的驾驶员或其他操作者警告潜在的维护问题(例如,通过点亮检查发动机灯或一个或多个仪表板指示器)和/或自动更新与车辆150相关联的维护时间表,以加速关于功率转换模块104的部件的维护(例如,通过将下一个维护事件在时间上提前)。在这方面,应当意识到,存在补救动作和用于生成这样的补救动作的对应方案、阈值和/或逻辑规则的许多不同的潜在组合,并且本文描述的主题不旨在限于任何特定实施方式。
28.仍然参考图1,在一个或多个示例性方面,车辆150包括支持通过通信网络130与远程处理系统140通信的通信系统或接口。远程处理系统140通常表示中央服务器、远程服务器、云计算系统或能够通过网络130进行通信的任何其他种类的远程处理系统。在这方面,远程处理系统包括处理系统,该处理系统可以通过使用被适当地配置为支持本文描述的主题的任何种类的处理器、控制器、中央处理单元、图形处理单元、微处理器、微控制器和/或其组合来实现。远程处理系统140还可以包括或以其他方式访问数据存储元件,该数据存储元件可以实现为能够存储或以其他方式维护热特性曲线和支持本文描述的主题的其他数据的任何种类的存储器(例如,随机存取存储器、只读存储器等)、数据存储(例如,固态驱动器、硬盘驱动器、大容量存储等)、数据库等。
29.网络130表示不同类型的合适的通信网络中的任何一个或组合,诸如例如电缆网络、公共网络(例如,互联网)、专用网络、无线网络、蜂窝网络或任何其他合适的专用和/或公共网络。此外,网络130可以具有与其相关联的任何合适的通信范围,并且可以包括例如全球网络(例如,互联网)、城域网(man)、广域网(wan)、局域网(lan)、个域网(pan)。另外,网络130可以包括可以承载网络业务的任何类型的介质,包括但不限于同轴电缆、双绞线、光纤、混合光纤同轴(hfc)介质、微波地面收发器、射频通信介质、卫星通信介质或其任何组合。根据本文描述的一个或多个方面,车辆150上的控制模块108和/或一个或多个辅助系统120经由车辆到基础设施(v2i)、车辆到车辆(v2v)、车辆到行人(v2p)和/或车辆到电网(v2g)通信来与远程处理系统140通信。
30.在一个或多个方面,控制模块108从远程处理系统140检索或以其他方式获得与一个或多个参考热特性曲线有关的数据,并且将与由车辆150处的控制模块108确定的热特性曲线有关的数据上传或以其他方式传输到远程处理系统140以进行存储和/或分析。在这方
面,远程处理系统140可以利用机器学习、人工智能和/或其他大数据技术来分析来自车辆150的多个不同实例的功率转换模块104的不同实例随时间的热特性曲线,以基于热特性曲线确定用于检测偏差和/或启动补救动作的适当阈值。例如,如果功率转换模块104的热路径中的特定部件被识别为在相对较大数量的车辆150上以相对较低的频率或很少的发生率潜在地退化,或者与可归因于该部件的偏差相关联的变化率相对较慢,则远程处理系统140可以确定由该特定部件表现出的潜在退化是特殊的或以其他方式特定于个体驾驶行为等。另一方面,如果功率转换模块104的热路径中的特定部件被识别为以相对较高的频率或较高的发生率潜在地退化,或者与可归因于该部件的偏差相关联的变化率相对较快,则远程处理系统140可以主动地确定整个车队(多个车辆)150的更新的维护时间表,或者安排召回以在多个车辆150上更换功率转换模块104或对功率转换模块104执行维护。在这种情况下,可以利用不同车辆150表现出的偏差量来将车辆150分成多个组(该多个组对应于被分类到相应组中的相应车辆150表现出的相对潜在退化量),从而允许根据表现出的偏差量加快维护或加快其他补救动作。远程处理系统140处的热特性数据的分析还可用于改变功率转换模块104的一个或多个部件(或与其相关联的供应商)或以其它方式更新或重新设计功率转换模块104的热路径以减少潜在退化。在一些方面,远程处理系统140可以利用从不同车辆150获得的热特性曲线的先前获得的子集来训练或以其他方式开发一个或多个人工智能和/或机器学习模型,其进而可以用于预测性地预测未来退化或生成可以由其他服务(例如,保险服务)响应于随后获得的热特性曲线而利用的其他预测或输出数据。在这方面,应当理解,存在可以由远程处理系统140利用以启动和/或促进一个或多个补救动作的许多不同的潜在机器学习、人工智能和/或其他大数据技术,并且本文描述的主题不旨在限于任何特定实施方式。
