一种基于电流注入的功率模块温升特性检测方法及系统与流程

本发明属于功率模块安装检测，具体涉及一种基于电流注入的功率模块温升特性检测方法及系统。

背景技术：

1、在双电控系统中，两个外形相同但额定电流能力不同的功率模块需分别安装于各自预设位置。由于外观相同，且在前期的手工样件阶段无严谨的过程控制要求，装配时易发生错装，致使低电流模块过流运行，热积累超出安全阈值而引发炸管失效。现有情况对此类情形通常依赖外观标识或人工经验判断，难以避免错装风险。

2、在量产阶段，为防止两个外形相同但额定电流能力不同的功率模块发生错装，常见的做法是在eol（end of line，下线检测）流程中由操作人员扫描功率模块表面的二维码，系统自动调取并显示对应的装配指导书，以明确指示模块的安装位置。该方式依赖二维码的完整性与人工核对，虽能降低一定错装风险，但仍存在标识磨损或人为疏忽的可能。此外，市面上还存在基于物理定位的防错工装，例如通过在工装底板上设置导向定位柱、避让通槽及定位孔，利用孔位分布的差异化实现模块与安装位置的唯一匹配。然而，此类物理工装需要针对不同功率模块单独定制，增加了工装成本与管理复杂度，且无法适用于手工样件阶段（该阶段无专用工装或产线流程），也无法在装配完成后或整车运行过程中对安装正确性进行复核。

3、进一步地，在eol流程中通过扫描二维码进行防错的方式存在明显局限。该方式依赖二维码的完整性与人工操作的准确性，且必须在eol检测体系内执行，需配置扫码设备、信息系统及相应工装，制造成本较高。同时，该方式要求产品进入量产产线方可实施，而前期的手工样件阶段通常不进入产线；若将手工样件安排至量产产线进行装配，会因频繁切换不同产品的装配任务而大幅降低产线的运行效率。此外，手工样件阶段需求数量少、边界不明确且可能发生设计变更，而产线流程固化，难以适应此类变动。

4、综上所述，现有功率模块安装防错方式均存在依赖外部标识、专用工装或量产产线、无法在装配完成后或整车环境中进行复核等缺陷，难以满足手工样件阶段及全生命周期内的安装正确性检测需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电流注入的功率模块温升特性检测方法及系统，用于解决现有技术中的技术问题。

2、一方面，该发明提供以下技术方案，一种基于电流注入的功率模块温升特性检测方法，所述方法包括：

3、获取功率模块系统中每个安装位置对应的温升期望范围；所述功率模块系统包括多个安装位置，每个安装位置对应一个预设的额定电流能力；所述温升期望范围是预先通过对该安装位置所要求的额定电流能力对应的功率模块注入该安装位置对应的预设注入电流并测量其温度响应而得到的；

4、在将功率模块分别安装于所述功率模块系统的对应安装位置之后，向每个安装位置上的功率模块注入该安装位置对应的预设注入电流，并持续预设时长；

5、通过各功率模块内部的温度传感器，获取每个安装位置上的功率模块在所述预设时长内的温升值，所述温升值为在所述预设时长的结束时刻由所述温度传感器测得的温度与在所述预设时长的开始时刻由所述温度传感器测得的温度之差；

6、将每个安装位置上的功率模块的所述温升值与该安装位置对应的温升期望范围进行独立比对；

7、若所有安装位置上的功率模块的温升值均落入对应的温升期望范围，则判定安装正确。

8、相比现有技术，本技术的有益效果为：通过预先获取每个安装位置所要求的额定电流能力功率模块在预设注入电流下的温升期望范围，并在功率模块安装完成后向各安装位置上的功率模块注入相同的预设注入电流，利用各功率模块内部温度传感器获取实际温升值，再将各实际温升值与对应安装位置的温升期望范围独立比对，最终根据比对结果判定安装是否正确。由此，本发明无需依赖二维码、外观标识或专用防错工装，直接利用功率模块自身的温升特性差异进行判别，避免了二维码标识磨损、人工核对疏忽以及专用工装定制成本高的问题，降低了防错成本和人工依赖。

