一种电驱动系统的故障诊断方法与流程

1.本发明属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种电驱动系统的故障诊断方法。


背景技术：

2.电能，是指使用电以各种形式做功的能力。电能是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，广泛应用于动力方面，如电动汽车，电动机等电动设备方面。
3.电能转换为做功的能力，电驱动系统作为动力传动部件，驱动/牵引设备运动，是非常重要的设备，因此电驱动系统的安全性和可靠性就显得至关重要。但是电驱动系统采用了大量的电子元件，在各种恶劣条件下，其运行的可靠性还有待改进，出现故障的情况也比较多。
4.目前，电驱动系统的故障诊断方法主要靠维修人员的经验进行诊断，对维修人员技术能力要求较高，并且维修人员也需要花费大量的时间进行故障诊断，导致故障维修的成本也比较高。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种电驱动系统的故障诊断方法，用于解决现有电驱动系统故障诊断方法，需要靠人工方式进行诊断，对维修人员技能要求高，诊断时间长的问题。本发明能够根据电驱动系统的电气参数，无需人工参与，智能的诊断出电驱动系统故障信息，提高了故障诊断的效率，降低了故障维修成本。
6.本发明实施例提供一种电驱动系统的故障诊断方法，包括：
7.获取电驱动系统的电气参数；
8.根据预设状态计算模型，通过所述电气参数计算所述电驱动系统的当前状态值；
9.根据预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系，确定所述电驱动系统的当前状态值对应的故障类型，并将确定的故障类型提供给用户。
10.在一可选实施例中，所述电驱动系统的电气参数包括电驱动系统的输入电压和输入电流。
11.在一可选实施例中，所述电驱动系统的故障类型包括电驱动系统欠电压，欠电流，过电压，过电流，功率过负荷中的一种。
12.在一可选实施例中，所述预设状态计算模型为：
[0013][0014]
其中，b表示所述电驱动系统的状态值；| |表示求取绝对值；∧表示逻辑关系与；u表示当前所述电驱动系统的输入电压值；i表示当前所述电驱动系统的输入电流值；[u
min
，u
max
]表示所述电驱动系统的正常工作电压范围；[i
min
，i
max
]表示所述电驱动系统的正常工
作电流范围；p
max
表示所述电驱动系统的最大负荷功率；f()表示正数检验函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，反之为0；
[0015]
所述预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系为：电驱动系统的状态值b＝-2对应所述电驱动系统欠电流故障，电驱动系统的状态值b＝-1对应所述电驱动系统欠电压故障，电驱动系统的状态值b＝1对应所述电驱动系统过电压故障，电驱动系统的状态值b＝2对应所述电驱动系统过电流故障，电驱动系统的状态值b＝3对应所述电驱动系统功率过负荷故障，电驱动系统的状态值b＝0对应所述电驱动系统正常无故障。
[0016]
在一可选实施例中，所述将确定的故障类型提供给用户，包括：
[0017]
根据所述电驱动系统的当前状态值和预设的第一公式，得到第一二进制控制信号和第二二进制控制信号；
[0018]
将所述第二二进制控制信号和第一二进制控制信号进行状态同步，得到第三二进制控制信号；
[0019]
将所述第一二进制控制信号和第三二进制控制信号按照对应关系分别同步输入控制第一颜色警示灯和第二颜色警示灯，实现不同颜色的警示灯以不同方式交替闪烁，以提示用户所述电驱动系统的当前故障类型；
[0020]
其中，所述第一公式为：
[0021][0022]
所述第一公式中，r2表示第一二进制控制信号；g2表示第二二进制控制信号；()2表示把括号内的数值转换为二进制形式；表示对r2求取反码；||表示按位或；＜＜为左移符号；
[0023]
所述将所述第二二进制控制信号和第一二进制控制信号进行状态同步，得到第三二进制控制信号，包括：根据第二公式g2′
＝[(1)2＜＜5]||g2将所述第二二进制控制信号和第一二进制控制信号进行状态同步；其中，g2′
表示第三二进制控制信号；
[0024]
所述将所述第一二进制控制信号和第三二进制控制信号按照对应关系分别同步输入控制第一颜色警示灯和第二颜色警示灯，包括：以所述第三二进制控制信号的二进制数中的第一位g2′
(1)作为第二颜色警示灯的输入控制信号，随后以r2(a-1)作为第一颜色警示灯的输入控制信号时同步以g2′
(a)作为第二颜色警示灯的输入控制信号，a＝2，3，4，5，6。
[0025]
在一可选实施例中，所述获取电驱动系统的电气参数，还包括：将获取的电驱动系统的电气参数发送至预设缓存单元中缓存；
[0026]
在所述根据预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系，确定所述电驱动系统的当前状态值对应的故障类型之后，还包括：
[0027]
