一种电机控制器的散热性能优化方法及电机控制器与流程

本发明涉及电机控制器，具体涉及一种电机控制器的散热性能优化方法及电机控制器。

背景技术：

1、在新能源汽车中，电机控制器用于控制控制电动机的动力输出，实现车辆的加速、减速、倒车和能量回收，电机控制器的性能直接影响新能源汽车的性能。igbt(insulatedgate bipolar transistor绝缘栅双极型晶体管)功率模块作为电机控制器的核心部件，其作用在于高效地控制电机的运行，实现能量的有效转换和管理。

2、igbt功率模块的使用性能对电机控制器的性能有决定性影响，igbt功率模块在工作时会产生大量热量。为保证igbt功率模块能够正常工作，igbt功率模块的温度不能超过其最大结温，因此igbt功率模块的散热性能已成为电机控制器性能的重要指标，igbt功率模块的散热性能优化也成为了行业密切关注的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种电机控制器的散热性能优化方法，能够在一定程度上改善电机控制器的功率模块的散热性能。目的之二在于提供一种电机控制器。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一方面，本申请实施例提供一种电机控制器的散热性能优化方法，所述电机控制器包括功率模块和散热结构，所述功率模块和所述散热结构导热接触，所述散热结构包括用于流通冷却液的散热流道，所述散热性能优化方法包括：

4、结温测试：对功率模块进行测试，根据测试结果获得功率模块的实际结温，根据所述实际结温和安全阈值，确定需要进行散热流道优化；

5、散热流道优化：用于对散热流道的参数进行优化分析，包括：

6、建模：基于所述功率模块的结构参数和所述散热结构的结构参数建立初始仿真模型；

7、模型优化：对所述初始仿真模型的散热流道的参数进行优化，得到更新的仿真模型；

8、仿真分析：对所述更新的仿真模型进行热仿真分析，得到所述功率模块的热仿真结温；将所述热仿真结温与所述安全阈值进行比较；若所述热仿真结温不超过所述安全阈值，则确定当前的所述更新的仿真模型的散热流道的参数作为散热结构的优化参数，若所述热仿真结温超过所述安全阈值，则返回所述模型优化步骤。

9、一些实施方案中，在所述建模步骤之后，且在模型优化步骤之前，所述散热流道优化，包括：

10、标定：对所述初始仿真模型进行标定；并对标定后的所述初始仿真模型进行仿真，得到仿真标定结果；计算所述仿真标定结果和所述测试结果的误差，若所述误差不超过预设误差，则将所述初始仿真模型更新为标定后的模型，若所述误差超过所述预设误差，则返回对所述初始仿真模型进行标定。

11、一些实施方案中，所述标定，包括：

12、对所述初始仿真模型中的功率模块和/或散热结构的接触热阻进行标定。

13、一些实施方案中，所述预设误差为1％～2％。

14、一些实施方案中，所述功率模块包括多个芯片，所述结温测试，包括：

15、对所述多个芯片进行测试，获取所述多个芯片的实际结温；

16、计算所述多个芯片的实际结温与所述安全阈值的差值；

17、若所述差值不超过温差阈值，则确定需要进行所述散热流道优化步骤。

18、一些实施方案中，所述结温测试，包括：若所述差值超过所述温差阈值，则放弃所述散热流道优化步骤。

19、一些实施方案中，所述温差阈值为4℃～6℃。

20、一些实施方案中，在所述模型优化之前，所述方法包括：

21、基于获取的所述多个芯片的实际结温，判断问题芯片和非问题芯片，其中，所述问题芯片为所述实际结温超过所述安全阈值的芯片，所述非问题芯片为所述实际结温不超过所述安全阈值的芯片；

22、所述对所述初始仿真模型的散热流道的参数进行优化，得到更新的仿真模型包括：

23、对所述初始仿真模型中的散热流道的流量进行调整，使得流向所述问题芯片的冷却液的流量大于流向所述非问题芯片的流量；基于流量的调整，得到更新的仿真模型。

24、一些实施方案中，所述对初始仿真模型中的散热流道的流量进行调整，包括以下方式中的至少一者：

25、在所述散热流道的边缘处设置阻挡结构，在所述散热流道的进液口设置引流结构，在所述散热流道的出液口设置引流结构，在所述进液口和所述出液口之间的冷却液流动路径上设置导流槽。

26、另一方面，本申请实施例提供一种电机控制器，所述电机控制器包括功率模块和散热结构，所述功率模块和所述散热结构导热接触，所述散热结构为根据本申请任一实施例所述的电机控制器的散热性能优化方法中的散热结构的优化参数制成。

27、本申请实施例提供的散热性能优化方法，能够先根据测试结果筛选或识别出能够通过进行散热流道优化来改善散热性能的功率模块，针对该功率模块，只需对散热流道的参数进行优化，便可改变散热性能，相较于直接更换散热结构或更换更大功率的功率模块来说，能够节省更换成本。而且，当热仿真结温不超过安全阈值时，则将散热流道的参数作为散热结构的优化参数，然后根据此散热结构的优化参数对电机控制器的实物进行修改，从而制成散热性能更好的电机控制器。也就是说，整个散热流道优化过程均通过仿真建模完成，能够提高优化效率、节省优化成本。

技术特征：

1.一种电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述电机控制器包括功率模块和散热结构，所述功率模块和所述散热结构导热接触，所述散热结构包括用于流通冷却液的散热流道，所述散热性能优化方法包括：

2.根据权利要求1所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，在所述建模步骤之后，且在模型优化步骤之前，所述散热流道优化，包括：

3.根据权利要求2所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述标定，包括：

4.根据权利要求2所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述预设误差为1％～2％。

5.根据权利要求1所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述功率模块包括多个芯片，所述结温测试，包括：

6.根据权利要求5所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述结温测试，包括：若所述差值超过所述温差阈值，则放弃所述散热流道优化步骤。

7.根据权利要求5所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述温差阈值为4℃～6℃。

8.根据权利要求5所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，在所述模型优化之前，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的电机控制器的散热性能优化方法，其特征在于，所述对初始仿真模型中的散热流道的流量进行调整，包括以下方式中的至少一者：

10.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括功率模块和散热结构，所述功率模块和所述散热结构导热接触，所述散热结构为根据权利要求1-9任一项所述的电机控制器的散热性能优化方法中的散热结构的优化参数制成。

技术总结本申请实施例提供一种电机控制器的散热性能优化方法及电机控制器，电机控制器包括功率模块和散热结构，功率模块和散热结构导热接触，散热结构包括用于流通冷却液的散热流道，散热性能优化方法包括结温测试和散热流道优化，结温测试用于确定是否需要进行散热流道优化步骤，散热流道优化步骤用于对散热流道的参数进行优化分析，包括建模、模型优化和仿真分析三个步骤，确保优化散热流道后，功率模块的热仿真结温不超过安全阈值。本申请实施例提供的电机控制器包括功率模块和散热结构，散热结构根据本申请实施例提供的散热性能优化方法中的散热结构的优化参数制成。本申请实施例通过对散热流道的参数进行优化，改善散热性能，有助于降低优化成本。技术研发人员：杨鑫,张小涛,陈小东,王翀,代鹏飞受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14