电机三相电流不平衡的处理方法、装置、车载设备及车辆与流程

本公开涉及电机，具体涉及一种电机三相电流不平衡的处理方法、装置、车载设备、车辆、存储介质及产品。

背景技术：

1、电机是大部分设备的动力来源，因此，电机的工况会对电机所在设备的工作质量产生重要影响。例如，对于车辆上的电机，当电机的三相电流不平衡时，会导致电动汽车产生异常的振动以及导致电动汽车内的噪声增大，影响用户的驾乘舒适度。

技术实现思路

1、本公开的目的之一在于提供一种电机三相电流不平衡的处理方法，以解决现有技术中电机的三相电流不平衡，导致电机或电机所在设备存在的噪声、振动等问题；目的之二在于提供一种电机三相电流不平衡的处理装置；目的之三在于提供一种车载设备；目的之四在于提供一种车辆；目的之五在于提供一种计算机可读存储介质；目的之六在于提供一种计算机程序产品。

2、为了实现上述目的，本公开采用的技术方案如下：

3、第一方面，本公开提供一种电机三相电流不平衡问题的处理方法，包括：响应于电机的三相电流不平衡，获取第一运行参数；其中，第一运行参数包括电机的三相电流的不平衡度和三相电流中的至少一相电流对应的影响参数；基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流；其中，第一映射关系包括运行参数与补偿电流之间的映射关系；基于第一补偿电流，对电机的预设电流进行补偿，得到电机补偿后的电流；基于补偿后的电流，控制电机运行。

4、在本公开实施例中，在电机存在三相电流不平衡问题的情况下，基于电机的三相电流的不平衡度和/或三相电流中的至少一相电流对应的影响参数确定电机的第一补偿电流，并基于第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿。如此，可以减弱或消除电机的三相电流不平衡现象，进而可以减弱或消除因电机的三相电流不平衡给电机所在设备带来的振动、噪声等问题。

5、在一些实施例中，影响参数为导致至少一相电流的幅值和/或相位偏离平衡值的参数，平衡值为在三相电流平衡时至少一相电流的目标幅值和目标相位。

6、在一些实施例中，影响参数包括以下至少一个：电机的转速；电机的温度；电机的母线电压波动值；电机所在车辆的踏板开度。

7、在本公开实施例中，基于多个影响参数和电机的三相电流的不平衡度确定第一补偿电流，可以提高第一补偿电流的确定准确度。

8、在一些实施例中，第一映射关系包括第一子映射关系和第二子映射关系，其中，第一子映射关系包括运行参数与补偿电流增益值之间的映射关系，第二子映射关系包括补偿电流增益值与补偿电流之间的映射关系；基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流，包括：基于第一子映射关系，确定与第一运行参数对应的目标补偿电流增益值；基于第二子映射关系，确定与目标补偿电流增益值对应的补偿电流；将与目标补偿电流增益值对应的补偿电流，确定为第一补偿电流。

9、在本公开实施例中，通过预先存储第一子映射关系和第二子映射关系，并在得到第一运行参数之后，通过第一子映射关系和第二子映射关系确定第一补偿电流，可以提高补偿电流的确定效率，以及降低第一补偿电流的确定过程的运算量。

10、在一些实施例中，基于第一补偿电流，对电机的预设电流进行补偿，得到电机补偿后的电流，包括：响应于第一补偿电流为电机的d轴的第一补偿电流和q轴的第一补偿电流，将第一补偿电流转换为三相电流中的每一相电流的补偿电流；从每一相电流的补偿电流中获取基波分量；基于三相电流的补偿电流的基波分量，确定d轴的第二补偿电流和q轴的第二补偿电流；基于d轴的第二补偿电流对d轴的预设电流进行补偿，并基于q轴的第二补偿电流对q轴的预设电流进行补偿，得到补偿后的电流。

11、在本公开实施例中，车载设备从每一相电流的补偿电流中获取基波分量，并基于三相电流的补偿电流的基波分量确定d轴的第二补偿电流和q轴的第二补偿电流。如此，得到的第二补偿电流是基波补偿电流，可以降低具有高次谐波的补偿电流被叠加至预设电流中对预设电流产生的影响。