当确定出所述电驱动系统故障时，将所述缓存单元中缓存的当前时刻往前预定时长时刻开始所述电驱动系统的电气参数存储到预设的静态存储器中，同时存储对应故障诊断记录。
[0028]
在一可选实施例中，所述当确定出所述电驱动系统故障时，将所述缓存单元中缓
存的当前时刻往前预定时长时刻开始所述电驱动系统的电气参数存储到预设的静态存储器中，还包括：
[0029]
获取当前电驱动系统对应的电池管理系统的状态信息并与所述故障诊断记录对应存储。
[0030]
本发明提供的一种电驱动系统的故障诊断方法，首先根据电驱动系统的电气参数计算电驱动系统的状态值，然后根据此状态值与故障类型的对应关系，获得电驱动系统的故障类型并展示给用户。本发明能够根据电驱动系统的电气参数，无需人工参与，智能的诊断出电驱动系统故障信息，提高了故障诊断的效率，降低了故障维修成本。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0032]
图1为本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法实施例一流程图；
[0033]
图2为本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法实施例二流程图。
具体实施方式
[0034]
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0035]
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
图1为本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法实施例一流程图。参见图1，该方法包括如下步骤s101-s103：
[0037]
s101：获取电驱动系统的电气参数。
[0038]
本实施例中，电驱动系统的电气参数，可以包括电驱动系统的输入电压和输入电流，该电器参数客观的描述了电驱动系统的状态，便于后续通过此参数获得电驱动系统的故障信息。
[0039]
s102：根据预设状态计算模型，通过所述电气参数计算所述电驱动系统的当前状态值。
[0040]
优选地，所述预设状态计算模型为：
[0041][0042]
其中，b表示所述电驱动系统的状态值；| |表示求取绝对值；∧表示逻辑关系与；u表示当前所述电驱动系统的输入电压值；i表示当前所述电驱动系统的输入电流值；[u
min
，u
max
]表示所述电驱动系统的正常工作电压范围；[i
min
，i
max
]表示所述电驱动系统的正常工
作电流范围；p
max
表示所述电驱动系统的最大负荷功率；f()表示正数检验函数，若括号内的数值为正数则函数值为1，反之为0。
[0043]
本实施例中，根据输入至所述电驱动系统的电压和电流，即可根据预设状态计算模型，获得当前的状态值b。例如电驱动系统的正常工作电压范围为[1，3]，电驱动系统的正常工作电流范围为[1，3]，如果输入至所述电驱动系统的电压和电流分别是4，2时，求得b＝2，代表着所述电驱动系统过电流故障，具有简单准确的优点。
[0044]
s103：根据预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系，确定所述电驱动系统的当前状态值对应的故障类型，并将确定的故障类型提供给用户。
[0045]
本实施例中，所述预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系如下表1所示：
[0046]
表1.状态值和故障类型的对应关系表
[0047][0048][0049]
如上表所示，根据预设状态计算模型，依据输入至所述电驱动系统的电压和电流，可以得到b的取值为-2，-1，0，1，2，3中的一个，一一对应所述电驱动系统欠电流，欠电压，正常，过电压，过电流，功率过负荷六种状态，即电驱动系统的故障类型包括电驱动系统欠电压，欠电流，过电压，过电流，功率过负荷中的一种。其中，若计算出b＝3，则说明当前电驱动系统为功率过负荷故障，达到了通过预设状态计算模型方式量化系统故障类型，可以较快速的判断出故障类型，提高系统维修的效率。
[0050]
本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法，首先根据电驱动系统的电气参数计算电驱动系统的状态值，然后根据此状态值与故障类型的对应关系，获得电驱动系统的故障类型并展示给用户。本发明能够根据电驱动系统的电气参数，无需人工参与，智能的诊断出电驱动系统故障信息，提高了故障诊断的效率，降低了故障维修成本。
[0051]
图2为本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法实施例二流程图。参见图2，该方法包括如下步骤s201-s206：
[0052]
s201：获取电驱动系统的电气参数。
[0053]
s202：根据预设状态计算模型，通过所述电气参数计算所述电驱动系统的当前状态值。
[0054]
s203：根据预设的电驱动系统的状态值和故障类型的对应关系，确定所述电驱动
系统的当前状态值对应的故障类型。
