[发明专利]一种电动汽车电机三相动力线缺相故障诊断方法及装置

说明书

本发明公开了一种电动汽车电机三相动力线缺相故障诊断方法及装置，方法包括如下步骤：S1.进行转矩波动异常诊断和零序电流故障诊断，当发生转矩波动故障或不发生零序电流故障时，跳转至步骤S2，否则跳转至步骤S3；S2.当各相的电流值中的最大值大于预设的相电流阈值时，判定为缺相故障，并判定各相的电流值中的最小值对应的相为故障相，否则跳转至步骤S3；S3.结束本次故障诊断。本发明具有在电机处于高转速、小电流、转矩脉动、电流采样故障等特殊工况下故障诊断准确性高、误差小、计算量小、诊断效率高，可准确确定故障相等优点。

技术领域

本发明涉及三相动力故障诊断领域，尤其涉及一种电动汽车电机三相动力线缺相故障诊断方法及装置。

背景技术

电机驱动控制器及其驱动电机是电动汽车的核心部件，两者共同为电动汽车的正常行驶提供动力。电机驱动控制器接收整车控制器的指令信号，将电动汽车高压直流侧的电池电压通过脉宽调制技术转换为特定频率和幅值的交流电压，输出给驱动电机，以产生所需的转矩、转速，电机驱动控制器和驱动电机之间用三相动力线进行连接。

三相动力线在长期使用后，可能会由于振动、腐蚀等原因出现接头松动、断裂等现象，这将导致电机驱动控制器与驱动电机之间的连接失效，通常称这一现象为缺相。缺相将导致转矩输出脉动过大、交流电流波形畸变、电机噪声增加等异常现象，严重时会出现过流，甚至损坏控制器或电机。因此，缺相的可靠诊断对电动汽车的功能安全研究具有重要意义。

现有技术中对电机的三相动力线缺相故障具有一定的研究，但仍然存在一定的不足，包括：1、将三相电流不平衡现象误诊断为缺相；2、故障相电流的衰减过程较长、缺相检测时间长，时效性不高；3、对于每一相电流的缺相检测，均需要存储三组数据，计算量较大；4、在特殊工况下存在误判、漏检和不能诊断具体故障相；5、故障相定位错误等。

本发明的背景技术文件包括：申请号为：201310666333.3，名称为《一种电动汽车PMSM驱动系统缺相故障的诊断方法》和申请号为：201310666333.3，名称为《电机缺相检测及保护方法、电机缺相保护系统》。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种在电机处于高转速、小电流、转矩脉动、电流采样故障等特殊工况下故障诊断准确性高、误差小、计算量小、诊断效率高，可准确确定故障相的电动汽车电机三相动力线缺相故障诊断方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种电动汽车电机三相动力线缺相故障诊断方法，包括如下步骤：

S1.进行转矩波动异常诊断和零序电流故障诊断，当发生转矩波动故障或不发生零序电流故障时，跳转至步骤S2，否则跳转至步骤S3；

S2.当各相的电流值中的最大值大于预设的相电流阈值时，判定为缺相故障，并判定各相的电流值中的最小值对应的相为故障相，否则跳转至步骤S3；

S3.结束本次故障诊断。进一步地，在所述步骤S1之前，还包括三相不平衡诊断，当诊断为三相不平衡故障时，执行步骤S1，否则跳转至步骤S3。

进一步地，所述三相不平衡诊断的具体步骤包括：获取电机正常运行状态时各相的电流值，并根据所述各相的电流值计算三相不平衡度和相间差值，当所述三相不平衡度大于预设的不平衡阈值或所述相间差值大于预设的相间差阈值时，诊断为三相不平衡故障。

进一步地，所述转矩波动异常诊断的具体步骤包括：在电机正常运行状态，且转矩指令在预设的时间段时无变化时，进行转矩测量获得转矩波动值，当所述转矩波动值大于预设的转矩异常阈值时，判定发生转矩波动故障。

进一步地，所述零序电流故障诊断的具体步骤包括：在电机正常运行状态获取零序电流值，当所述零序电流值大于预设的零序电流阈值时，判定发生零序电流故障。

进一步地，所述电机正常运行状态为电机的转速大于预设转速阈值的运行状态。