31.图2描绘适合用作图1的车辆系统100中的功率转换模块104的功率转换模块200的示范性方面的横截面图。功率转换模块200被实现为双侧冷却(dsc)模块,其在被配置为用作功率转换模块104的逆变器(或功率转换器)的电气部件202、204和功率电子器件基板206、220的相对侧上结合了液体冷却剂。第一功率电子器件基板206的安装表面经由中间导热热界面材料(tim)层208固定或以其他方式粘附到第一壳体部分210。壳体部分210被实现为金属或其他导热材料,其适于用作散热器并且被配置成冷却夹套(cooling jacket),该冷却夹套包括多个空隙或开口212,该多个空隙或开口212被配置为提供用于接收液体冷却剂的一个或多个通道,该液体冷却剂被注入或以其他方式循环通过由开口212限定的通道以冷却功率电子器件基板206。在所示的示例中,电气部件202、204被制造在半导体管芯上,该半导体管芯被固定或以其他方式安装到相应的功率电子器件基板206、220的相对表面,该功率电子器件基板206、220被配置为经由导电和导热材料的管芯附接层218提供去往/来自电气部件202、204的平板(flat-paneled)电连接,管芯附接层218将电气部件202、204接合到功率电子器件基板206,诸如经由银烧结工艺形成的银膏或焊膏。在实践中,相应的功率电子器件基板206、220还包括或以其他方式并入被配置为提供与电气部件202、204一致的逆变器电路的布线、导电迹线或其他连接。例如,逆变器相支路的一个或多个igbt可以形成在或以其他方式制造在安装到第一功率电子器件基板206的第一管芯上,而逆变器相支路的一个或多个续流二极管可以形成在或以其他方式制造在安装到第二功率电子器件基板220的第二管芯204上,其中功率电子器件基板206、220被配置为提供igbt和二极管之间
的布线和互连以提供逆变器电路。
32.电气部件202、204、相应的管芯附接层214、218、相应的功率电子器件基板206、220、相应的tim层208、222和相应的壳体部分210、224之间的物理接触提供了热路径,该热路径有助于经由相应的壳体部分210、224中的开口212、226用液体冷却剂从基板侧冷却电气部件202、204。为了便于电气部件202、204的双侧冷却,在电气部件202、204的顶侧表面上提供间隔材料层216。间隔材料216经由导电材料层(例如,经由银烧结工艺的焊膏或银膏)安装、固定或以其他方式粘附到相应的电气部件202、204的顶侧表面和功率电子器件基板206、220中的相对的一个功率电子器件基板。以这种方式,间隔材料216提供从相应的电气部件202、204的顶侧表面到相对的功率电子器件基板206、220和壳体部分210、224的另一热路径。尽管未在图2中示出,但是在一些方面中,功率电子器件基板206、220可以包括或以其他方式在其上安装有与功率转换器相关联的其他电气部件或半导体管芯,并且功率电子器件基板206、220可以被配置为在这些部件之间提供对应的布线、导电迹线或其他互连。
33.功率电子器件基板220的相对表面经由tim层222固定或以其他方式粘附到第二壳体部分224。第二壳体部分224类似地包括多个空隙或开口226,其提供用于接收液体冷却剂的一个或多个通道,该液体冷却剂通过开口226注入或以其他方式循环,以借助于由电气部件202、204、间隔材料216、管芯附接层218、功率电子器件基板220、tim层222和壳体部分224之间的物理接触提供的热路径从与第一壳体部分210相对的一侧冷却功率电子器件基板220。在示例性方面中,形成或以其他方式提供封装材料230(诸如环氧模制化合物或其他模制材料)以填充基板206、220之间的任何空间,从而封装和保护电气部件202、204和基板206、220免受环境元素的影响。
