电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，通过标定一温升表来完成，根据实时检测的电动汽车电机驱动器的功率器件温度，实时计算得到单位时间内实际的功率器件温升，与根据冷却液温度、功率器件温度、功率器件单位时间内功耗总和查温升表得到单位时间内合理的功率器件温升进行比较，如果实时计算得到单位时间内实际的功率器件温升过快，则说明冷却液流量不足。本发明的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，能够在车辆上不装有流量传感器的情况下通过软件来诊断当前的冷却液流量是否不足，降低了的硬件成本。

说明书

技术领域

本发明及电动（纯电动、混合动力）汽车技术，特别涉及一种电动汽车冷却系统冷 却液流量不足故障诊断方法。

背景技术

电动（纯电动、混合动力）汽车的电机驱动器PEU在工作的时候会产生大量的热量， 采用水冷的方式可以将这些热量散掉。但是当电动汽车的冷却系统冷却液流量不足时， 会引起电机驱动器的功率器件（如IGBT,绝缘栅双极型晶体管）温度过高，从而出现电 机驱动器过温的现象。

常见的电机驱动单元PEU过温保护方法是，当电机驱动器PEU的功率器件温度超过 限值以后，对输出扭矩进行限制，从而达到对电机驱动器PEU的保护功能。

如果要诊断出电动汽车的冷却系统冷却液流量不足的故障，需要在冷却系统中加入 流量传感器，这会大大增加冷却系统的成本。

电动汽车上使用的冷却系统，由于成本的问题通常不会加装流量传感器来随时监测 冷却液的流量，所以由于各种原因导致的冷却液流量不足等情况就无法识别和诊断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方 法，能够在车辆上不装有流量传感器的情况下通过软件来诊断当前的冷却液流量是否不 足，降低了系统的硬件成本。

为解决上述技术问题，本发明提供的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方 法，包括以下步骤：

一.标定一温升表，包括功率器件温升、冷却液温度、功率器件温度、单位时间内 功率器件功耗总和四个参量；每一功率器件温升，对应于一冷却液温度、一功率器件温 度及一功率器件单位时间内功耗总和；

二.实时检测电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机驱动器的功率器件温 度，并实时计算电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内功耗总和；

三.根据步骤二得到的冷却液温度、功率器件温度、功率器件单位时间内功耗总和， 通过查所述温升表，得到单位时间内合理的功率器件温升；

根据步骤二实时检测的电动汽车电机驱动器的功率器件温度，实时计算得到单位时 间内实际的功率器件温升；

四.如果单位时间内实际的功率器件温升超过单位时间内合理的功率器件温升达设 定值，则输出电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障信息。

较佳的，步骤三中，将查所述温升表得到的相应功率器件温升，再进行线性化处理 得到单位时间内合理的功率器件温升。

较佳的，所述温升表的标定方法为：

保持电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机驱动器的功率器件温度不变， 通过改变电动汽车电机的输出扭矩来改变电动汽车电机驱动器的功率器件的功耗，测量 电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分 别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数据到N*N*N的温升表的相应位置；

保持电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机的输出扭矩不变，通过改变电 动汽车电机驱动器的功率器件温度，测量电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的 功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数 据到N*N*N的温升表的相应位置；

保持电动汽车电机驱动器的功率器件温度、电动汽车电机的输出扭矩不变，通过改 变电动汽车冷却系统的冷却液温度，测量电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的 功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数 据到N*N*N的温升表的相应位置。

较佳的，如果步骤四输出电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障信息，则对电动汽 车电机的输出扭矩进行限制。。

本发明的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，通过标定一温升表来完 成，根据实时检测的电动汽车电机驱动器的功率器件温度，实时计算得到单位时间内实 际的功率器件温升，与根据冷却液温度、功率器件温度、功率器件单位时间内功耗总和 查温升表得到单位时间内合理的功率器件温升进行比较，如果实时计算得到单位时间内 实际的功率器件温升过快，则说明冷却液流量不足。当诊断出冷却液流量不足的故障后， 则对电动汽车电机的输出扭矩进行限制，从而达到限制电机驱动器输出功率的目的，电 机驱动器的功率器件温度不会达到上限值。利用本发明的电动汽车冷却系统冷却液流量 不足故障诊断方法，能够在车辆上不装有流量传感器的情况下通过软件来诊断当前的冷 却液流量是否不足，降低了的硬件成本，并可在电机驱动器的功率器件温度没有达到上 限值的情况下对电机输出扭矩进行限制，提前对电机驱动器进行过温保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介 绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

图1是本发明的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法一实施例示意图；

图2是功率器件的温度传感器的温度响应速度与功率器件的单位时间内功耗总和关 系示意图；

图3是功率器件的温度传感器的温度响应速度与功率器件的当前温度关系示意图；

图4是功率器件的温度传感器的温度响应速度与冷却液的当前流量关系示意图；

图5是功率器件的温度传感器的温度响应速度与冷却液的当前温度关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的 实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发 明保护的范围。

