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功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质

文献发布时间:2024-04-18 20:02:40


功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本公开涉及车辆技术领域,尤其涉及一种功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质。

背景技术

电动车辆的电动力主要来自于动力电池系统和电驱动系统,电动车辆的驱动力是通过电驱动系统驱动电驱动电机运转而产生的。而电驱系统中的功率器件作为提高电驱动系统的驱动性能的主要器件,在电动车辆行驶过程中起到重要作用。

目前,电动车辆在实际驾驶环境中是不会对功率器件的使用寿命进行检测的,一旦功率器件在运行过程中因为寿命问题出现损坏,将会导致车辆在行驶过程中出现失效,从而威胁到车内乘员的生命财产安全。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质。

根据本公开实施例的第一方面,提供一种功率器件的检测方法,所述方法包括:

获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压;

确定所述功率器件的初始门级电压,所述初始门级电压为所述电驱部件初次上电的情况下所述功率器件导通时的门级电压;

根据所述门级开启电压和所述初始门级电压,确定所述功率器件的检测结果,所述检测结果用于表征所述功率器件的寿命是否异常。

可选地,所述根据所述门级开启电压和所述初始门级电压,确定所述功率器件的检测结果包括:

确定所述初始门级电压和所述门级开启电压之间的电压差值;

根据所述电压差值,确定所述功率器件的检测结果。

可选地,所述根据所述电压差值,确定所述功率器件的检测结果包括:

在所述电压差值大于或等于预设电压阈值的情况下,所述检测结果包括所述功率器件的寿命异常;或者,

在所述电压差值小于所述预设电压阈值的情况下,所述检测结果包括所述功率器件的寿命正常。

可选地,所述方法还包括:

在所述检测结果包括所述功率器件的寿命正常的情况下,获取所述电驱部件在历史时间内的多个历史门级电压和对应的多个电驱工作时间,所述多个历史门级电压为所述历史时间内所述电驱部件多次上电的情况下所述功率器件导通时对应的门级电压,所述多个电驱工作时间为所述历史时间内多次所述功率器件导通后所述电驱部件对应的工作时间;

根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命包括:

根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定所述功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;

根据所述时间拟合曲线,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述方法还包括:

获取所述电驱部件对应的电驱工况、所述功率器件对应的器件结温和所处环境位置的海拔数据;

所述根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命包括:

根据所述电驱工况、所述器件结温、所述海拔数据、所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述根据所述电驱工况、所述器件结温、所述海拔数据、所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命包括:

根据所述门级开启电压、多个所述历史门级电压和多个所述电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定所述功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;

根据所述电驱工况、所述器件结温和所述海拔数据,调整所述时间拟合曲线;

根据调整后的所述时间拟合曲线,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述根据所述电驱工况、所述器件结温和所述海拔数据,调整所述时间拟合曲线包括:

根据所述电驱工况、所述器件结温和所述海拔数据,确定目标偏差系数;

根据所述目标偏差系数,调整所述时间拟合曲线。

可选地,所述方法还包括:

在所述检测结果包括所述功率器件的寿命异常的情况下,生成告警提示,所述告警提示用于提示当前所述功率器件的寿命异常。

可选地,所述获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压包括:

在所述电驱部件的比较器的输出电平从低电平转换为高电平的情况下,检测所述功率器件的门级检测电压;

将所述门级检测电压作为所述功率器件导通时的门级开启电压。

根据本公开实施例的第二方面,提供一种功率器件的检测装置,所述装置包括:

第一获取模块,被配置为获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压;

第一确定模块,被配置为确定所述功率器件的初始门级电压,所述初始门级电压为所述电驱部件初次上电的情况下所述功率器件导通时的门级电压;