34.应当注意,与单侧冷却相比,dsc功率转换模块200包括多个热路径,并且导致更薄和更平坦的功率转换模块200(例如,其中厚度比小于线性尺寸的十分之一)。另外,dsc功率转换模块200可以结合银烧结(而不是焊接)和平板电连接(而不是引线接合),其可以减小dsc功率转换模块200的大小、形状和/或尺寸,同时还消除了潜在的退化点。也就是说,dsc功率转换模块200的热路径能够通过结构函数来表征,以将热性能映射到dsc功率转换模块200的物理结构,从而允许识别dsc功率转换模块200的热路径内的与潜在退化相关联的特定部件,如下面更详细地描述的。
35.图3描绘了热特性处理300的示例性方面,该热特性处理300适于由车载的控制模块实现以在车辆的操作期间表征功率转换模块的热特性,从而支持本文描述的相关健康监控处理、任务、操作和/或相关功能。出于说明性目的,以下说明书可以参考上面结合图1提到的元件。虽然热特性处理300的部分可由车辆系统的不同元件执行,但出于解释的目的,主题可在本文中主要在主要由控制模块108执行的热特性处理300的上下文中描述。在一个或多个示例性方面中,结合下面将在图4的上下文中更详细描述的健康监控处理400来执行热特性处理300。
36.在示范性方面中,控制模块108在车辆150的操作期间自动地启动热特性处理300以周期性地获得功率转换模块104的经更新的热特性曲线,从而提供功率转换模块104的基本上实时的车载健康监控。例如,在一些方面,控制模块108可以被配置为当车辆150在不需要操作马达106来提供牵引力的状态下操作时(例如,当车辆150处于停车、空档、空转、滑行和/或类似状态时),在车辆150的操作期间周期性地(例如,每小时、每天、每周、每月等)自
动启动热特性处理300。在其他方面,每当车辆150进入不需要操作马达106来提供牵引力的状态时,控制模块108可以自动启动热特性处理300。在这方面,存在可以由控制模块108利用标准或规则的许多不同组合,以在车辆150的操作期间以期望频率自动启动热特性处理300,并且本文描述的主题不旨在限于任何特定实施方式。
37.热特性处理300在302处初始化或以其他方式开始,其中控制模块108操作功率转换模块104以产生热量的方式消耗或以其他方式传导电流,从而加热功率转换模块104,而在加热阶段期间在马达106处不产生转矩,直到功率转换模块104在304处达到稳态温度。在这方面,在功率转换模块加热阶段期间,控制模块108通过功率转换模块104内部的功率逆变器电路的相支路中的一个或多个相支路注入来自能量源102的连续加热电流,从而借助于流过那些部件202、204的电流来加热功率逆变器电气部件202、204。例如,在一个方面,控制模块108操作功率逆变器的igbt,使得基本上相同量的加热电流流过功率逆变器的每个相支路,从而流过马达106的每个相,由于马达相之间的平衡,这导致马达106处产生零转矩。也就是说,在其他方面,在马达106被实现为永磁马达的情况下,控制模块108从转子位置传感器获得转子位置测量数据,然后操作功率逆变器的igbt以消耗或以其他方式传导与马达106的当前转子位置异相90
°
的加热电流,从而在马达106处产生零转矩。在一些方面中,控制模块108操作功率转换模块104以在固定持续时间内消耗加热电流,所述固定持续时间经校准或以其它方式经配置以导致功率转换模块104实现基本上稳态的温度。也就是说,在其他方面,当一个或多个传感器110包括提供与功率转换模块104相关联的温度测量数据的温度传感器或热敏电阻时,控制模块108可以监控温度测量数据以检测或以其他方式识别功率转换模块104何时(或是否)达到稳态温度(例如,当测量温度在阈值数量的样本上基本恒定时)。
38.一旦达到稳态温度,热特性处理300在306处操作功率转换模块104以消耗或以其他方式传导减小的测量参考电流而不在马达106处产生转矩,同时在308处,提供减小的测量参考电流的同时接收或以其他方式获得功率转换模块104的电压测量数据。在这方面,在达到稳态温度时,控制模块108停止操作功率逆变器以消耗加热电流,而是操作功率逆变器以消耗减小的测量参考电流(例如,100ma),该减小的测量参考电流维持流过功率转换模块104的电流,同时允许功率转换模块104的温度从由加热电流引起的升高的稳态温度下降。当减小的测量参考电流被提供并且功率转换模块104冷却时,控制模块108在冷却阶段期间从与功率转换模块104相关联的电压传感器110接收或以其他方式获得电压测量数据。例如,电压传感器110可以被配置为测量功率逆变器的一个或多个开关元件两端的正向电压(例如,一个或多个igbt两端的集电极-发射极的电压(v
