T/dt)。在上述方程式中，Μ⑴和M(dT/dt)為（n，l)型 向量（或列矩陣），所述向量能夠在不同節(jié)點(diǎn)Nk上采用溫度變量。更確切地，M(T)為試圖 得到的溫度向量。導(dǎo)數(shù)dT/dt能夠考慮溫度隨時(shí)間的變化。最后，在穩(wěn)定狀態(tài)下，導(dǎo)數(shù)為零 并且可直接得到向量Μ(T)。
[0101] 可通過全局矩陣Mg()的轉(zhuǎn)置來進(jìn)行數(shù)值求解，然后根據(jù)時(shí)間來計(jì)算節(jié)點(diǎn)Nk的初 始運(yùn)行溫度以得到電纜CEi的在每個(gè)時(shí)刻t的內(nèi)部溫度Tf?？墒褂枚喾N數(shù)值求解方法，尤 其是歐拉法和龍格庫塔法。這些方法中的每種都涉及用溫度差來代替導(dǎo)數(shù)dT/dt。
[0102] 重要的是，注意到本發(fā)明還涉及一種尺寸確定方法，該方法可尤其借助于上述類 型的尺寸確定裝置D來使用。通過使用根據(jù)本發(fā)明方法而獲得的功能與通過上述尺寸確定 裝置D獲得的功能相同，下面僅描述通過該方法獲得的主要功能的結(jié)合。
[0103] 該尺寸確定方法的步驟涉及確定需借助熔絲Fi使電氣構(gòu)件0i互連的電纜CEi的 最小直徑，對于所述最小直徑，所述電纜具有穩(wěn)定在破壞臨界溫度Tc之下的內(nèi)部溫度Tf， 或在內(nèi)部溫度Tf達(dá)到臨界溫度Tc之前使熔絲Fi切斷互連。
[0104] 該步驟包括下面描述的四個(gè)子步驟。
[0105]第一子步驟涉及將電纜CEi分解為基本單元Cj，包括表示導(dǎo)電線芯AC的中心單元 C1、表示包圍導(dǎo)電線芯的絕緣層CI1或包圍另一電絕緣層CI1或CB的絕緣層CB或CI2的 至少一個(gè)中間單元C2、以及表示周圍環(huán)境Μ的外部單元C3。
[0106] 第二子步驟涉及將通過分解電纜CEi得到的每個(gè)基本單元Cj表示為與基本矩陣 Me()相關(guān)聯(lián)的具有至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)Nk的節(jié)點(diǎn)組，所述基本矩陣表示組成通用方程式的變量 (G，C，P)，所述通用方程式表示所考慮的基本單元Cj的每個(gè)節(jié)點(diǎn)Nk的熱傳遞。
[0107] 第三子步驟涉及根據(jù)與具有節(jié)點(diǎn)Nk的節(jié)點(diǎn)組相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的基本矩陣Me()為通 用方程式的每個(gè)變量構(gòu)建全局矩陣Mg()。
[0108] 第四子步驟涉及通過全局矩陣Mg()對矩陣形式的通用方程進(jìn)行數(shù)值求解來確定 內(nèi)部溫度Tf。
[0109] 本發(fā)明提供的電熱模型可用于確定多種類型電纜的尺寸，這能夠：
[0110]-改善尺寸確定的質(zhì)量，因此減少了電氣結(jié)構(gòu)的功能障礙（尤其是嚴(yán)重的短路）和 售后服務(wù)的返修率，
[0111]-使電網(wǎng)的銅線質(zhì)量最小化，因此減少了制造成本和包括電網(wǎng)的系統(tǒng)的燃料消耗，
[0112] -由于減少了模擬次數(shù)并且無需測試而減少了設(shè)計(jì)安裝在系統(tǒng)中的電路的時(shí)間。
[0113] 本發(fā)明不限制于前面描述的僅作為示例的尺寸確定裝置、計(jì)算機(jī)和尺寸確定方法 的實(shí)施例，本發(fā)明涵蓋了本領(lǐng)域技術(shù)人員在以下權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)可考慮的所有變 型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種確定電纜（CEi)尺寸的尺寸確定裝置（D)，所述電纜用于使電氣構(gòu)件（Oi)互 連，所述裝置（D)包括計(jì)算部件（MC)，所述計(jì)算部件配置用于確定需借助電氣保護(hù)部件 (Fi)使電氣構(gòu)件（Oi)互連的電纜（CEi)的最小直徑，對于所述最小直徑，所述電纜具有穩(wěn) 定在破壞臨界溫度之下的內(nèi)部溫度，或在所述電纜的內(nèi)部溫度達(dá)到所述臨界溫度之前使所 述電氣保護(hù)部件（Fi)切斷所述互連，其特征在于，所述計(jì)算部件（MC)配置用于i)將所述 電纜（CEi)分解為：表示導(dǎo)電線芯的中心單元（Cl)、表示絕緣層的至少一個(gè)中間單元（C2)， 所述絕緣層包圍所述導(dǎo)電線芯或包圍另一絕緣層、以及表示周圍環(huán)境的外部單元（C3)，ii) 將分解出的每個(gè)基本單元（Cj)表示為與基本矩陣相關(guān)聯(lián)的具有至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)組， 所述基本矩陣表示組成通用方程式的變量，所述通用方程式表示所述基本單元（Cj)的每 個(gè)節(jié)點(diǎn)的熱傳遞，iii)根據(jù)與所述節(jié)點(diǎn)組相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的所述基本矩陣來為所述通用方程 式的每個(gè)變量構(gòu)建全局矩陣，以及 iv)通過全局矩陣對矩陣形式的所述通用方程式進(jìn)行數(shù) 值求解來確定內(nèi)部溫度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述通用方程式為：(G. T)+P = C. (dT/ dt)，其中G表示總電導(dǎo)，P表示焦耳效應(yīng)功耗，C表示熱容，T表示內(nèi)部溫度以及t表示時(shí) 間。