第二确定模块,被配置为根据所述门级开启电压和所述初始门级电压,确定所述功率器件的检测结果,所述检测结果用于表征所述功率器件的寿命是否异常。

可选地,所述第二确定模块,被配置为确定所述初始门级电压和所述门级开启电压之间的电压差值;根据所述电压差值,确定所述功率器件的检测结果。

可选地,所述第二确定模块,被配置为在所述电压差值大于或等于预设电压阈值的情况下,所述检测结果包括所述功率器件的寿命异常;或者,在所述电压差值小于所述预设电压阈值的情况下,所述检测结果包括所述功率器件的寿命正常。

可选地,所述装置还包括:

第二获取模块,被配置为在所述检测结果包括所述功率器件的寿命正常的情况下,获取所述电驱部件在历史时间内的多个历史门级电压和对应的多个电驱工作时间,所述多个历史门级电压为所述历史时间内所述电驱部件多次上电的情况下所述功率器件导通时对应的门级电压,所述多个电驱工作时间为所述历史时间内多次所述功率器件导通后所述电驱部件对应的工作时间;

第三确定模块,被配置为根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述第三确定模块,被配置为根据所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定所述功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;根据所述时间拟合曲线,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述第二获取模块,还被配置为获取所述电驱部件对应的电驱工况、所述功率器件对应的器件结温和所处环境位置的海拔数据;

所述第三确定模块,被配置为根据所述电驱工况、所述器件结温、所述海拔数据、所述门级开启电压、所述多个历史门级电压和所述多个电驱工作时间,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述第三确定模块,被配置为根据所述门级开启电压、多个所述历史门级电压和多个所述电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定所述功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;根据所述电驱工况、所述器件结温和所述海拔数据,调整所述时间拟合曲线;根据调整后的所述时间拟合曲线,确定所述功率器件的剩余使用寿命。

可选地,所述第三确定模块,被配置为根据所述电驱工况、所述器件结温和所述海拔数据,确定目标偏差系数;根据所述目标偏差系数,调整所述时间拟合曲线。

可选地,所述装置还包括:

提示模块,被配置为在所述检测结果包括所述功率器件的寿命异常的情况下,生成告警提示,所述告警提示用于提示当前所述功率器件的寿命异常。

可选地,所述第一获取模块,被配置为在所述电驱部件的比较器的输出电平从低电平转换为高电平的情况下,检测所述功率器件的门级检测电压;将所述门级检测电压作为所述功率器件导通时的门级开启电压。

根据本公开实施例的第三方面,提供一种车辆,包括:处理器;电驱部件;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为在调用所述存储器上存储的可执行指令时,实现本公开第一方面所提供的功率器件的检测方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该程序指令被处理器执行时实现本公开第一方面所提供的功率器件的检测方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:首先,获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压。然后,确定所述功率器件的初始门级电压,所述初始门级电压为所述电驱部件初次上电的情况下所述功率器件导通时的门级电压。最后,根据所述门级开启电压和所述初始门级电压,确定所述功率器件的检测结果,所述检测结果用于表征所述功率器件的寿命是否异常。通过上述方法,能够在电驱部件上电后,根据功率器件的门级开启电压和初始门级电压,对功率器件进行检测,以确定功率器件的寿命是否异常,从而提前识别到电驱部件的损坏风险,降低了由于功率器件的寿命异常而导致电驱失速所带来的一系列安全问题。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种功率器件的检测方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种门级开启电压检测电路的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种PWM波信号的波形示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种门级驱动芯片输出的峰值电压的变化示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种检测点A的电压变化示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的另一种功率器件的检测方法的流程图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种功率器件的检测装置的框图。

图8是根据一示例性实施例示出的另一种功率器件的检测装置的框图。

图9是根据一示例性实施例示出的另一种功率器件的检测装置的框图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种车辆的功能框图示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必理解为特定的顺序或先后次序。另外,在参考附图的描述中,不同附图中的同一标记表示相同的要素。

在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或多于两个,其它量词与之类似;“至少一项(个)”、“一项(个)或多项(个)”或其类似表达,是指的这些项(个)中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,至少一项(个)a,可以表示任意数目个a;再例如,a,b和c中的一项(个)或多项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个;“和/或”是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作或步骤,但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作或步骤,或是要求执行全部所示的操作或步骤以得到期望的结果。在本公开的实施例中,可以串行执行这些操作或步骤;也可以并行执行这些操作或步骤;也可以执行这些操作或步骤中的一部分。