ce
)、一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)两端的漏极-源极电压(v
ds
)等)。
39.基于在加热电流之后的功率转换模块冷却阶段期间电压测量数据与减小的测量参考电流之间的关系,热特性处理300在310处计算或以其他方式确定对应的热特性曲线。在这方面,控制模块108将在冷却阶段期间相对于时间的测量电压和减小的测量参考电流之间的关系,映射成或以其他方式转换成功率转换模块104的热电阻和热电容之间的对应关系,该对应关系由在提供恒定测量参考电流的同时在冷却阶段期间跨功率逆变器的一个或多个igbt上的测量电压的瞬态变化来反映。在示例性方面,基于热电容和热电阻之间的关系,热特性曲线被实现为对应于功率转换模块104的物理结构的结构函数。为了导出结构
函数,控制模块108相对于时间对电压测量数据样本的序列执行去卷积和其他数学运算,以导出与功率转换模块104的热路径相对应的一个或多个时间常数的连续谱,这又可以用于导出与时间常数相对应的热电容和热电阻之间的关系。例如,在一个实施方式中,控制模块108将电压测量数据样本的序列转换为热阻抗曲线,该热阻抗曲线被去卷积以导出时间常数的连续谱,该时间常数的连续谱又被用于将热阻抗曲线转换为等效的foster热网络(福斯特热网络)。然后将foster热网络等效转换为cauer热网络(考尔热网络),从中可以导出累积和导数结构函数。对应于累积结构函数的所得热特性曲线包括反映功率转换模块104的热路径的结构的热电容值和热电阻值对(成对的热电容值和热电阻值)的序列。在一个或多个实施方式中,使用表示从热源到散热器的单向热流的结构函数来确定热特性曲线。就此而言,即使dsc功率转换模块包括远离热源的多个不同热路径,并且即使减小的厚度和/或纵横比可能以其他方式支持横向热扩散或低分辨率,也利用单向结构功能。
40.仍然参考图3,在导出热特性曲线之后,热特性处理300在312处登记或以其他方式记录热特性曲线。在这方面,控制模块108可以存储或以其他方式记录与时间戳相关联的热特性曲线的热电容值和热电阻值对,该时间戳与热特性处理300的迭代相关联。在一些方面,控制模块108还可以存储或以其他方式维持与热特性处理300的当前迭代的冷却阶段相关联的电压测量数据,该电压测量数据与热特性处理300的当前迭代的对应的热特性曲线数据和时间戳相关联。此外,在一些方面,控制模块108可以通过网络130将与热特性处理300的当前迭代相关联的热特性曲线数据和/或冷却相电压测量数据上传或以其他方式传输到远程处理系统140,以支持远程处理系统140处的分析。
41.图4描绘了健康监控处理400的示例性方面,该健康监控处理400适合于由车辆系统结合热特性处理300实施,以检测或以其他方式识别与功率转换模块相关联的热路径中的部件的潜在退化并启动一个或多个补救动作。出于说明性目的,以下说明书可以参考上面结合图1提到的元件。虽然健康监控处理400的部分可由车辆系统的不同元件执行,但出于解释的目的,本文可在健康监控处理400主要由控制模块108执行的上下文中主要描述主题。也就是说,在其他方面,健康监控处理400可以在远程处理系统140处实施或执行,或者健康监控处理400可以以分布式方式跨远程处理系统140、控制模块108和/或辅助系统120实施。