12、在一些实施例中，该方法还包括：获取电机的力波幅值；基于力波幅值以及与力波幅值对应的第一响应信号值，确定电机的三相电流对应的第一增益系数；其中，第一响应信号值包括在对电机进行电流补偿前，基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；基于第一增益系数与第二增益系数的差异，确定三相电流的不平衡度，其中，第二增益系数是电机处于平衡状态的三相电流对应的增益系数。

13、在本公开实施例中，由于在电机存在三相电流不平衡的情况下，会在2p阶频率处引入额外的负序磁场激励，导致实际的第一响应信号值异常增大，进而导致第一增益系数与第二增益系数的差异增大。因此，基于第一响应信号值和电机的力波幅值可以确定出电机处于不平衡状态的三相电流对应的第一增益系数，这样基于第一增益系数与第二增益系数之间的差异能够准确的反映出电机的三相电流的不平衡度。

14、在一些实施例中，基于力波幅值以及与力波幅值对应的第一响应信号值，确定电机的三相电流对应的第一增益系数，包括：基于力波幅值，通过递归最小二乘法和/或循环神经网络，确定候选增益系数；基于候选增益系数和力波幅值，通过第二映射关系确定第二响应信号值；第二映射关系为增益系数和力波幅值与响应信号值之间的映射关系；在第二响应信号值与第一响应信号值之间的差异小于或等于差异阈值的情况下，将候选增益系数确定为第一增益系数。

15、在本公开实施例中，在第二响应信号与第一响应信号之间的差异小于或等于差异阈值的情况下，则说明当前计算出的候选增益系数与第一响应信号值所引起的实际增益系数相同或相近。此时，将候选增益系数作为第一增益系数来确定电机的三相电流的不平衡度，可以进一步提高三相电流的不平衡度的确定准确度。

16、在一些实施例中，获取电机的力波幅值，包括：基于电机的第二运行参数，确定电机的当前工况，其中，第二运行参数包括的至少一个运行参数与第一运行参数不同；响应于当前工况为预设工况，获取电机的力波幅值。

17、在本公开实施例中，在电机的当前工况为易引发三相电流不平衡的预设工况的情况下，获取电机的力波幅值，以及基于获取的力波幅值确定电机的三相电流的不平衡度，以及基于电机三相电流的不平衡度确定第一补偿电流对电机的预设电流进行，可以实现对电机的三相电流不平衡问题的及时发现和及时解决。

18、在一些实施例中，响应于电机的当前工况为预设工况，获取电机的力波幅值，包括：响应于当前工况为预设工况，确定电机的运行状态；响应于电机当前处于稳定运行状态，获取电机的力波幅值。

19、在本公开实施例中，车载设备在确定电机处于稳定运行状态的情况下，再进一步获取电机的力波幅值，可以提高获取的力波幅值的准确度，进而可以提高基于力波幅值确定出的三相电流的不平衡度的准确度。

20、在一些实施例中，该方法还包括：在基于补偿后的电流控制电机运行之后，获取电机的第三响应信号值；其中，第三响应信号值包括基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度大于或等于第一幅度阈值，继续基于第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿；第一响应信号值包括在对电机进行电流补偿前，基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，调整第一补偿电流的确定方式，并基于调整后的确定方式重新确定第一补偿电流，以及基于重新确定的第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿。

21、在本公开实施例中，车载设备在基于补偿后的电流控制电机运行之后，还可以获取第三响应信号值，并计算第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度，该降低幅度能够表征第一补偿电流对电机的三相电流的不平衡度的补偿效果。若第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度大于或等于第一幅度阈值，则说明基于第一补偿电流补偿后的电机的运行效果已达到预期效果。若第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，则说明当前的电流补偿策略可能并不合适，此时，调整补偿策略，也即调整第一补偿电流的确定方式。如此，可以提高得到合适的第一补偿电流的效率，进而可以提高电机的三相电流的不平衡问题的解决效果。

22、在一些实施例中，第一运行参数是按照预设周期获取的；响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，调整第一补偿电流的确定方式，并基于调整后的确定方式重新确定第一补偿电流，包括：响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，获取预设电流的无效补偿次数，其中，无效补偿次数是对预设电流进行补偿且基于补偿后的电流运行电机时，第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值的出现次数；响应于无效补偿次数小于或等于次数阈值，调整预设周期，并基于按照调整后的预设周期获取的第一运行参数重新确定第一补偿电流；响应于无效补偿次数大于次数阈值，衰减得到的第一补偿电流。

