一种电驱失效控制方法及电驱系统与流程

本发明涉及新能源车辆控制，具体涉及一种电驱失效控制方法及电驱系统。

背景技术：

1、新能源汽车电驱系统中，电机控制器（powertrain control module，pcm）内部的绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolar transistor，igbt）等功率器件承担着能量转换与动力传输的关键职能。若该类功率器件发生短路失效，将导致电驱系统正负母线直接导通，瞬间产生较大的短路电流，严重威胁高压电气系统安全，并可能引发部件烧毁、明火等安全事故。

2、目前，针对短路故障的处理方案通常依赖电池能量控制器（battery energycontrol module，becm）对电流信号的检测与确认流程：becm检测到未触发熔丝的大电流后，需要依次执行电流真实性校验、延时确认等环节，再发出继电器切断指令。该流程导致从故障发生到回路切断的响应时间显著延长，不仅使pcm及其周边部件持续承受大电流热损伤，还因继电器在大电流下工作时间增加而显著提升其触点粘连风险，同时各控制模块间协同效率低，无法满足紧急故障的快速处理需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种电驱失效控制方法及电驱系统，以解决现有技术中因响应延迟大导致的继电器粘连风险高、热损伤范围广以及模块协同效率低的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种电驱失效控制方法，所述方法包括：

3、当检测到电驱系统的功率器件产生过流信号时，触发所述电驱系统中电机控制器对所述过流信号分析，得到第一分析结果，根据所述第一分析结果确定所述功率器件是否存在故障；

4、和/或触发所述电驱系统中电池能量控制器采集电池运行数据，根据所述电池运行数据确定所述功率器件是否存在故障；

5、若确定所述功率器件存在故障，则通过所述电池能量控制器控制所述电驱系统中的继电器切断高压回路。

6、进一步的，所述触发所述电驱系统中电机控制器对所述过流信号分析，得到第一分析结果，包括：

7、通过所述电机控制器根据所述过流信号确定第一母线电压和第一电感电流；

8、对比所述第一母线电压与预设电压阈值，以及对比所述第一电感电流与第一预设电流阈值，得到第一分析结果；

9、其中，所述第一分析结果包括：所述第一母线电压小于或等于所述预设电压阈值，且所述第一电感电流大于或等于所述第一预设电流阈值；或，所述第一分析结果包括：所述第一母线电压大于所述预设电压阈值，和/或，所述第一电感电流小于所述第一预设电流阈值。

10、进一步的，所述根据所述第一分析结果确定所述功率器件是否存在故障，和/或所述根据所述电池运行数据确定所述功率器件是否存在故障，包括：

11、通过所述电驱系统中的发动机控制器从所述电池运行数据中获取第二母线电流以及第二母线电压；

12、对比所述第二母线电压与预设电压阈值，以及对比所述第二母线电流与第二预设电流阈值，得到第二分析结果；

13、根据所述第一分析结果和/或所述第二分析结果，确定所述功率器件是否存在故障。

14、进一步的，所述根据所述第一分析结果和/或所述第二分析结果，确定所述功率器件是否存在故障，包括：

15、当所述第一分析结果包括所述第一母线电压小于或等于所述预设电压阈值，且所述第一电感电流大于或等于所述第一预设电流阈值时，和/或，所述第二分析结果包括所述第二母线电压小于或等于所述预设电压阈值，且所述第二母线电流大于或等于所述第二预设电流阈值时，确定所述功率器件存在故障；

16、当所述第一分析结果包括所述第一母线电压大于所述预设电压阈值，和/或，所述第一电感电流小于所述第一预设电流阈值，且所述第二分析结果包括所述第二母线电压大于所述预设电压阈值，和/或，所述第二母线电流小于所述第二预设电流阈值时，确定所述功率器件不存在故障。

17、进一步的，所述确定所述功率器件是否存在故障，还包括：

18、通过所述电驱系统中的发动机控制器采集所述电驱系统的实际消耗功率；

19、对比所述实际消耗功率与预设功率阈值，得到第三分析结果；

20、根据所述第一分析结果和/或所述第三分析结果，确定所述功率器件是否存在故障。

21、进一步的，所述根据所述第一分析结果和/或所述第三分析结果，确定所述功率器件是否存在故障，包括：

22、当所述第一分析结果包括所述第一母线电压小于或等于所述预设电压阈值，且所述第一电感电流大于或等于所述第一预设电流阈值，且相应的持续时间大于或等于第一预设时间阈值时，和/或，所述第三分析结果包括所述实际消耗功率大于或等于所述预设功率阈值，且相应的持续时间大于或等于第二预设时间阈值时，确定所述功率器件存在故障；

