[发明专利]一种电机控制器寿命评估方法

权利要求书

1.一种电机控制器寿命评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，根据IGBT的损耗和热阻进行结温估算，得到电机控制器工作时IGBT功率模块的结温T_估算；

S2，将S1得到的结温T_估算上传新能源汽车大数据平台；

S3，采用雨流计数法，按照平均结温T_m和结温波动量ΔT对新能源汽车大数据平台上的多个结温数据进行分类统计处理，得到各个平均结温T_m和结温波动量ΔT下的功率循环次数N_cyc(ΔT,T_m)；

S4，将S3统计的各个平均结温T_m和结温波动量ΔT代入Arrhenius寿命模型公式，得到各个平均结温T_m和结温波动量ΔT下的失效功率循环次数N_f(ΔT,T_m)；

S5，基于Miner疲劳损伤累计法计算得到电机控制器的当前寿命D；

S6，判断电机控制器的当前寿命D与上一个计算周期寿命D’的差值是否大于更新频次D₀，若D－D’≥D₀，则根据公式T_修正＝T_估算·h对结温值进行更新修正，式中h为寿命衰减因子，并返回S1进行新一轮的电机控制器寿命评估，以下一个计算周期里S5得到的电机控制器的当前寿命D作为电机控制器寿命评估值；

若D－D’＜D₀，则以S5得到的电机控制器的当前寿命D作为电机控制器寿命评估值。

2.根据权利要求1所述的电机控制器寿命评估方法，其特征在于：S1中结温T_估算的计算公式为：T_估算＝P_lossZ_th+T_c；

式中，P_loss为IGBT损耗，Z_th为热阻，由IGBT数据手册查表获得，T_c为IGBT壳温，通过内置热电偶传感器的方式实时获取；

IGBT损耗的计算式为P_loss＝P_cond+P_sw，

P_cond为导通损耗，V_ce为导通压降，I_c为集电极电流，m为调制比，cosφ为功率因数，R_T为IGBT内阻；

P_sw为开关损耗，f_sw为开关频率，V_dc为母线电压，I_m为负载电流，E_on为开通能量，E_off为关断能量，V_nom为额定电压，I_nom为额定电流；

将导通压降V_ce、集电极电流I_c、开关频率f_sw、母线电压V_dc和负载电流I_m作为输入参数，即可完成IGBT结温T_估算的估算。

3.根据权利要求1或2所述的电机控制器寿命评估方法，其特征在于：S3中雨流计数法的处理流程为：使用雨流计数法识别出一个极大值时，且当极大值堆栈中已经存极大值时，将之与新的极大值进行大小比较，否则，只将新的极大值存入堆栈；如果新的极大值大于极大值堆栈内的第一个值时，检测极小值堆栈内存在值的个数；

如果极小值堆栈个数＝1，则识别出一个等效半周期，结温波动量ΔT＝旧极大值－旧极小值，平均结温T_m＝旧极小值+1/2ΔT，同时旧的极大值被新的极大值取代；

如果极小值堆栈个数≥2，则识别出一个等效全周期，结温波动量ΔT＝新极小值－旧极大值，同时旧的极大值被新的极大值取代，最新的极小值将被移除；

在新的极大值小于极大值堆栈的情况下，将新的极大值存入极大值堆栈左侧，作为极大值堆栈内的第一个值即可；

完成以上操作后，如果极大值堆栈内依旧多于一个值，进行重复递归运算；最终统计各个平均结温T_m和结温波动量ΔT下，等效半周期、等效全周期的功率循环次数。