23、在本公开实施例中，车载设备在基于第一补偿电流对电机的预设电流进行无效补偿的补偿次数大于次数阈值的情况下，则衰减得到的第一补偿电流，并基于衰减后的第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿。如此，可以降低因对预设电流的过补偿引起电机运行不稳定的概率。

24、在一些实施例中，该方法还包括：输出提示信息，其中，提示信息用于提示引起三相电流不平衡的可能原因。

25、在本公开实施例中，由于并非引起电机的三相电流不平衡的所有原因均能够通过第一补偿电流缓解或解决。因此，在通过多次执行本公开实施例提供的方法也无法解决或缓解电机的三相电流不平衡问题的情况下，则可以输出提示信息，以提示引起电机的三相电流的不平衡问题的可能原因，可以便于维修人员快速找到故障原因。

26、在一些实施例中，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流，包括：响应于电机的三相电流不平衡，且三相电流的不平衡度大于不平衡度阈值，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流。

27、在本公开实施例中，车载设备基于电机的不同工况和/或电机所在设备的负载情况确定不平衡度阈值，并基于不平衡度阈值来判断电机的三相电流是否不平衡。与采用单一的不平衡度阈值来判断电机的三相电流是否不平衡相比，可以提高判断准确度。另外，车载设备基于电机的历史运行情况和/或电机所在设备的历史运行情况调整确定出的不平衡度阈值，并基于调整后的不平衡度阈值判断电机是否存在三相电流不平衡。如此，可以实现对电机的老化引起的三相电流不平衡的预警。

28、在一些实施例中，响应于电机的三相电流不平衡，且三相电流的不平衡度大于不平衡度阈值，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流，包括：响应于电机的三相电流不平衡，且三相电流的不平衡度大于不平衡度阈值，确定不平衡度所在的不平衡度范围；响应于不平衡度位于第一不平衡度范围内，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流，其中，第一不平衡度范围的下限大于第二不平衡度范围的上限。

29、在本公开实施例中，车载设备在三相电流的不平衡度位于第一不平衡度范围内的情况下，则说明电机当前的三相电流的不平衡度已较为严重。此时，车载设备基于电机的第一运行参数确定第一补偿电流，并基于第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿以及基于补偿后的电流运行电机。可以及时解决或缓解电机的三相电流不平衡问题。

30、另外，在三相电流的不平衡度位于第一不平衡度范围内的情况下，再基于电机的第一运行参数确定第一补偿电流，并基于第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿以及基于补偿后的电流运行电机，而在三相电流的不平衡度位于第二不平衡度范围内的情况下，则不对电机的预设电流进行补偿，还可以降低因电机三相电流的微弱不平衡就确定第一补偿电流给车载设备带来的运算压力。

31、第二方面，本公开提供一种电机三相电流不平衡的处理装置，包括：第一获取模块，配置为响应于电机的三相电流不平衡，获取第一运行参数；其中，第一运行参数包括电机的三相电流的不平衡度和三相电流中的至少一相电流对应的影响参数；第一确定模块，配置为基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流；其中，第一映射关系包括运行参数与补偿电流之间的映射关系；补偿模块，配置为基于第一补偿电流，对电机的预设电流进行补偿，得到电机补偿后的电流；控制模块，配置为基于补偿后的电流，控制电机运行。

32、在一些实施例中，影响参数为导致至少一相电流的幅值和/或相位偏离平衡值的参数，平衡值为在三相电流平衡时至少一相电流的目标幅值和目标相位。

33、在一些实施例中，影响参数包括以下至少一个：电机的转速；电机的温度；电机的母线电压波动值；电机所在车辆的踏板开度。

34、在一些实施例中，第一映射关系包括第一子映射关系和第二子映射关系，其中，第一子映射关系包括运行参数与补偿电流增益值之间的映射关系，第二子映射关系包括补偿电流增益值与补偿电流之间的映射关系；第一确定模块，配置为：基于第一子映射关系，确定与第一运行参数对应的目标补偿电流增益值；基于第二子映射关系，确定与目标补偿电流增益值对应的补偿电流；将与目标补偿电流增益值对应的补偿电流，确定为第一补偿电流。