23、当所述第一分析结果包括所述第一母线电压大于所述预设电压阈值，和/或，所述第一电感电流小于所述第一预设电流阈值，和/或，相应的持续时间小于所述第一预设时间阈值，且所述第三分析结果包括所述实际消耗功率小于所述预设功率阈值，和/或，相应的持续时间小于所述第二预设时间阈值时，确定所述功率器件不存在故障。

24、进一步的，所述通过所述电池能量控制器控制所述电驱系统中的继电器切断对应的高压回路，包括：

25、采集所述高压回路的母线电流；

26、将所述高压回路的母线电流与第三预设电流阈值进行对比，得到对比结果；

27、根据所述对比结果确定所述继电器进行切断动作的执行时机，并根据所述执行时机控制所述电驱系统中的继电器切断对应的高压回路。

28、进一步的，所述方法还包括：

29、获取所述电驱系统预先配置的目标时序参数，其中，所述目标时序参数包括：检测响应时间、数据传输时间、故障分析时间以及切断执行时间；

30、控制所述电机控制器，在所述检测响应时间内执行故障标志位的置位操作，并根据所述过流信号生成包含所述故障标志位的第一分析结果，并将所述第一分析结果传输至所述发动机控制器；

31、控制所述电池能量控制器，在所述数据传输时间内采集电池运行数据，并将所述电池运行数据传输至所述发动机控制器；

32、控制所述发动机控制器，在所述故障分析时间内根据所述第一分析结果，和/或所述电池运行数据确定所述功率器件是否存在故障，若确定所述功率器件存在故障，则发送高压下电指令至所述电池能量控制器；

33、控制所述电池能量控制器，在所述切断执行时间内基于所述高压下电指令控制所述电驱系统中的继电器切断高压回路。

34、进一步的，所述获取所述电驱系统预先配置的目标时序参数，包括：

35、获取所述继电器的电流耐受特性曲线；

36、根据所述电流耐受特性曲线确定所述继电器在预设故障电流下的耐受时长；

37、基于所述耐受时长配置所述电驱系统在执行失效控制时的检测响应时间、数据传输时间、故障分析时间以及切断执行时间，生成所述目标时序参数。

38、第二方面，本发明实施例提供了一种电驱系统，所述系统包括：信号检测模块、电机控制器、电池能量控制器、发动机控制器以及继电器，其中，所述信号检测模块分别与所述电机控制器以及所述电池能量控制器相连接，所述发动机控制器分别与所述电机控制器以及所述电池能量控制器相连接，所述继电器与所述电池能量控制器相连接；

39、所述信号检测模块，用于检测功率器件产生的过流信号，当检测到所述过流信号时，向所述电机控制器以及所述电池能量控制器发送触发信号；

40、所述电机控制器，用于接收所述触发信号，并根据所述触发信号对所述过流信号分析，得到第一分析结果，将所述第一分析结果发送至所述发动机控制器；

41、所述电池能量控制器，用于接收所述触发信号，并根据所述触发信号采集电池运行数据，将所述电池运行数据发送至所述发动机控制器；

42、所述发动机控制器，用于接收所述第一分析结果和/或所述电池运行数据，并根据所述第一分析结果，和/或所述电池运行数据确定所述功率器件是否存在故障，若确定所述功率器件存在故障，则发送高压下电指令至所述电池能量控制器；

43、所述电池能量控制器，用于接收所述高压下电指令，并基于所述高压下电指令控制所述电驱系统中的继电器切断高压回路。

44、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

45、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。

46、本技术实施例提供的方法具有以下有益效果：

47、本技术实施例提供的方法通过检测到过流信号时，触发电驱系统中电机控制器对过流信号进行分析和/或触发电池能量控制器采集电池运行数据，实现了故障信号的快速感知与多维度数据源的按需或并行获取，为后续判断提供了并行、低延迟的信息基础；通过由电机控制器根据第一分析结果确定功率器件是否存在故障，和/或由电池能量控制器根据采集的电池运行数据确定功率器件是否存在故障，构建了基于单源或多源信息判定的决策机制，在采用多源信息时能够实现交叉验证，大幅提升了故障判定的准确性，并有效避免了因单一信号源误报而导致的系统误动作；通过最终由电池能量控制器直接控制电驱系统中的继电器切断高压回路，实现了故障确认后执行动作的最短路径响应，从根本上缩短了从故障发生到物理切断的总时长，从而显著降低了大电流持续时间，有效抑制了热损伤的扩大，并极大降低了继电器因长时间承载大电流而发生粘连的风险。