42.在一个或多个示例性方面中,健康监控处理400响应于获得功率转换模块的新的或更新的热特性曲线而被自动启动或以其他方式执行,以基本上实时地诊断功率转换模块的健康。健康监控处理400在402处将当前(或最近)热特性曲线与一个或多个参考曲线进行比较,以在404处检测、识别或以其他方式确定当前热特性曲线与参考热特性曲线之间的偏差何时(或是否)超过退化检测阈值。就此而言,参考热特性曲线可包括功率转换模块104的一条或多条先前获得的热特性曲线。举例来说,热特性处理300可在初始部署到车辆150时针对功率转换模块104执行,或作为后端制程(beol)过程步骤,以获得反映功率转换模块104在车辆150中使用之前的初始已知健康状态的初始参考热特性曲线。初始(或健康)参考热特性曲线数据可以由车辆150处的控制模块108或远程处理系统140处存储或以其他方式维护,以用于后续检索。在这些方面,健康监控处理400检测或以其他方式识别功率转换模块104的当前状态何时已经从初始健康状态潜在地退化。另外或替代地,参考热特性曲线可以被实现为一个或多个先前的热特性曲线以适应随时间的逐渐老化,使得健康监控处理
400检测或以其他方式识别功率转换模块104的当前状态何时从先前状态更快地改变。当当前(或最近)热特性曲线与参考热特性曲线之间的任何偏差小于退化检测阈值(或在退化检测阈值内)时,健康监控处理400可以将功率转换模块指定为健康的并退出。
43.当健康监控处理400识别出当前热特性曲线与参考热特性曲线之间的偏差超过退化检测阈值时,健康监控处理400在406处识别或以其他方式确定当前热特性曲线开始偏离参考热特性曲线的分歧点的位置。在408处,基于沿着当前热特性曲线的分歧点的位置,健康监控处理400识别或以其他方式确定功率转换模块的热路径中潜在退化的并且最可能对偏差负责的部件。在一些实施方式中,可以利用差分结构函数来识别分歧点的位置。
44.如以上在图3的上下文中所描述的,在示例性方面,热特性曲线被实现为对应于功率转换模块104、200的物理结构的结构函数,其中热电容和/或热电阻的发散(分歧)可被映射到功率转换模块104的热路径中的特定部件的潜在退化或老化。就此而言,在当前热特性曲线开始偏离参考热特性曲线超过退化检测阈值的情况下的热电阻值可被映射到功率转换模块104的热路径中的特定部件(或部件之间的特定接口)。
45.图5描绘了当前根据健康监控处理400分析的不同的最近或更新的热特性曲线502、504与由健康监控处理400利用的参考热特性曲线506之间的关系的示例性曲线图。就此而言,参考热特性曲线506可对应于在初始部署到车辆150时根据热特性处理300的先前实例针对功率转换模块104、200确定的初始热特性曲线,而更新的热特性曲线504、506表示热特性处理300的更近的迭代以及在车辆150的后续操作实例期间功率转换模块104、200的基本上实时的状态。水平轴500对应于热电阻,并且垂直轴501对应于热电容。
46.如上所述,热特性曲线502、504、506表示在热特性处理300的308处获得的电压测量数据到310处的对应单向结构函数的变换。单向热特性曲线502、504、506源自、产生自或以其他方式参考自热源(例如,功率转换模块104、200的电气部件202、204),其中沿着水平轴500增加热电阻对应于增加距热源的物理距离(和对应的热耗散),该热源用于提供阶跃响应,从该阶跃响应导出热特性曲线502、504、506。就此而言,即使dsc功率转换模块104、200包括用于耗散来自电气部件202、204的热量的多个双向热路径,但是由于dsc功率转换模块104、200的物理结构的对称性,去卷积单向结构函数也可以被用来将分歧点映射到dsc功率转换模块104、200和对应部件(或部件接口)内的物理位置。热特性曲线502表示当存在与管芯附接层214相关联的退化或另一异常状况时由热特性处理300产生的单向结构函数,而热特性曲线504描绘当存在与tim层208相关联的退化或另一异常状况时由热特性处理300产生的单向结构函数。
47.仍然参考图5,继续参考图1-4,在曲线502表示根据健康监控处理400分析的当前(或最近)热特性曲线的场景中,控制模块108识别沿着当前热特性曲线502的分歧点508的位置,在该位置,沿着水平轴500测量的在曲线502、506之间的热电阻的差异首次超过退化检测阈值,然后识别与该特定位置相关联的dsc功率转换模块104、200的部件。就此而言,沿着参考热特性曲线506的热电阻值的不同区域或范围510、512、514、516、518可被映射或以其他方式关联到dsc功率转换模块104、200的热路径内的不同部件。例如,对于产生自电气部件202、204的单向结构函数,热电阻值的初始范围510可以对应于电气部件202、204处的潜在退化,热电阻值的下一个范围512可以对应于管芯附接层214、218(例如,用于将电气部件202、204附接到功率电子器件基板206、220的导电材料),热电阻值的下一个范围514可以