35、在一些实施例中，补偿模块，配置为：响应于第一补偿电流为电机的d轴的第一补偿电流和q轴的第一补偿电流，将第一补偿电流转换为三相电流中的每一相电流的补偿电流；从每一相电流的补偿电流中获取基波分量；基于三相电流的补偿电流的基波分量，确定d轴的第二补偿电流和q轴的第二补偿电流；基于d轴的第二补偿电流对d轴的预设电流进行补偿，并基于q轴的第二补偿电流对q轴的预设电流进行补偿，得到补偿后的电流。

36、在一些实施例中，该装置还包括：第二获取模块，配置为获取电机的力波幅值；第二确定模块，配置为基于力波幅值以及与力波幅值对应的第一响应信号值，确定电机的三相电流对应的第一增益系数；其中，第一响应信号值包括在对电机进行电流补偿前，基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；第三确定模块，配置为基于第一增益系数与第二增益系数的差异，确定三相电流的不平衡度，其中，第二增益系数是电机处于平衡状态的三相电流对应的增益系数。

37、在一些实施例中，第二确定模块，配置为：基于力波幅值，通过递归最小二乘法和/或循环神经网络，确定候选增益系数；基于候选增益系数和力波幅值，通过第二映射关系确定第二响应信号值；第二映射关系为增益系数和力波幅值与响应信号值之间的映射关系；在第二响应信号值与第一响应信号值之间的差异小于或等于差异阈值的情况下，将候选增益系数确定为第一增益系数。

38、在一些实施例中，第二获取模块，配置为：基于电机的第二运行参数，确定电机的当前工况，其中，第二运行参数包括的至少一个运行参数与第一运行参数不同；响应于当前工况为预设工况，获取电机的力波幅值。

39、在一些实施例中，第二获取模块，配置为：响应于当前工况为预设工况，确定电机的运行状态；响应于电机当前处于稳定运行状态，获取电机的力波幅值。

40、在一些实施例中，该装置还包括：第三获取模块，配置为在基于补偿后的电流控制电机运行之后，获取电机的第三响应信号值；其中，第三响应信号值包括基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；继续补偿模块，配置为响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度大于或等于第一幅度阈值，继续基于第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿；第一响应信号值包括在对电机进行电流补偿前，基于电机的三相电流不平衡引起的噪声值和/或振动加速度值；调整模块，配置为响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，调整第一补偿电流的确定方式，并基于调整后的确定方式重新确定第一补偿电流，以及基于重新确定的第一补偿电流对电机的预设电流进行补偿。

41、在一些实施例中，第一运行参数是按照预设周期获取的；调整模块，配置为：响应于第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值，获取预设电流的无效补偿次数，其中，无效补偿次数是对预设电流进行补偿且基于补偿后的电流运行电机时，第三响应信号值相对于第一响应信号值的降低幅度小于第一幅度阈值的出现次数；响应于无效补偿次数小于或等于次数阈值，调整预设周期，并基于按照调整后的预设周期获取的第一运行参数重新确定第一补偿电流；响应于无效补偿次数大于次数阈值，衰减得到的第一补偿电流。

42、在一些实施例中，该装置还包括：输出模块，配置为输出提示信息，其中，提示信息用于提示引起三相电流不平衡的可能原因。

43、在一些实施例中，第一确定模块，配置为：响应于电机的三相电流不平衡，且三相电流的不平衡度大于不平衡度阈值，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流。

44、在一些实施例中，第一确定模块，配置为：响应于电机的三相电流不平衡，且三相电流的不平衡度大于不平衡度阈值，确定不平衡度所在的不平衡度范围；响应于不平衡度位于第一不平衡度范围内，基于第一映射关系，确定与第一运行参数对应的第一补偿电流，其中，第一不平衡度范围的下限大于第二不平衡度范围的上限。

45、第三方面，本公开提供一种车载设备，包括存储器和一个或多个处理器，存储器上存储有计算机程序，在计算机程序被车载设备执行时，实现如第一方面所述的方法。

46、第四方面，本公开提供一种车辆，包括车载设备和电机。

47、第五方面，本公开提供一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，其中，可执行指令被处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。

48、第六方面，本公开提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或指令被处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。

49、需要说明的是，第二方面至第六方面的技术效果可以参考上述第一方面的详细描述，此处不再一一赘述。