[发明专利]智能功率单元的电热性能分析方法、系统及计算机设备

说明书

本发明实施例公开了一种智能功率单元的电热性能分析方法、系统及计算机设备。该智能功率单元的电热性能分析方法包括：建立直流母排模型、直流母排电容模型、驱动单元模型和功率模块模型，并获取智能功率单元在逆变器内部的布置方式；基于直流母排模型、直流母排电容模型、驱动单元模型、功率模块模型以及布置方式搭建智能功率单元的电热性能仿真模型，电热性能仿真模型包括电性能仿真模型和热性能仿真模型；通过对电热性能仿真模型进行仿真，输出智能功率单元的目标设计参数及其连接与冷却路径。本发明实施例的技术方案，以实现充分考虑智能功率单元各个部件之间的电连接与物理连接关系，得到更接近实际应用的智能功率单元电热特性。

技术领域

本发明实施例涉及智能功率单元电热性能分析技术领域，尤其涉及一种智能功率单元的电热性能分析方法、系统及计算机设备。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高及汽车产业的快速发展，人们对用车的更新换代速度提出了更高的要求，智能功率单元作为新能源车动力总成的核心部件，面临的挑战也越来越高。

通常在智能功率单元设计初期，基于对智能功率单元的体积及接口、耐电压、耐电流及散热设计以及传统的设计、试制、试验、优化设计的长周期、高成本的设计循环提出更高的要求，实现智能功率单元的集成化、小型化、高性能、高功率及短周期的要求，以准确的计算分析智能功率单元电热特性，从而保证系统性能达成并缩短验证周期。

现有技术多采用根据系统功率及效率估算智能功率单元损耗及发热的方式作为散热设计的输入，但是估算的智能功率单元损耗及发热偏高，则将导致系统设计余量大，系统成本高。

发明内容

本发明实施例提供一种智能功率单元的电热性能分析方法、系统及计算机设备，以实现充分考虑智能功率单元各个部件之间的电连接与物理连接关系，得到更接近实际应用的智能功率单元电热特性。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能功率单元的电热性能分析方法，该智能功率单元的电热性能分析方法包括：

建立直流母排模型、直流母排电容模型、驱动单元模型和功率模块模型，并获取智能功率单元在逆变器内部的布置方式；

基于所述直流母排模型、所述直流母排电容模型、所述驱动单元模型、所述功率模块模型以及所述布置方式搭建所述智能功率单元的电热性能仿真模型，所述电热性能仿真模型包括电性能仿真模型和热性能仿真模型；

通过对所述电热性能仿真模型进行仿真，输出所述智能功率单元的目标设计参数及其连接与冷却路径。

进一步的，建立母排发热计算模型和母排散热计算模型，并根据所述母排发热计算模型和所述母排散热计算模型搭建直流母排模型；

建立母排电容发热计算模型和母排电容散热计算模型，并根据所述母排电容发热计算模型和所述母排电容散热计算模型搭建直流母排电容模型；

根据驱动板的损耗数据和目标网络阶数搭建驱动单元模型；

建立瞬态热阻动态分配模型和功率热网络模型，并根据所述瞬态热阻动态分配模型和所述功率热网络模型搭建功率模块模型。

进一步的，基于所述直流母排模型、所述直流母排电容模型、所述驱动单元模型、所述功率模块模型以及所述布置方式搭建所述智能功率单元的电热性能仿真模型，包括：

根据所述布置方式确定所述电性能仿真模型对应各部件的电性能连接关系；

基于所述电性能连接关系搭建所述电性能仿真模型，所述电性能连接关系包括所述直流母排模型与所述直流母排电容模型连接、所述直流母排电容模型与所述功率模块模型连接、所述功率模块模型与所述驱动单元模型连接。

进一步的，在基于所述直流母排模型、所述直流母排电容模型、所述驱动单元模型、所述功率模块模型以及所述布置方式搭建所述智能功率单元的电热性能仿真模型之前，还包括：