对应于功率电子器件基板206、220,热电阻值的下一个范围516可对应于用于将功率电子器件基板206、220附接到相应的壳体部分210、224的tim层208、222,并且热电阻值的最后一个范围518可对应于相应的壳体部分210、224。在这方面,由于分歧点508的位置位于与管芯附接层214、218相关联的范围512内,控制模块108将管芯附接层214、218识别为热路径内潜在退化可归因于的部件。类似地,在曲线504表示根据健康监控处理400分析的当前(或最近)热特性曲线的情况下,控制模块108沿着当前热特性曲线504将分歧点的位置识别为在tim层区域516内,在该位置,沿着水平轴500测量的曲线504、506之间的热电阻的差异首次超过退化检测阈值,然后将tim层208、222识别为潜在退化可归因于的热路径内的部件。
48.再次参考图4,继续参考图1-3和5,在示例性方面,健康监控处理400还在410处基于热特性曲线之间的差异(即,从参考热特性曲线到分析中的当前热特性曲线的热电阻的偏移量)来计算或以其他方式确定潜在退化的量。在这方面,控制模块108可以计算或以其他方式确定在沿着热特性曲线502的分歧点508与参考热特性曲线506之间沿着水平轴500测量的热电阻的距离。在一些方面,控制模块108通过将分歧点508与参考热特性曲线506之间的距离(或热电阻差)除以由参考热特性曲线506限定的该位置处的预期热电阻(例如,沿着垂直轴501的共同的热电容值)来确定表示潜在退化量的百分比,使得相对于热电阻值较高的距离热路径中的电气部件202、204较远的类似偏差,距离热路径中的电气部件202、204较近的较大偏差会导致较高的潜在退化量。
49.在一些示例性方面,健康监控处理400还在412处基于当前热特性曲线与一个或多个先前的热特性曲线之间的关系来计算或以其他方式确定与潜在退化相关联的变化率。例如,基于当前热特性曲线与先前的热特性曲线之间经过的时间量,控制模块108可以通过将所识别的分歧点508与沿着先前的热特性曲线的对应位置之间的热电阻的距离或差(例如,热电阻偏移的变化)除以热特性处理300的迭代之间经过的时间量(或时间变化)来计算或以其他方式确定与潜在退化相关联的变化率。在这方面,与潜在退化相关联的变化率(或热电阻偏移)对应于所识别的部件看起来有多快退化或老化。
50.在识别潜在退化的部件、退化量和/或与潜在退化相关联的变化率之后,健康监视处理400在414处自动启动与观察到的潜在退化相称的一个或多个补救动作。例如,当控制模块108识别出对应于dsc功率转换模块104、200的位置或部件(其与功率转换模块104、200的功能更密切相关)的范围(或区域)510、512、514之一内的分歧点时,控制模块108可以与辅助系统120和/或远程处理系统140通信,以自动地启动警报或类似的用户通知的生成(该警报或类似的用户通知向车辆150的操作者通知关于车辆150的操作的潜在问题),自动地调度维护和/或类似操作以促进功率转换模块104、200的快速维护。另一方面,当分歧点位于与功率转换模块104、200的热管理相关的部件(例如,tim层208或壳体部分210)相关联的范围516、518内时,控制模块108可与辅助系统120和/或远程处理系统140通信,以自动地生成一个或多个维护代码或自动地更新维护计划,从而促进以在车辆操作期间不使车辆150的操作者分心的方式维护功率转换模块104、200。也就是说,当与偏离点的偏离相关联的偏离量和/或变化率大于一个或多个恶化阈值时,控制模块108可以与辅助系统120和/或远程处理系统140通信,以自动地启动警报或类似的用户通知的生成,该警报或类似的用户通知向车辆150的操作者通知关于车辆150的操作的潜在问题,即使所识别的负责潜在退化的部件不是功率转换电路的一部分。