[0055]
s204：根据所述电驱动系统的当前状态值和预设的第一公式，得到第一二进制控制信号和第二二进制控制信号。
[0056]
优选地，所述第一公式为：
[0057][0058]
所述第一公式中，r2表示第一二进制控制信号；g2表示第二二进制控制信号；()2表示把括号内的数值转换为二进制形式；表示对r2求取反码；||表示按位或；＜＜为左移符号；-为取相反数，例如若b＝1，则-b＝-1。
[0059]
本实施例中，根据预设状态计算模型的值及第一公式，获得的二进制控制信号与故障类型对应的关系如下表2所示：
[0060]
表2.二进制控制信号与故障类型对应关系表
[0061]
序号状态值(b)r2g2故障类型1-21101000101电驱动系统欠电流故障2-11100100110电驱动系统欠电压故障301000001111电驱动系统正常411000101110电驱动系统过电压故障521001001101电驱动系统过电流故障631001101100电驱动系统功率过负荷故障
[0062]
根据上表，可以获得每个电驱动系统故障都对应着唯一的第一二进制控制信号和第二二进制控制信号，即每个电驱动系统故障有两组二进制波形，便于后续用这两组二进制波形控制led灯开关，从而可以自动进行电驱动系统故障诊断，并控制led灯的亮灭来展示故障，便于用户直观的了解故障。
[0063]
s205：将所述第二二进制控制信号和第一二进制控制信号进行状态同步，得到第三二进制控制信号。
[0064]
作为一可选实施例，本步骤s205，包括：根据以下第二公式(2)将所述第二二进制控制信号和第一二进制控制信号进行状态同步：
[0065]
g2′
＝[(1)2＜＜5]||g2ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0066]
其中，g2′
表示第三二进制控制信号。
[0067]
本实施例中，根据第二公式，假设g2＝00110，则g2′
＝100110。
[0068]
s206：将所述第一二进制控制信号和第三二进制控制信号按照对应关系分别同步输入控制第一颜色警示灯和第二颜色警示灯，实现不同颜色的警示灯以不同方式交替闪烁，以提示用户所述电驱动系统的当前故障类型。
[0069]
本实施例中，第一颜色警示灯(例如红色)和第二颜色警示灯(例如绿色)，g
′2＝100110为控制绿色led灯的二进制控制信号，对应的r2＝11001为控制红色led灯的二进制控制信号，首先以g2′
的二进制数中的第一位g2′
(1)作为输入起始位，当起始位输入完成后，g2′
剩余的五位数值00110和r2的值11001进行同步输入(1为表示灯亮，0表示灯灭)，进而达
到红绿led灯交替闪烁的状态依次为：红亮绿灭、红亮绿灭、红灭绿亮、红灭绿亮、红亮绿灭，通过观察所述红绿灯的交替闪烁状态可确定所述电驱动系统当前的故障类型。
[0070]
通过上述步骤，可以将两组二进制波形进行状态同步输入，进而防止两组二进制波形的输入信号产生异步输入从而导致灯光无法交替闪烁影响使用者，并且在得到交替闪烁的红绿led灯状态后，使用者通过观察所述红绿灯的交替闪烁状态可准确确定所述电驱动系统当前的故障类型，进而进行相应故障的操作，提高了故障维修的效率。
[0071]
作为一可选实施例，步骤s201，还包括：将获取的电驱动系统的电气参数发送至预设缓存单元中缓存。步骤s203之后，还包括：当确定出所述电驱动系统故障时，将所述缓存单元中缓存的当前时刻往前预定时长时刻开始所述电驱动系统的电气参数存储到预设的静态存储器中，同时存储对应故障诊断记录。优选地，当确定出所述电驱动系统故障时，还获取当前电驱动系统对应的电池管理系统的状态信息并与所述故障诊断记录对应存储。此处所述电池管理系统状态至少包括电池正极继电器状态、电池负极继电器状态、电池预充继电器状态等。
[0072]
本实施例中，将电驱动系统的电气参数及故障存储在存储器中，便于后续进行故障分析，同时经过长时间的信息积累，可以对电驱动系统进行全生命周期的评估，便于后续对电驱动系统进行改进。
[0073]
本发明实施例提供的一种电驱动系统的故障诊断方法，首先根据电驱动系统的电气参数计算电驱动系统的状态值，然后根据此状态值与故障类型的对应关系，获得电驱动系统的故障类型，并通过交替闪烁的红绿led灯，进行故障类型展示，使得用户可以通过观察所述红绿灯的交替闪烁状态，可直观、准确的确定电驱动系统当前的故障类型，从而提高了故障诊断的效率，使得故障维修效率也得到有效地提高，从而降低故障维修的成本。
[0074]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0075]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0076]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0077]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术
范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。