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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种电动汽车功率模块的智能热管理方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121543368B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610072369.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种电动汽车功率模块的智能热管理方法是由王国强;宋一凡;王锋设计研发完成，并于2026-01-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种电动汽车功率模块的智能热管理方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种电动汽车功率模块的智能热管理方法，其包括：在物理仿真平台中构建电动汽车驱动系统的仿真模型，得到每个功率半导体器件的功率损耗值序列；构建功率模块的有限元模型，输出功率半导体器件的热阻抗曲线，并计算功率半导体器件的热阻；构建功率模块的耦合网络模型，得到结温估算模型，并基于功率损耗值序列输出实时结温时间序；更新热循环事件后的总累积损伤，计算功率模块剩余使用寿命；预测未来功率模块的总累积损伤，基于预测的总累积损伤和瞬时累积速率评估功率模块的工况是否正常，并进行功率模块的热管理。

本发明授权一种电动汽车功率模块的智能热管理方法在权利要求书中公布了：1.一种电动汽车功率模块的智能热管理方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：在物理仿真平台中构建电动汽车驱动系统的仿真模型，用于复现电动汽车的运行控制逻辑，输出功率模块中每个功率半导体器件的导通损耗和开关损耗，得到每个功率半导体器件的功率损耗值序列； S2：构建功率模块的有限元模型，得到表征瞬态热行为的三维热传导偏微分方程，向有限元模型施加一个单位功率阶跃，输出功率半导体器件的热阻抗曲线，并计算功率半导体器件的热阻； 所述步骤S2包括： S21：利用有限元仿真软件在三维多物理场仿真环境中构建与功率模块在几何结构与材料属性上对应的有限元模型；为有限元模型中的每一个组件赋予其对应的热物性参数； S22：构建表征有限元模型瞬态热行为的三维热传导偏微分方程： ； 其中，为有限元模型中组件材料的密度，为组件材料的比热容，K为组件材料的导热系数，T为有限元模型中空间坐标与时间t的函数，Q为仿真模型输出的热源密度； S23：对有限元模型内的其中一个功率半导体器件施加一个单位功率阶跃，其他功率半导体器件的功率为零；记录所有N个功率半导体器件的温度随时间t的上升曲线，作为功率半导体器件的热阻抗曲线； S24：将热阻抗曲线中的对角线元素作为功率半导体器件的自热阻抗曲线、非对角元素作为功率半导体器件之间的耦合热阻抗曲线，j为与功率半导体器件i不同的功率半导体器件编号； 对角线元素代表功率半导体器件i的自热阻抗，描述了自身发热导致的温度上升过程；非对角线元素代表功率半导体器件i与功率半导体器件j之间的耦合热阻抗，量化了功率半导体器件i作为热源对邻近功率半导体器件j的串扰影响程度； 将每个功率半导体器件的自热阻抗曲线拟合为一条由多个RC单元串联组成的自热RC链，得到表征功率半导体器件到散热器主要散热路径的热阻和热容，k为热循环事件编号； 将每个功率半导体器件的耦合热阻抗曲线进行拟合，辨识出表征功率半导体器件i与功率半导体器件j之间热耦合强度的耦合热阻； S3：利用热阻构建功率模块内反映所有热传导路径的耦合网络模型，并将三维热传导偏微分方程降阶，得到结温估算模型，并基于功率损耗值序列输出实时结温时间序列； 所述步骤S3包括： S31：每个功率半导体器件对应一条垂直的自热RC链，不同功率半导体器件之间通过耦合热阻水平连接，得到功率模块内反映所有热传导路径的耦合网络模型； S32：基于耦合网络模型将三维热传导偏微分方程进行降阶，得到表征耦合网络模型瞬态热行为的一阶常微分方程组，作为结温估算模型； 一阶常微分方程组的矩阵形式为： ； 其中，为耦合网络模型中所有热传导路径节点温度的列向量，为各功率半导体器件实时功率损耗的输入向量，为耦合网络模型中热容构成的对角矩阵，为耦合网络模型中耦合热阻的倒数构成的电导矩阵； S33：将结温估算模型输入仿真模型的控制模型中，并将功率损耗值序列和功率模块壳体或冷却系统管道上的物理温度传感器所测量的参考边界温度输入控制模型中，控制模型对结温估算模型进行离散化，计算当前时刻热传导路径所有节点的温度，得到功率模块内每个功率半导体器件的实时结温时间序列； 在每个采样周期内，控制模型依据当前的各功率半导体器件实时功率损耗输入和上一时刻的节点温度，通过一次快速的矩阵运算，求解出当前时刻所有节点的温度，得到每个功率半导体器件的结温时间序列； S4：从实时结温时间序列中提取表征多物理损伤机制的关键特征向量，计算热循环事件引起的疲劳损伤增量、热冲击损伤增量和高温蠕变损伤增量，并进行融合，更新热循环事件后的总累积损伤，计算功率模块剩余使用寿命； 所述步骤S4包括： S41：采用雨流计数法从实时结温时间序列中提取每一个完整热循环事 件k的基本参数，构建用于表征多物理损伤机制的关键特征向量： ； 其中，为第k个热循环事件的结温波动幅值，为第k个热循环事件的平均结温，为第k个热循环事件过程中结温上升或下降的最大变化率，用于量化热冲击的剧烈程度，为第k个热循环事件在峰值温度附近停留的持续时间； S42：利用结温波动幅值和第k个热循环事件的平均结温计算当前循环条件下的失效循环次数，再利用失效循环次数计算第k个热循环事件引起的疲劳损伤增量； ； ； 其中，、为封装材料的疲劳特性系数，为活化能，为玻尔兹曼常数； S43：利用最大变化率计算第k个热循环事件引起的热冲击损伤增量； ； 其中，、为实验标定的热冲击损伤系数，表征材料对温度变化速率的敏感度； S44：利用持续时间和平均结温计算第k个热循环事件引起的高温蠕变损伤增量； ； 其中，为蠕变损伤系数，为蠕变过程的活化能； S45：将疲劳损伤增量、热冲击损伤增量和高温蠕变损伤增量进行权重融合，更新第k个热循环事件后功率模块的总累积损伤，得到更新后的总累积损伤； ； 其中，为更新前的总累积损伤，、、分别为疲劳损伤、热冲击损伤、高温蠕变损伤的权重因子，且满足； S46：根据更新后的总累积损伤计算功率模块剩余使用寿命RUL； ； 其中，为功率模块设计的额定寿命； S5：利用疲劳损伤增量、热冲击损伤增量和高温蠕变损伤增量计算功率模块疲劳损伤、热冲击损伤和高温蠕变损伤的瞬时累积速率，预测未来功率模块的总累积损伤，基于预测的总累积损伤和瞬时累积速率评估功率模块的工况是否正常，并进行功率模块的热管理。

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