在介绍本公开所提供的功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质之前,首先对本公开各个实施例所涉及的应用场景进行介绍。目前,电动车辆在实际驾驶环境中是不会对功率器件的使用寿命进行检测的,一旦功率器件在运行过程中因为寿命问题出现损坏,将会导致车辆在行驶过程中出现失效,从而威胁到车内乘员的生命财产安全。

针对上述问题,同时考虑到功率器件在实际使用中存在的生产偏差(工艺偏差,材料偏差),应用环境偏差(海拔,宇宙射线,温度)等问题。为了保证功率器件在整个电驱寿命中不会出现问题,通常在产品设计阶段,会对功率器件的选型上保留更大的裕量(如选用更多的功率器件芯片并联),这造成了一定程度的资源浪费,同时也极大地增加了成本。举例来说,如果电驱系统的设计使用里程为30万公里,为了保证功率器件的绝对可靠,实际功率器件的设计使用里程会达到100万公里,这将远远超过车辆上个别机械部件能耐受的使用寿命。在大多数情况下,这种过量设计都是一种浪费。

为了解决上述技术问题,本发明提供一种功率器件的检测方法、装置、车辆和存储介质,能够在电驱部件上电后,根据功率器件的门级开启电压和初始门级电压,对功率器件进行检测,以确定功率器件的寿命是否异常,从而提前识别到电驱部件的损坏风险,降低了由于功率器件的寿命异常而导致电驱失速所带来的一系列安全问题。同时,由于在使用过程中可以对功率器件进行寿命检测,相应地在产品设计阶段就能大大降低设计裕量,减少过量设计的情况发生,也大大降低了电驱的设计成本。

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种功率器件的检测方法的流程图,如图1所示,该方法可以包括以下步骤:

在步骤S101中,获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压。

其中,该功率器件是指输出功率比较大的电子元器件。在本实施例应用于车辆中时,车辆的电驱部件中的功率器件例如可以包括:绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor,IGBT)以及金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。

在本步骤中,在电驱部件上电的情况下,可以获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压。这样,每一次电驱部件上电时,都可以先对功率器件进行检测,确定功率器件导通时的门级开启电压,以便进一步确定功率器件的寿命是否异常。

在步骤S102中,确定该功率器件的初始门级电压。

其中,该初始门级电压为该电驱部件初次上电的情况下该功率器件导通时的门级电压。在本实施例中,该电驱部件初次上电可以理解为电驱部件出厂后第一次上电的情况。

对于功率器件来说,导通时对应的门级电压可以反映出功率器件的健康程度,功率器件导通时的门级电压会随着使用时间的增加而逐渐降低。正是由于这一特性,在本实施例中,可以通过获取当前功率器件的门级开启电压和功率器件的初始门级电压,并将二者进行比较,以确定功率器件当前的健康程度,也即寿命是否异常。

示例地,在电驱部件第一次上电时,检测功率器件的初始门级电压Vth_initial,并将该初始门级电压记录在本地或者上传至云端存储。这样,在后续电驱部件每一次上电时,都可以获取本地或者云端存储的初始门级电压,进而判断功率器件的寿命是否异常。

具体地,可以在该电驱部件的比较器的输出电平从低电平转换为高电平的情况下,检测该功率器件的门级检测电压,并将该门级检测电压作为该功率器件导通时的门级开启电压。

在步骤S103中,根据该门级开启电压和该初始门级电压,确定该功率器件的检测结果。

其中,该检测结果用于表征该功率器件的寿命是否异常。

在一种可能的实现方式中,可以确定初始门级电压和门级开启电压之间的电压差值,进而根据电压差值,确定门级开启电压和初始门级电压之间的偏差程度,以确定功率器件的检测结果。示例地,在该电压差值大于或等于预设电压阈值的情况下,该检测结果包括该功率器件的寿命异常;在该电压差值小于该预设电压阈值的情况下,该检测结果包括该功率器件的寿命正常。

