[发明专利]一种油冷电机冷却系统及其油泵目标转速的确定方法

说明书

本发明公开了一种油冷电机冷却系统及其油泵目标转速的确定方法，其通过精细化的方式确定油泵目标转速，控制油泵按照油泵目标转速运行，将冷却油泵入油冷电机系统内部对油冷电机系统进行冷却。其实现了对油冷电机系统的精细化冷却，减小了油泵功耗，避免了油泵冷却滞后和油冷电机温度剧烈波动，解决了油冷电机运行过程中油泵功耗大、油冷电机温度波动剧烈、油泵冷却滞后等问题。

技术领域

本发明属于电动汽车热管理技术领域，具体涉及一种油冷电机冷却系统及其油泵目标转速的确定方法。

背景技术

油冷电机运行过程中，根据其系统内部的热平衡情况，可分为稳态工况及瞬态工况。对应于油泵控制，如果将其流量始终控制全开，则油冷电机、润滑油都能保证不过温，但其在油冷电机运行的整个工况范围内存在油冷电机温度变化剧烈的问题，导致油冷电机扭矩输出精度降低，且油泵功耗太大；如果油泵流量只根据油冷电机当前NTC采样温度设定，则存在油冷电机转子局部过热和冷却滞后的问题，导致油冷电机出现热失效，且油泵工作不平滑，效率较低。

CN112416030A公开了一种基于油泵电机电气特性的油温估算方法，其通过油泵电机的转速和电流，通过标定的方法得到对应的油温。但是由于油冷电机的冷却情况及冷却油的流动情况与油冷电机的当前运行工况相关，冷却情况的不同会造成标定油温与实际油温存在较大偏差，流动情况的不同会对油道阻力产生较大影响。

CN112234770A公开了一种油冷电机控制装置和方法，其描述的油冷电机温度控制方法包括：根据油冷电机的预测工况、油冷电机的温控目标以及润滑油的温控目标控制油泵的转速；根据流入换热器的冷却液的温度、集油槽内润滑油的温度、润滑油的流量以及润滑油的温控目标控制水泵的转速。这种控制方法由于其输入变量过多，导致其系统过于复杂，且输入变量间存在耦合关系，其中的控制目标也未说明确定依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种油冷电机冷却系统及其油泵目标转速的确定方法，以减小油泵功耗，避免油泵冷却滞后和油冷电机温度剧烈波动。

本发明所述的油冷电机冷却系统的油泵目标转速的确定方法，包括：

获取环境温度以及当前工况下的油冷电机转速、油冷电机扭矩、油冷电机定子电压、油冷电机定子电流、油冷电机定子温度、油泵实际转速和油泵电流。

根据环境温度以及当前工况下的油冷电机转速、油冷电机扭矩、油冷电机定子电压和油冷电机定子电流，确定当前油冷电机系统的发热功率。

根据当前工况下的油冷电机定子温度，确定当前油冷电机等效温度，对当前油冷电机等效温度求导，得到当前油冷电机等效温度变化率。

根据当前工况下的油泵实际转速和油泵电流，确定当前油泵入口处冷却油温度。

将当前油冷电机系统的发热功率、当前油冷电机等效温度、当前油冷电机等效温度变化率和当前油泵入口处冷却油温度，输入一维热管理功耗模型，经计算后输出油泵入口处冷却油目标温度和油冷电机目标等效温度变化率。

将油冷电机目标等效温度变化率与预设的油冷电机热容的乘积对时间的积分，作为目标储热量。

将当前油冷电机系统的发热功率对时间的积分作为当前发热量。

将当前发热量与目标储热量的差值作为目标散热量（即目标散热量=当前发热量-目标储热量）。

根据目标散热量、油泵入口处冷却油目标温度，确定当前工况下油冷电机系统综合能耗最优的目标冷却油流量。

根据当前工况下的油冷电机转速和当前油泵入口处冷却油温度，确定当前工况下油冷电机系统的润滑需求流量。

取所述目标冷却油流量与所述润滑需求流量中的较大值，作为当前工况下的冷却油流量需求值。