9、进一步的，所述预设注入电流为直轴电流，且交轴电流为零，以使电流注入期间电机不产生转矩；所述预设时长为10秒至60秒。

10、进一步的，所述温升期望范围通过以下方式预先确定：

11、在与实际检测相同的散热条件和安装位置下，采用抽样方法从该安装位置所要求的额定电流能力对应的功率模块中抽取多个样本；

12、对每个样本，注入该安装位置对应的预设注入电流并持续所述预设时长，将该次注入开始时刻由温度传感器测得的温度与结束时刻由温度传感器测得的温度之差作为该样本的标定温升值，根据多个样本的标定温升值确定该安装位置对应的温升期望范围。

13、进一步的，若并非所有安装位置上的功率模块的温升值均落入对应的温升期望范围，则判定安装错误；

14、当判定安装错误时，若当前处于下线检测环节，则发出报警信号并拦截产品；若当前处于整车环境，则发出报警信号并限制驱动系统的输出电流与扭矩，使车辆进入跛行模式。

15、进一步的，所述功率模块系统为单电控系统或者双电控系统；

16、所述功率模块系统为单电控系统时，所述多个安装位置为一个；

17、所述功率模块系统为双电控系统时，所述多个安装位置包括第一安装位置和第二安装位置；所述第一安装位置对应第一额定电流能力，所述第二安装位置对应第二额定电流能力，所述第一额定电流能力与所述第二额定电流能力不同；所述第一安装位置对应的温升期望范围与所述第二安装位置对应的温升期望范围互不重叠。

18、进一步的，所述获取每个安装位置上的功率模块在所述预设时长内的温升值的步骤包括：

19、在注入开始前，对各功率模块进行静置，直至各功率模块内部的温度传感器读数在连续多个采样周期内的变化量均小于预设变化阈值；

20、以注入开始时刻各功率模块内部的温度传感器测得的温度作为起始温度；

21、以所述预设时长结束时刻各功率模块内部的温度传感器测得的温度作为结束温度；

22、所述温升值为所述结束温度与所述起始温度之差。

23、进一步的，在注入所述预设注入电流期间，实时采集各功率模块的温度传感器读数，并根据采集到的温度读数计算温升变化曲线；

24、从所述温升变化曲线中提取温升速率；

25、将提取到的温升速率与该安装位置对应的预设温升速率期望范围进行比对，作为安装正确性判定的辅助依据。

26、第二方面，该发明提供以下技术方案，一种基于电流注入的功率模块温升特性检测系统，所述系统包括：

27、获取模块，用于获取功率模块系统中每个安装位置对应的温升期望范围；所述功率模块系统包括多个安装位置，每个安装位置对应一个预设的额定电流能力；所述温升期望范围是预先通过对该安装位置所要求的额定电流能力对应的功率模块注入该安装位置对应的预设注入电流并测量其温度响应而得到的；

28、注入模块，用于在将功率模块分别安装于所述功率模块系统的对应安装位置之后，向每个安装位置上的功率模块注入该安装位置对应的预设注入电流，并持续预设时长；

29、测量模块，用于通过各功率模块内部的温度传感器，获取每个安装位置上的功率模块在所述预设时长内的温升值，所述温升值为在所述预设时长的结束时刻由所述温度传感器测得的温度与在所述预设时长的开始时刻由所述温度传感器测得的温度之差；

30、比对模块，用于将每个安装位置上的功率模块的所述温升值与该安装位置对应的温升期望范围进行独立比对；

31、判定模块，用于若所有安装位置上的功率模块的温升值均落入对应的温升期望范围，则判定安装正确。

32、第三方面，该发明提供以下技术方案，一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于电流注入的功率模块温升特性检测方法。

33、第四方面，该发明提供以下技术方案，一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的基于电流注入的功率模块温升特性检测方法。