在另一种可能的实现方式中,还可以确定门级开启电压和初始门级电压的电压比值,进而根据电压比值,确定门级开启电压和初始门级电压之间的偏差程度,以确定功率器件的检测结果。由前文可知,功率器件导通时的门级电压会随着使用时间的增加而逐渐降低,因此,随着使用时间的增加,该电压比值也会逐渐减小。示例地,在该电压比值小于或等于预设比值的情况下,可以确定功率器件的检测结果包括该功率器件的寿命异常。在该电压比值大于预设比值的情况下,可以确定功率器件的检测结果包括该功率器件的寿命正常。

需要说明的是,上述预设电压阈值和预设比值均为预设值,可以根据不同功率器件的特性预先设定,本公开对此不作具体限定。

在本实施例中,若功率器件的检测结果包括该功率器件的寿命异常,则表明如果继续使用可能会造成功率器件的损坏,进一步将会带来电驱部件的损坏和失速风险。此时,为了保证车辆的行驶安全,电驱部件可以向整车发送告警提示,该告警提示用于提示当前该功率器件的寿命异常,电驱部件有损坏的风险。整车可以通过语音提示或文字提示等方式向车内乘员展示该告警提示,以便驾驶员能够根据该告警提示及时对车辆的功率器件进行检修或更换,从而保证了车辆及车内乘员的行驶安全问题。如果是由于驾驶员的操作不当导致的功率器件寿命异常,驾驶员在看到告警提示后,也能够对不良驾驶习惯进行调整,以延长功率器件的使用寿命。若功率器件的检测结果包括该功率器件的寿命正常,则表明当前功率器件的工作状态正常,可以继续使用,无需进行干预提示。

采用上述方法,能够在电驱部件上电后,根据功率器件的门级开启电压和初始门级电压,对功率器件进行检测,以确定功率器件的寿命是否异常,从而提前识别到电驱部件的损坏风险,降低了由于功率器件的寿命异常而导致电驱失速所带来的一系列安全问题。同时,由于在使用过程中可以对功率器件进行寿命检测,相应地在产品设计阶段就能大大降低设计裕量,减少过量设计的情况发生,也大大降低了电驱的设计成本。

下面针对上述步骤S101中获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压的检测方法进行详细说明。为了便于说明,图2提供了一种门级开启电压检测电路图,如图2所示,该门级开启电压检测电路中包括MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、门级驱动芯片(Gate Driver)、比较器(COMP)、二极管D1、功率器件S1以及电阻R1/R2/Rg。在电驱部件上电后,MCU将会向门级驱动芯片发送一定频率、脉宽周期性增大的PWM(Pulse WidthModulation,脉冲宽度调制)波信号。举例来说,MCU向门级驱动芯片发送的PWM波信号如图3所示,在第一个脉冲周期内,PWM波信号的脉宽为t;在第二个脉冲周期内,PWM波信号的脉冲为t+△t;在第三个脉冲周期内,PWM波信号的脉冲为t+2△t。可见,MCU向门级驱动芯片发送的PWM波信号的脉宽逐渐周期性增大。

相应地,在PWM波信号为高电平时,门级驱动芯片的输出(OUT)也为高。例如,如图4所示,在第一个脉冲时,门级驱动芯片输出的峰值电压为V1。并且在接下来的每个脉冲周期,门级驱动芯片输出的峰值电压逐渐增大,每个脉冲周期增加△V。由图2可知,门级驱动芯片的输出(OUT)通过电阻Rg连接至功率器件S1,也就是说,随着门级驱动芯片输出的峰值电压逐渐增大,功率器件S1的门级电压也会逐渐增大。