51.如上所述,在实践中,控制模块108可以在车辆150在本地记录或以其他方式存储与所识别的部件相关联的热特性曲线、潜在退化的量和/或与潜在退化相关联的变化率,以及将健康监控数据上传或以其他方式传输到远程处理系统140以进行分析。例如,在一些方面中,远程处理系统140可以将一个或多个机器学习模型、人工智能模型、逻辑规则和/或其他大数据技术应用于健康监控数据(例如,所识别的部件、潜在退化的量、潜在退化的变化率和/或热特性曲线)以确定应当启动什么补救动作。应当如何更新维护计划等,并且向控制模块108和/或辅助系统120提供要启动的补救动作的对应标记,以在车辆150处自动启动远程确定的补救动作。此外,在一些基于云的实现中,响应于在热特性处理300的迭代之后从车辆150接收的上传的热特性曲线或电压测量数据,可以在远程处理系统140处实施或以其他方式执行健康监控处理400。
52.应当理解,只要不需要操作由dsc功率转换模块驱动的电动马达来提供牵引力,健康监控处理400就允许在机动车辆的操作期间基本上实时地监控和诊断dsc功率转换模块的健康。这允许及时地识别老化或潜在退化。另外,通过将潜在退化映射或追踪到dsc功率转换模块的热路径内的特定部件,可以与潜在退化归因于的特定部件相称以及与检测到的潜在退化的量和/或变化率相称的方式自动启动补救动作。因此,功能部件的潜在老化或退化或表现出潜在更大严重性的潜在老化或退化可以自动触发更重要的补救动作(例如,通过点亮发动机检查灯并推荐立即修理和维护来警告驾驶员),而非功能部件的潜在老化或退化或表现出较小严重性的潜在老化或退化可以自动触发较少和/或较不重要的补救动作(例如,记录潜在退化并生成维护代码以供将来维护)。
53.通过为功率转换模块提供板载健康监控和诊断,并且更具体地,为具有远离功率电子器件的两侧(或双侧)冷却(dsc)和双热路径的功率转换模块提供板载健康监控和诊断,可以以最小化不便并降低意外不可操作的可能性的方式启动与潜在退化的性质相称的适当的补救动作。除潜在退化的幅度或量之外,还识别展现潜在退化的dsc功率转换模块的特定部件,这允许在检测到与功率电子器件的操作功能性相关联的潜在退化时,启动相对于在检测到与dsc功率转换模块的热路径中的在操作上不太重要的部件(例如,冷却夹套、热界面层和/或类似物)相关联的潜在退化时可启动的补救动作而言更积极的补救动作。潜在退化的位置和幅度的这种知识也可以用于通知或以其他方式改进预防性维护调度。例如,诊断数据可以被上传或以其他方式传输到远程处理系统(例如,云计算环境的云计算节点),该远程处理系统可以利用人工智能(ai)、机器学习和/或其他基于规则的逻辑来分析诊断数据并动态地调整或以其他方式适配维护计划以基本上实时地考虑所表现出的退化。
54.虽然在前述详细说明书中已经呈现了至少一个示例性方面,但是应当理解,存在大量的变型。还应当理解,一个或多个示例性方面仅是示例,并不旨在以任何方式限制本公开内容的范围、适用性或配置。相反,前述详细说明书将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性方面的方便的路线图。应当理解,在不脱离如所附权利要求及其法律等同物中阐述的本公开的范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
技术特征:
1.一种车辆系统,包括:功率转换模块,所述功率转换模块包括电气部件,所述电气部件被配置成提供包含在壳体内的功率转换器,其中所述功率转换模块包括在所述电气部件与所述壳体之间的至少一个热路径;一个或多个传感器,所述一个或多个传感器用于获得与所述功率转换器相关联的电特性的测量数据;数据存储元件,所述数据存储元件包括计算机可读指令;以及用于执行所述计算机可读指令的处理装置,所述计算机可读指令控制所述处理装置以执行操作,所述操作包括:操作所述功率转换器以传导加热电流直到达到稳态温度;在达到所述稳态温度之后获得所述测量数据;基于所述测量数据确定所述功率转换模块的当前热特性曲线;将所述当前热特性曲线与所述功率转换模块的一条或多条参考热特性曲线进行比较,以识别与所述当前热特性曲线相关联的偏差;以及响应于识别出所述偏差:基于分歧点相对于所述当前热特性曲线的位置,识别所述功率转换模块的所述至少一个热路径内的与所述偏差相关联的部件;以及基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件,自动地启动补救动作。