一种平衡车母线电压实时跌落检测方法及装置与流程

本发明涉及电压检测，尤其涉及一种平衡车母线电压实时跌落检测方法及装置。

背景技术：

1、电动平衡车作为一种典型的低压直流驱动的个人短途交通工具，其动力系统通常由电池组、电机驱动器及控制单元构成。在实际运行过程中，电池母线电压会随着电机负载变化、骑行工况变化以及电池内阻变化而产生明显波动，尤其在加速、爬坡或急转弯等高负载工况下，容易出现瞬态电压跌落现象。

2、现有技术通常采用固定阈值方式对母线电压进行欠压保护判断，即当电压低于预设阈值时触发保护机制。然而，该方式未能充分考虑不同骑行工况下的动态负载差异，容易将正常的负载瞬态波动误判为电压异常跌落，从而导致系统频繁限功率或误触发保护，影响整车骑行体验与控制稳定性。传统检测方法多基于单一电压信号进行判断，缺乏对电流变化、控制占空比以及车身姿态等多源信息的综合分析能力，难以准确区分负载扰动引起的短时电压变化与电池供电能力下降导致的真实跌落现象。同时，在pwm驱动环境下，母线电压中存在较强高频纹波干扰，进一步降低了直接基于原始电压进行判断的可靠性。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，提出了一种平衡车母线电压实时跌落检测方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种平衡车母线电压实时跌落检测方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：在电动平衡车运行过程中进行电压同步采集，得到优化电压序列；

4、步骤s2：对优化电压序列进行瞬态压降补偿，生成补偿后的实际电压序列；

5、步骤s3：采集车身姿态参数，基于车身姿态参数提取历史电压序列，进行均值计算，得到当前工况的电压基准值；

6、步骤s4：根据所述电压基准值对所述实际电压序列进行逐点偏差计算，构建电压偏移特征序列；

7、步骤s5：基于用户骑行工况进行工况自适应窗口设定，得到跌落检测窗口；基于跌落检测窗口对电压偏移特征序列进行实时检测，当所述电压偏移特征序列在跌落检测窗口持续满足跌落判定条件，判定为电压跌落状态；

8、步骤s6：基于电压跌落状态下进行自适应欠压保护控制处理。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种平衡车母线电压实时跌落检测装置，包括：

10、电压采集单元，用于在电动平衡车运行过程中进行电压同步采集，得到优化电压序列；

11、压降补偿单元，用于对优化电压序列进行瞬态压降补偿，生成补偿后的实际电压序列；

12、电压基准单元，用于采集车身姿态参数，基于车身姿态参数提取历史电压序列，进行均值计算，得到当前工况的电压基准值；

13、偏差计算单元，用于根据所述电压基准值对所述实际电压序列进行逐点偏差计算，构建电压偏移特征序列；

14、跌落检测单元，用于基于用户骑行工况进行工况自适应窗口设定，得到跌落检测窗口；基于跌落检测窗口对电压偏移特征序列进行实时检测，当所述电压偏移特征序列在跌落检测窗口持续满足跌落判定条件，判定为电压跌落状态；

15、欠压保护单元，用于基于电压跌落状态下进行自适应欠压保护控制处理。

16、上述方法及装置所提供的一个方案中，通过在电动平衡车运行过程中对母线电压进行同步采集，并对采集数据进行滤波优化处理，能够有效消除驱动开关噪声、采样抖动以及瞬态尖峰干扰对电压信号的影响，提高母线电压数据的稳定性和真实性，为电压跌落检测提供高质量的数据基础，从而降低因采样噪声导致的误检和漏检现象。通过对优化电压序列进行瞬态压降补偿，能够消除电机大电流输出、急加速及爬坡工况下由电池内阻引起的正常压降影响，使补偿后的实际电压更加接近电池真实供电能力，避免将正常负载波动误判为电压异常，提高母线电压跌落识别的准确性和可靠性。通过采集车身姿态参数识别用户骑行工况，并结合相同工况下的历史电压序列建立动态电压基准值，能够充分考虑不同骑行状态对母线电压的影响，实现电压参考基准的工况自适应调整，克服固定阈值检测方式难以适应复杂骑行环境的问题，提高不同运行场景下电压检测的一致性。

17、通过利用电压基准值对实际电压序列进行逐点偏差计算，构建电压偏移特征序列，能够将绝对电压变化转换为相对偏移变化，突出异常电压变化特征，增强微小电压跌落的可辨识性，有利于准确表征母线电压的变化趋势，提高异常状态识别灵敏度。通过根据用户骑行工况动态设定跌落检测窗口，并在对应窗口内对电压偏移特征序列进行连续检测，能够针对不同工况下的电压波动特性自适应调整检测策略，有效抑制瞬态扰动和短时波动造成的误报警现象，提高母线电压跌落状态判定的稳定性与准确性。通过在检测到电压跌落状态后执行自适应欠压保护控制，能够根据电压异常程度动态调整整车输出能力，避免电池过放、电机失速或控制器异常关机等问题，提高电动平衡车运行过程中的供电安全性和骑行稳定性，同时延长电池系统的使用寿命。

1.一种平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s1具体步骤为：

3.根据权利要求2所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s2具体步骤为：

4.根据权利要求3所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s3具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，所述所述骑行状态包括静态平衡状态、加速状态、减速状态、爬坡状态、下坡状态以及急转弯状态。

6.根据权利要求4所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s4的具体步骤为：

7.根据权利要求6所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s5的具体步骤为：

8.根据权利要求7所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，所述跌落判定条件具体为：所述电压偏移特征序列在跌落检测窗口内保持正偏移状态；所述一阶变化斜率持续保持非恢复趋势；累计偏移面积超过预设面积阈值。

9.根据权利要求6所述的平衡车母线电压实时跌落检测方法，其特征在于，步骤s6的具体步骤为：

10.一种平衡车母线电压实时跌落检测装置，其特征在于，用于实现如权利要求1至9任一项所述平衡车母线电压实时跌落检测方法的步骤，包括：