图2中检测点A的电压在功率器件S1未导通前,由于功率器件S1处于关断状态,A点的电压即为供电电压Vcc1。随着功率器件S1门级电压逐渐增大,当满足导通条件时,功率器件S1导通。此时,检测点A的电压下降为Vsat+Vd+Vr,其中,Vsat为功率器件S1导通后的饱和电压降,Vd为二极管D1的压降,Vr为电阻R1上的压降。示例地,检测点A的电压变化示意图如图5所示,其中,Vref为比较器(COMP)的参考电压,且Vcc1>Vref>Vsat+Vd+Vr。在功率器件S1未导通时,检测点A点的电压为Vcc1,此时比较器(COMP)的输出为低电平;在功率器件S1导通后,检测点A点的电压变化为Vsat+Vd+Vr,此时比较器(COMP)的输出为高电平。

基于上述场景,在本实施例中,门级驱动芯片可以通过输入口Input1检测比较器(COMP)的输出电平,当检测到比较器(COMP)的输出电平从低电平转换为高电平时,可以通过Sense口检测功率器件S1的门级检测电压,此时检测到的门级检测电压就是功率器件S1的门级开启电压,也即电驱部件上电后,功率器件S1导通时的门级电压。门级驱动芯片记录这个门级开启电压Vth的值,并把这个电压值通过SPI(Serial Peripheral interface,串行外围设备接口)通信传给MCU。

图6是根据一示例性实施例示出的另一种功率器件的检测方法的流程图,如图6所示,该方法还可以包括以下步骤:

在步骤S104中,在该检测结果包括该功率器件的寿命正常的情况下,获取该电驱部件在历史时间内的多个历史门级电压和对应的多个电驱工作时间。

其中,该多个历史门级电压为该历史时间内该电驱部件多次上电的情况下该功率器件导通时对应的门级电压,该多个电驱工作时间为该历史时间内多次该功率器件导通后该电驱部件对应的工作时间。

当检测结果表征功率器件的寿命正常时,仅能够表明当前功率器件处于健康的状态,但不能反映出功率器件当前的寿命下降的速度是否正常。为了进一步分析功率器件的剩余使用寿命,以评估功率器件的寿命下降的速度。在本实施例中,可以获取该电驱部件在历史时间内的多个历史门级电压和对应的多个电驱工作时间,以便于根据该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,确定该功率器件的剩余使用寿命。

在步骤S105中,根据该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,确定该功率器件的剩余使用寿命。

在一种可能的实现方式中,可以根据该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定该功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线。该预设拟合算法可以是任意的拟合算法,本公开对此不作具体限定。然后,根据该时间拟合曲线,确定该功率器件的剩余使用寿命。其中,该时间拟合曲线可以包括工作时间和对应的门级导通电压(即为功率器件导通时对应的门级电压)的变化曲线。可以通过该时间拟合曲线,获取到功率器件剩余的使用寿命。

在另一种可能的实现方式中,考虑到电驱部件对应的电驱工况、功率器件对应的器件结温(即实际工作温度)和所处环境位置的海拔数据等参数都会影响功率器件的使用寿命的衰减速度。因此,还可以获取该电驱部件对应的电驱工况、该功率器件对应的器件结温和所处环境位置的海拔数据。然后,根据该电驱工况、该器件结温、该海拔数据、该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,确定该功率器件的剩余使用寿命。

具体地,首先,可以根据该门级开启电压、多个该历史门级电压和多个该电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定该功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线。然后,根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,调整该时间拟合曲线。其中,根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,调整该时间拟合曲线可以包括根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,确定目标偏差系数,并根据该目标偏差系数,调整该时间拟合曲线。例如,可以将目标偏差系数乘以该时间拟合曲线对应的函数,得到调整后的时间拟合曲线。最后,可以根据调整后的该时间拟合曲线,确定该功率器件的剩余使用寿命。

