CN114638119B 电动汽车的igbt功率模块累计损伤度计算方法 （河北工业大学）

电动汽车的IGBT功率模块累计损伤度计算本发明一种电动汽车的IGBT功率模块累积温载荷谱；利用LESIT模型可以计算出恒幅载荷现有方法不能更加符合实际工况中疲劳损伤的2得到IGBT功率模块在一个工作周期内的结温-时值时序序列；损伤度计算方法所需的原始数据为任务循环周期内IGBT模块的结温-时间曲线，对结将步骤二得到的结温峰谷值时序序列中提取出结温初值、结温终值使用雨流计数法获取IGBT功率模块的结温载荷谱时，垂直放置结温峰谷值时序序列，LESIT模型可以由此计算出IGBT模块以该结温波动周期持续工作直到失效时的总循环-14J-1；为了更加全面地体现疲劳累积发生的物理过程，使(5.1)随机变幅载荷情况下，把每次载荷循环的前一次载荷循环关联进来，利用改进Manson模型计算IGBT功率模块累计损伤度D的求解公32.按照权利要求1所述一种电动汽车的IGBT功率模块累积损伤度计算方法，其特征在4[0001]本发明的技术方案涉及专门适用于电动汽车领域，具体地说是一种电动汽车的出IGBT功率模块的损伤度对设备的合理设计与计划更换IGBT模块的时间安排具有重要的[0004]目前国内外应用于IGBT功率模块在复杂工况下的损伤度计算方法可以总结为如5[0011]目前国内外主流的应用于复杂工况下IGBT功率模块的损伤度计算方法所需的原及其波动幅值决定，一个结温波动周期(载荷循环)对应一对结温波动幅值和结温周期均值，LESIT模型可以由此计算出IGBT模块以该结温波动周期持续工作直到失效时的总循环-1-14J6进Manson模型计算IGBT功率模块累计损伤度D的求解疲劳损伤度和多次载荷循环造成的累积疲劳损伤[0028]上述一种电动汽车的IGBT功率模块累积损伤度计算方法，所述的结温-时间曲线是由电动汽车的各类参数以及行驶状况得到的IGBT功率模块在一个工作周期内的结温-时[0030]上述一种电动汽车的IGBT功率模块累积损伤度计算方法，所述获得结温-时间曲[0032](1)本发明方法可以高准确率的计算IGBT功率模块疲劳累积损伤度，使用改进[0033](2)基于本发明方法的IGBT功率模块疲劳累积损伤度计算加入了载荷大小的影7[0034](3)与现有方法相比，基于本发明方法的疲劳累积损伤度计算剔除了需要大量实[0035](4)本发明方法中的改进Manson模型分为三个阶段计算疲劳累积损伤度后累加得到的总损伤度结果，该方法计算得到的结果均大于各个阶段连在一起计算出的总损伤度，[0036](5)本发明一种电动汽车的IGBT功率模块累积损伤度计算方法并不局限于电动汽[0044]图1表明本发明一种电动汽车的IGBT功率模块累积损伤度计算方法的流程是，开部数据输入计算机→获得IGBT功率模块的结温-时间曲线数据→对结温-时间曲线数据进到结温载荷谱→利用LESIT模型可以计算出恒幅载荷下IGBT功率模块的循环寿命→改进Manson模型计算随机变幅载荷下的IGBT功率模块累计损伤度→把IGBT功率模块累计损伤89[0060]本例使用纯电动汽车在一个工作周期内行驶时逆变器用IGBT功率模块的结温循[0061]将步骤一获取的纯电动汽车的各类参数以及行驶状况，得到如图3所示的IGBT功峰谷值时序序列。[0065]使用LESIT模型可以计算出恒幅载荷下IGBT功率模块的循环寿命。一个结温波动周期对应一对结温波动幅值和结温周期均值，LESIT模型可以由此计算出IGBT模块以该结-1-14J[0069]随机变幅载荷情况下，把每次载荷循环的前一次载荷循环关联进来，利用改进Manson模型计算IGBT功率模块累计损伤度D的求解公一个载荷循环的循环寿命，则此载荷循环不影响相邻的下一个载荷循环造成的疲劳损伤。Manson模型的改进型使每一个载荷循环与其前后相邻的载荷循环相关联，得到了与Miner技术领域技术人员所熟知的；所述电动汽车的基本参数和行驶