实施例一

电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，如图1所示，包括以下步骤：

一.标定一温升表，包括功率器件温升、冷却液温度、功率器件温度、单位时间内功 率器件功耗总和四个参量；每一功率器件温升，对应于一冷却液温度、一功率器件温度 及一功率器件单位时间内功耗总和；

二.实时检测电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机驱动器的功率器件温 度，并实时计算电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内功耗总和；

三.根据步骤二得到的冷却液温度、功率器件温度、功率器件单位时间内功耗总和， 通过查所述温升表，得到单位时间内合理的功率器件温升；

根据步骤二实时检测的电动汽车电机驱动器的功率器件温度，实时计算得到单位时 间内实际的功率器件温升；

四.如果单位时间内实际的功率器件温升超过单位时间内合理的功率器件温升达设 定值，则输出电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障信息。

较佳的，步骤三中，将查所述温升表得到的相应功率器件温升，再进行线性化处理 得到单位时间内合理的功率器件温升。由于温升表是离散的一些值，实际诊断时，在查 温升表得到的相应功率器件温升后，通过进行线性化处理可以得到更准确的单位时间内 合理的功率器件温升。

较佳的，功率器件为IGBT（绝缘栅双极型晶体管）。冷却液温度、功率器件温度可 以分别由温度传感器采集。

电动汽车电机驱动器的功率器件的温度传感器的温度响应速度，与电动汽车电机驱 动器的功率器件的单位时间内功耗总和、当前温度，以及电动汽车冷却系统的冷却液的 当前流量、当前温度有一定的关系，对于一个现实的系统，其关系是确定的，从定性的 角度有图2、图3、图4、图5分别表示功率器件的温度传感器的温度响应速度与功率器 件的单位时间内功耗总和、当前温度，以及与冷却液的当前流量、当前温度的关系。

功率器件的温度传感器的温度响应速度与这几个变量的关系非常复杂，很难通过一 个函数关系来表示。对于开关型的水泵控制方法，流量只有一个值，所以可以通过实验， 根据功率器件的当前功耗、当前温度，以及冷却液的当前温度来标定功率器件温升，最 终形成一个表格。根据以上分析，电动汽车电机驱动器的功率器件的温度传感器的温度 响应速度（功率器件温升）只与冷却液温度，以及功率器件的单位时间内功耗总和、当 前温度有关，通过对这三个参量单独设定，可以获得电动汽车电机驱动器的功率器件的 温升表。

实施例一的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，通过标定一温升表来 完成，根据实时检测的电动汽车电机驱动器的功率器件温度，实时计算得到单位时间内 实际的功率器件温升，与根据冷却液温度、功率器件温度、功率器件单位时间内功耗总 和查温升表得到单位时间内合理的功率器件温升进行比较，如果实时计算得到单位时间 内实际的功率器件温升过快，则说明冷却液流量不足。当诊断出冷却液流量不足的故障 后，则对电动汽车电机的输出扭矩进行限制，从而达到限制电机驱动器输出功率的目的， 电机驱动器的功率器件温度不会达到上限值。利用本发明的电动汽车冷却系统冷却液流 量不足故障诊断方法，能够在车辆上不装有流量传感器的情况下通过软件来诊断当前的 冷却液流量是否不足，降低了的硬件成本，并可在电机驱动器的功率器件温度没有达到 上限值的情况下对电机输出扭矩进行限制，提前对电机驱动器进行过温保护。

实施例二

基于实施例一的电动汽车冷却系统冷却液流量不足故障诊断方法，所述温升表的标 定方法为：

保持电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机驱动器的功率器件温度不变， 通过改变电动汽车电机的输出扭矩来改变电动汽车电机驱动器的功率器件的功耗，测量 电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分 别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数据到N*N*N的温升表的相应位置；

保持电动汽车冷却系统的冷却液温度、电动汽车电机的输出扭矩不变，通过改变电 动汽车电机驱动器的功率器件温度，测量电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的 功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数 据到N*N*N的温升表的相应位置；

保持电动汽车电机驱动器的功率器件温度、电动汽车电机的输出扭矩不变，通过改 变电动汽车冷却系统的冷却液温度，测量电动汽车电机驱动器的功率器件单位时间内的 功耗总和达到N个不同的预期功耗值所分别对应的单位时间内的功率器件温升，记录数 据到N*N*N的温升表的相应位置。

较佳的，N为5。

冷却液的温度，可以由冷却液供应系统设定静态温度；功率器件的温度，可以通过 设定功率器件环境温度来设定静态温度；功率器件的功耗与母线电压、输出电流和电机 转速有关系，实时的功率器件功耗的可以由这三个参量得出，单位时间内功率器件的功 耗总和可以通过积分的方法计算得出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。