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述總電導(dǎo)等于內(nèi)部電導(dǎo)、輻射電導(dǎo)和對 流電導(dǎo)之和。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，表示總電導(dǎo)的每個(gè)基本矩陣為方陣， 表示熱容的每個(gè)基本矩陣為方陣，以及表示焦耳效應(yīng)功耗的每個(gè)基本矩陣為列矩陣。5. 根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每個(gè)全局矩陣通過連續(xù)合 并對應(yīng)的基本矩陣而構(gòu)成，由于基本矩陣m的最后一行和最后一列的最后一個(gè)值與基本矩 陣m+1的第一行和第一列的第一個(gè)值表不同一接口節(jié)點(diǎn)，因此將所述基本矩陣m的最后一 行和最后一列的最后一個(gè)值與基本矩陣m+1的第一行和第一列的第一個(gè)值相加，并且通過 保持所述基本矩陣m+1的其它值相對于基本矩陣m+1的第一行和第一列的所述第一個(gè)值的 各自位置來使所述全局矩陣完整。6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述絕緣層在至少包括屏蔽 層、金屬編織層、護(hù)套和保護(hù)膜的組中選擇。7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置配置用于確定電纜 (CEi)的尺寸，所述電纜用于使車輛內(nèi)的電氣構(gòu)件（Oi)互連。8. -種計(jì)算機(jī)（OR)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的 尺寸確定裝置（D)。9. 一種確定電纜（CEi)尺寸的方法，所述電纜用于使電氣構(gòu)件（Oi)互連，所述方法包 括的步驟涉及確定需借助電氣保護(hù)裝置（Fi)使電氣構(gòu)件（Oi)互連的電纜（CEi)的最小直 徑，對于所述最小直徑，所述電纜具有穩(wěn)定在破壞臨界溫度之下的內(nèi)部溫度，或在所述電纜 的內(nèi)部溫度達(dá)到所述臨界溫度之前使所述電氣保護(hù)部件（Fi)切斷所述互連，其特征在于， 在所述步驟中，i)將所述電纜（CEi)分解為：表示導(dǎo)電線芯的中心單元（Cl)、表示絕緣層的 至少一個(gè)中間單元（C2)，所述絕緣層包圍所述導(dǎo)電線芯或包圍另一電絕緣層、以及表示周 圍環(huán)境的外部單元（C3)，ii)將分解出的每個(gè)基本單元（Cj)表示為與基本矩陣相關(guān)聯(lián)的具 有至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)組，所述基本矩陣表示組成通用方程式的變量，所述通用方程式表 示所述基本單元（Cj)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的熱傳遞，iii)根據(jù)與所述節(jié)點(diǎn)組相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)的所述 基本矩陣為所述通用方程式的每個(gè)變量構(gòu)建立全局矩陣，以及iv)通過全局矩陣對矩陣形 式的所述通用方程式進(jìn)行數(shù)值求解來確定內(nèi)部溫度。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法用于確定需使車輛內(nèi)的電氣構(gòu) 件（Oi)互連的電纜（CEi)的尺寸。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種專用于確定電纜(CE1)尺寸的裝置(D)，所述電纜借助電氣保護(hù)部件(F1)使電氣構(gòu)件(O0，O1)互連，所述裝置包括確定所述電纜(CE1)的最小直徑的計(jì)算部件(MC)，對于所述最小直徑，所述電纜的內(nèi)部溫度穩(wěn)定在破壞臨界溫度之下，或在所述電纜的內(nèi)部溫度達(dá)到臨界溫度之前使電氣保護(hù)部件(F1)切斷互連。所述計(jì)算部件(MC)i)將電纜(CE1)分解為基本單元，包括表示導(dǎo)電線芯的中心單元、表示包圍導(dǎo)電線芯或包圍另一絕緣層的至少一個(gè)中間單元、以及表示周圍環(huán)境的外部單元，ii)將分解出的每個(gè)基本單元表示為與基本矩陣相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)組，所述基本矩陣表示通用方程式的變量，所述通用方程式表示所述基本單元的節(jié)點(diǎn)的熱傳遞，iii)根據(jù)與節(jié)點(diǎn)組相關(guān)聯(lián)的對應(yīng)基本矩陣為通用方程式的每個(gè)變量構(gòu)建立全局矩陣，以及iv)通過全局矩陣對矩陣形式的通用方程式進(jìn)行數(shù)值求解來確定內(nèi)部溫度。
【IPC分類】G06F17/50, H02J1/00
【公開號(hào)】CN105247518
【申請?zhí)枴緾N201380075736
【發(fā)明人】J·格朗維耶曼
【申請人】標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2013年4月18日
【公告號(hào)】EP2987101A1, WO2014170560A1