下面针对上述根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,确定目标偏差系数进行示例性说明。

示例地,可以预先设置电驱标准工况、器件标准结温和海拔标准数据。其中,电驱标准工况、器件标准结温和海拔标准数据可以理解为电驱部件在理想工作状态和工作环境下的标准参数。之后,可以依次确定该电驱工况与电驱标准工况之间的偏差程度,得到第一偏差系数(例如,可以确定电驱工况与电驱标准工况之间的第一差值,根据该第一差值和第一预设对应关系确定第一偏差系数,其中,该第一预设对应关系包括工况差值和偏差系数之间的对应关系);确定器件结温和器件标准结温之间的偏差程度,得到第二偏差系数(例如,可以确定器件结温和器件标准结温之间的第二差值,根据该第二差值和第二预设对应关系确定第二偏差系数,其中,该第二预设对应关系包括结温差值和偏差系数之间的对应关系);确定海拔数据和海拔标准数据之间的偏差程度,得到第三偏差系数(例如,可以确定海拔数据和海拔标准数据之间的第三差值,根据该第三差值和第三预设对应关系确定第三偏差系数,其中,该第三预设对应关系包括海拔差值和偏差系数之间的对应关系)。最后,可以根据该第一偏差系数、该第二偏差系数和该第三偏差系数,确定该目标偏差系数。例如,可以预先分别设定第一偏差系数、该第二偏差系数和该第三偏差系数的权重系数。然后,根据第一偏差系数、该第二偏差系数和该第三偏差系数对应的权重系数对第一偏差系数、该第二偏差系数和该第三偏差系数进行加权求和,得到目标偏差系数。

另外,在确定出该功率器件的剩余使用寿命之后,可以进一步根据时间拟合曲线确定功率器件的门级导通电压的变化速率,并与预设的门级导通电压的变化速率进行比对。若判定出功率器件的门级导通电压的变化速率与预设的门级导通电压的变化速率偏差较大,例如大于或等于预设变化速率,则可以确定当前功率器件的寿命衰减过快,可以生成相应的提示信息,以提前预判功率器件的寿命异常,提前提示驾驶员注意对功率器件进行检查或更换。

采用上述方法,能够在电驱部件上电后,根据功率器件的门级开启电压和初始门级电压,对功率器件进行检测,以确定功率器件的寿命是否异常,从而提前识别到电驱部件的损坏风险,降低了由于功率器件的寿命异常而导致电驱失速所带来的一系列安全问题。同时,由于在使用过程中可以对功率器件进行寿命检测,相应地在产品设计阶段就能大大降低设计裕量,减少过量设计的情况发生,也大大降低了电驱的设计成本。

图7是根据一示例性实施例示出的一种功率器件的检测装置的框图,如图7所示,该装置200包括:

第一获取模块201,被配置为获取电驱部件的功率器件导通时的门级开启电压;

第一确定模块202,被配置为确定该功率器件的初始门级电压,该初始门级电压为该电驱部件初次上电的情况下该功率器件导通时的门级电压;

第二确定模块203,被配置为根据该门级开启电压和该初始门级电压,确定该功率器件的检测结果,该检测结果用于表征该功率器件的寿命是否异常。

可选地,该第二确定模块203,被配置为确定该初始门级电压和该门级开启电压之间的电压差值;根据该电压差值,确定该功率器件的检测结果。

可选地,该第二确定模块203,被配置为在该电压差值大于或等于预设电压阈值的情况下,该检测结果包括该功率器件的寿命异常;或者,在该电压差值小于该预设电压阈值的情况下,该检测结果包括该功率器件的寿命正常。

可选地,如图8所示,该装置200还包括:

第二获取模块204,被配置为在该检测结果包括该功率器件的寿命正常的情况下,获取该电驱部件在历史时间内的多个历史门级电压和对应的多个电驱工作时间,该多个历史门级电压为该历史时间内该电驱部件多次上电的情况下该功率器件导通时对应的门级电压,该多个电驱工作时间为该历史时间内多次该功率器件导通后该电驱部件对应的工作时间;

第三确定模块205,被配置为根据该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,确定该功率器件的剩余使用寿命。

可选地,该第三确定模块205,被配置为根据该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定该功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;根据该时间拟合曲线,确定该功率器件的剩余使用寿命。

