1.一种实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、系统上电;
步骤2、判断电机的工况,若电机处于自然冷却状态,则查询当前环境温度下自然冷却条件下的转子温度数值曲线,获得系统上电时的转子初始温度Tr_init;
若电机处于运行状态,则估算电机运动状态下的当前时刻电机转子温度Tr2;
Tr2=Tr1+ΔTr;
其中:Tr1为前一时刻电机转子温度;ΔTr为采样周期内转子温度变化值;Cs为电机定子比热容;Ms为电机定子质量;Ts1为前一时刻电机定子温度;Ts2为当前时刻电机定子温度;Pw为冷却液循环带走的功率损耗;Ps_air为通过定子表面耗散到空气中的功率损耗;Pr_air为通过转子表面耗散到空气中的功率损耗;Δt为采样单位时间;Cr为电机转子比热容;Mr为电机转子质量;
步骤3、判断条件a至条件c是否同时满足,
条件a、ncal_1≤|nmot|≤ncal_2;
条件b、|Tmot_trq|≤Tcal;
条件c、Δψmot≤Δψcal;
其中:ncal_1为电机转速低限制标定值;nmot为电机实际转速;ncal_2为电机转速高限制标定值;Tmot_trq为电机实际扭矩;Tcal为电机转矩限制标定值;Δψmot为采样周期内电机实际磁链变化率;Δψcal为电机磁链变化率限制标定值;
若条件a至条件c不同时满足,则对Tr2不进行修正,判断系统是否下电,若否,则进入步骤2,若是,则存储Tr2;
若条件a至条件c同时满足,则计算出电机实际磁链ψmot,并查询电机转子修正温度与磁链的对应关系,得到电机转子修正温度Tr_upd,并令电机运动状态下的当前时刻电机转子温度Tr2等于Tr_upd;判断系统是否下电,若否,则返回步骤2;若是,则存储修正后的Tr2。
2.根据权利要求1所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:所述步骤2中,在计算ΔTr时,其中的Pw、Ps_air和Pr_air之和通过查系统冷却损耗功率数值模型得到,所述系统冷却损耗功率数值模型为系统总冷却损耗功率Pcool_loss(ΔTs/Δt)与电机定子温度变化率ΔTs之间的对应关系。
3.根据权利要求2所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:所述系统冷却损耗功率数值模型的构建方法:首先对系统总冷却损耗功率Pcool_loss(ΔTs/Δt)进行能量等效转换,即令:Pcool_loss(ΔTs/Δt)=Pw+Ps_air+Pr_air;
然后以不同恒定负载工况下转子温度估算值与转子温度实测值的误差为依据,通过计算机仿真反复优化与标定得到系统总冷却损耗功率Pcool_loss(ΔTs/Δt)与电机定子温度变化率ΔTs的对应关系,直到不同环境温度变化负载工况下转子温度估算精度满足要求。
4.根据权利要求1至3任一所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:所述电机实际磁链ψmot的计算方法如下:其中:EΦ为相电势幅值;ωmot为电角频率;Emot为线电势有效值;nmot为电机实际转速;
pmot为电机极对数。
5.根据权利要求1至3任一所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:所述步骤2中,若电机处于自然冷却状态,则查询当前环境温度下自然冷却条件下的转子温度数值曲线,获得系统上电时的转子初始温度Tr_init,具体为:读取系统上次下电时存储到电机控制器的转子温度、电池控制系统发送的停机时长tstop以及整车控制器发送的环境温度Tevir;
然后查询电机转子自然冷却数值模型中对应环境温度自然冷却条件下的转子温度数值曲线,根据系统上次下电时记录的转子温度,找到该温度对应时间点t0并加上停机时长tstop,查询时间点(t0+tstop)的温度值,即获得系统上电时的转子初始温度Tr_init。
6.根据权利要求5所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:若电机转子自然冷却数值模型中未包含有环境温度Tevir的环境温度自然冷却条件下的转子温度数值曲线,则以该环境温度Tevir的相邻温度来查询,得到当前环境温度对应相邻环境温度点下的转子初始温度T1、T2,并通过Tr_init=λT1+(1-λ)T2计算出该环境温度Tevir下的转子初始温度Tr_init;其中:λ为拟合系数。
7.根据权利要求6所述的实时在线估算电机转子温度的方法,其特征在于:若系统停机时长tstop大于等于自然冷却到环境温度的热平衡时长,则该转子初始温度Tr_init为环境温度Tevir。
8.一种实时在线估算电机转子温度的系统,包括电机控制器和存储器,所述存储器用于存储数据;其特征在于:所述电机控制器被编程以便执行如权利要求1~7中任一项所述的实时在线估算电机转子温度的方法的步骤。
9.一种车辆,其特征在于:包括如权利要求8所述的实时在线估算电机转子温度的系统。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于:所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如权利要求1~7中任一项所述的实时在线估算电机转子温度的方法的步骤。