2.根据权利要求1所述的车辆系统,其中,所述计算机可读指令控制所述处理装置以执行操作还包括相对于所述一条或多条参考热特性曲线确定所述偏差的量,其中,所述补救动作受到与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及所述偏差的所述量的影响。3.根据权利要求1所述的车辆系统,其中所述计算机可读指令控制所述处理装置以执行操作还包括确定与所述偏差相关联的变化率,其中所述补救动作受到与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及与所述偏差相关联的所述变化率的影响。4.根据权利要求1所述的车辆系统,其中所述自动地启动所述补救动作包括以下中的至少一个:所述处理装置自动地启动与所述功率转换模块的所述部件相关联的维护代码的生成;所述处理装置自动地启动用户通知的生成;以及所述处理装置自动地更新包括所述功率转换模块的车辆的维护计划。5.根据权利要求1所述的车辆系统,其中,所述壳体包括用于液体冷却剂的多个开口。6.根据权利要求5所述的车辆系统,其中:所述壳体封装功率电子器件基板,所述功率电子器件基板具有固定到其上的所述电气部件以提供双面冷却;以及所述至少一个热路径包括多个热路径,所述多个热路径包括在所述功率电子器件基板与所述壳体之间的第一热路径以及在所述电气部件和所述壳体之间的第二热路径。7.根据权利要求1所述的车辆系统,其中,所述一条或多条参考热特性曲线包括先前针对所述功率转换模块获得的初始热特性曲线。8.一种监控功率转换模块的健康状况的方法,所述方法包括:
由控制模块操作所述功率转换模块以传导加热电流直到达到稳态温度;在达到所述稳态温度之后,由所述控制模块从与所述功率转换模块相关联的一个或多个传感器获得与所述功率转换模块相关联的电特性的测量数据;由所述控制模块基于所述测量数据确定所述功率转换模块的当前热特性曲线;由所述控制模块将所述当前热特性曲线与所述功率转换模块的一条或多条参考热特性曲线进行比较,以识别与所述当前热特性曲线相关联的偏差;以及响应于识别出所述偏差:由所述控制模块基于分歧点相对于所述当前热特性曲线的位置来识别所述功率转换模块的至少一个热路径内的与所述偏差相关联的部件;以及由所述控制模块基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件自动地启动补救动作。9.根据权利要求8所述的方法,还包括:由所述控制模块相对于所述一条或多条参考热特性曲线确定所述偏差的量;以及由所述控制模块至少部分地基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及所述偏差的所述量来确定所述补救动作。10.根据权利要求8所述的方法,还包括:由所述控制模块确定与所述偏差相关联的变化率;以及由所述控制模块至少部分地基于与所述偏差相关联的所述功率转换模块的所述部件以及与所述偏差相关联的所述变化率来确定所述补救动作。
技术总结
提供了用于监控功率转换模块的健康状况的车辆以及相关系统和方法。一种方法涉及操作功率转换模块以传导加热电流直到达到稳态温度,在达到稳态温度之后获得与功率转换模块相关联的电特性的测量数据,基于测量数据确定功率转换模块的当前热特性曲线,以及将当前热特性曲线与功率转换模块的一个或多个参考热特性曲线进行比较以识别与当前热特性曲线相关联的偏差。基于分歧点相对于当前热特性曲线的位置来识别功率转换模块的热路径内的部件,以用于基于与偏差相关联的功率转换模块的部件来自动启动补救动作。来自动启动补救动作。来自动启动补救动作。
技术研发人员:J.许
受保护的技术使用者:通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日:2022.10.19
技术公布日:2023/9/20
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