可选地,该第二获取模块204,还被配置为获取该电驱部件对应的电驱工况、该功率器件对应的器件结温和所处环境位置的海拔数据;

该第三确定模块205,被配置为根据该电驱工况、该器件结温、该海拔数据、该门级开启电压、该多个历史门级电压和该多个电驱工作时间,确定该功率器件的剩余使用寿命。

可选地,该第三确定模块205,被配置为根据该门级开启电压、多个该历史门级电压和多个该电驱工作时间,通过预设拟合算法,确定该功率器件的工作时间对应的时间拟合曲线;根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,调整该时间拟合曲线;根据调整后的该时间拟合曲线,确定该功率器件的剩余使用寿命。

可选地,该第三确定模块205,被配置为根据该电驱工况、该器件结温和该海拔数据,确定目标偏差系数;根据该目标偏差系数,调整该时间拟合曲线。

可选地,如图9所示,该装置200还包括:

提示模块206,被配置为在该检测结果包括该功率器件的寿命异常的情况下,生成告警提示,该告警提示用于提示当前该功率器件的寿命异常。

可选地,该第一获取模块201,被配置为在该电驱部件的比较器的输出电平从低电平转换为高电平的情况下,检测该功率器件的门级检测电压;将该门级检测电压作为该功率器件导通时的门级开启电压。

采用上述装置,能够在电驱部件上电后,根据功率器件的门级开启电压和初始门级电压,对功率器件进行检测,以确定功率器件的寿命是否异常,从而提前识别到电驱部件的损坏风险,降低了由于功率器件的寿命异常而导致电驱失速所带来的一系列安全问题。同时,由于在使用过程中可以对功率器件进行寿命检测,相应地在产品设计阶段就能大大降低设计裕量,减少过量设计的情况发生,也大大降低了电驱的设计成本。

关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

本公开还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的功率器件的检测方法的步骤。

图10是根据一示例性实施例示出的一种车辆300的框图。例如,车辆300可以是混合动力车辆,也可以是非混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或者其他类型的车辆。车辆300可以是自动驾驶车辆、半自动驾驶车辆或者非自动驾驶车辆。

参照图10,车辆300可包括各种子系统,例如,信息娱乐系统310、感知系统320、决策控制系统330、驱动系统340以及计算平台350。其中,车辆300还可以包括更多或更少的子系统,并且每个子系统都可包括多个部件。另外,车辆300的每个子系统之间和每个部件之间可以通过有线或者无线的方式实现互连。

在一些实施例中,信息娱乐系统310可以包括通信系统,娱乐系统以及导航系统等。

感知系统320可以包括若干种传感器,用于感测车辆300周边的环境的信息。例如,感知系统320可包括全球定位系统(全球定位系统可以是GPS系统,也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)、激光雷达、毫米波雷达、超声雷达以及摄像装置。

决策控制系统330可以包括计算系统、整车控制器、转向系统、油门以及制动系统。

驱动系统340可以包括为车辆300提供动力运动的组件。在一个实施例中,驱动系统340可以包括引擎、能量源、传动系统和车轮。引擎可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎中的一种或者多种的组合。引擎能够将能量源提供的能量转换成机械能量。

车辆300的部分或所有功能受计算平台350控制。计算平台350可包括至少一个处理器351和存储器352,处理器351可以执行存储在存储器352中的指令353。

处理器351可以是任何常规的处理器,诸如商业可获得的CPU。处理器还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit,GPU),现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)、片上系统(System on Chip,SOC)、专用集成芯片(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)或它们的组合。

存储器352可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。

除了指令353以外,存储器352还可存储数据,例如道路地图,路线信息,车辆的位置、方向、速度等数据。存储器352存储的数据可以被计算平台350使用。

在一些实施例中,该车辆300还包括电驱部件。

在本公开实施例中,处理器351可以执行指令353,以完成上述的功率器件的检测方法的全部或部分步骤。

在另一示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序,该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的功率器件的检测方法的代码部分。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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