[发明专利]电动汽车电机控制器的布局优化方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种电动汽车电机控制器的布局优化方法、装置及存储介质，该方法包括：根据预设指标、母线电容模型以及功率器件的损耗模型选取所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数；根据非支配排序遗传算法对选取的元件及元件的接线端子进行布局设计，得到所述电动汽车电机控制器的布局方案。通过实施本发明，根据预设指标、母线电容模型以及功率器件的损耗模型，选取合适的元件类型，利用非支配排序遗传算法对选取的元件进行布局优化。由此，该布局优化方法使自动布局得以实现，可以获得基于现有技术下，满足工程实际的电动汽车控制器优化集成的设计，克服了人工设计效率低下，周期长的不足。

技术领域

本发明涉及电动汽车电机控制器设计技术领域，具体涉及一种电动汽车电机控制器的布局优化方法、装置及存储介质。

背景技术

从2017年起，世界各国先后出台了燃油车的禁售时间表，电动汽车取代燃油车成为一种不可逆转的趋势，电动汽车电机控制器作为电动汽车的动力来源，减小其体积，提高功率密度是节约成本亟需解决的问题。

电动汽车电机控制器主要由母线电容、功率模块、散热器、控制电路板和驱动电路板几部分组成。目前，提高电动汽车电机控制器的功率密度的主要研究方向是：改进功率模块的封装工艺，减小功率模块的体积；提高功率模块的散热效率，减小散热器的体积；提高功率模块的开关频率，减小母线电容的体积。这三个研究方向都是针对电动汽车电机控制器局部个体进行优化，并未对功率变换器的整体布局进行考虑。

目前，电动汽车电机控制器的布局设计主要依靠人为经验，借助于三维设计软件SolidWorks和有限元软件ANSYS等进行设计。基本的人工布局设计流程如下：首先，在三维设计软件中建立各个基本组成部分的三维模型；然后根据电动汽车电机控制器实际的电气连接和外部接口的位置对每个组成部分进行排布；最后，根据电机控制器的布局形式确定散热器的几何结构和尺寸大小。在上述的设计过程中，只要有一个部分组件进行的调整就会导致其它组件的调整甚至可能导致整体布局的调整，设计效率很低。而且人工布局一次所花费的时间就很长，无法考虑所有的布局方式，所以其设计结果只能保证达到功率密度的要求，却不能保证是否有更优秀的布局方案来改进现有的布局方式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种电动汽车电机控制器的布局优化方法、装置及存储介质，以解决现有技术中采用人工布局对电动汽车电机控制器进行设计费时费力的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种电动汽车电机控制器的布局优化方法，该方法包括：根据预设指标、母线电容模型以及功率器件的损耗模型选取所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数；根据非支配排序遗传算法对选取的元件及元件的接线端子进行布局设计，得到所述电动汽车电机控制器的布局方案。

可选地，根据预设指标、母线电容模型以及功率器件的损耗模型选取所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数，包括：根据所述电动汽车电机控制器的工作参数确定预设指标；根据所述预设指标建立元件数据库；根据母线电容与电压、电流纹波、开关频率的关系建立母线电容模型以及功率器件的损耗模型；基于所述元件数据库，根据所述母线电容模型以及功率器件的损耗模型选取所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数。

可选地，基于所述元件数据库，根据所述母线电容模型以及功率器件的损耗模型选取所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数，包括：根据所述元件数据库，确定电机控制器的元件组合方案；根据所述母线电容模型以及功率器件的损耗模型计算每种元件组合方案工作参数；根据所述每种元件组合方案工作参数以及工作指标确定所述元件组合方案中最优方案；根据所述最优方案确定所述电动汽车电机控制器所需元件类型及控制参数。