本發(fā)明涉及電機控制器技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,涉及一種電機控制器故障檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
電動汽車電機控制器將車載動力電池的直流能量逆變成交流電能驅(qū)動電機,進而驅(qū)動車輛運行。電機控制器包括逆變電路、驅(qū)動電路、輔助電源電路、主控制板電路、充電電路、轉(zhuǎn)速檢測電路、電壓/電流檢測電路等部分,這些單元構(gòu)成了一個復雜的系統(tǒng)。系統(tǒng)中任一部分故障都會導致整個系統(tǒng)停機。實際運行中一旦發(fā)生故障,用戶希望快速獲知故障類型以及故障位置,以便于快速檢修并為改善產(chǎn)品提供依據(jù)。因此,電機控制器的故障類型診斷、以及快速定位對于電動汽車的運營推廣至關(guān)重要。
目前的電動汽車電機控制器故障檢測方式大多用一個數(shù)據(jù)采集卡采集故障控制器信息,然后應(yīng)用軟件進行故障判斷,這種故障檢測方式對電機控制器中硬件失效的檢錯效果受限,例如傳感器準確度下降,車輛運行過程中的導線接觸不良、斷線等問題,純粹的軟件檢測很難判斷故障源。并且實際運行中往往存在故障的連鎖反應(yīng),導致傳統(tǒng)的軟件故障定位方法計算量很大,效率低,同時故障定位準確率較低,并且在電機控制程序中增加過多的故障檢測程序會占用軟件計算時間,影響電機控制器正常工作。
因此,亟需一種能夠更簡單和快鍵并且檢測范圍全面的電機控制器故障檢測系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種電機控制器故障檢測系統(tǒng)及方法,以解決的傳統(tǒng)的電機控制器故障檢測系統(tǒng)和方法檢測效率低、檢測范圍受限的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供一種電機控制器故障檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
電源單元,其用于為電機控制器提供直流母線電源和輔助電源;
負載單元,其用于為電機控制器逆變器電路提供測試負載;
控制單元,其用于依據(jù)檢測指令對電機控制器的運行模式進行控制,所述運行模式基于對電機控制器內(nèi)故障測定點進行單獨測試而設(shè)定;
采集單元,其用于在不同的運行模式下采集所述電源單元、所述負載單元以及電機控制器的運行參數(shù),所述運行參數(shù)用于判斷故障測定點的運行狀態(tài);
顯示單元,其用于顯示所述運行參數(shù)。
所述運行模式包括:預充電電路測試模式,在該模式中,所述控制單元用于根據(jù)檢測指令控制待測電機控制器的逆變器電路進行放電,并依次閉合逆變器電路副開關(guān)和主開關(guān),所述采集單元用于采集所述逆變器電路輸入側(cè)電壓傳感器和橋臂側(cè)電壓傳感器數(shù)值,所述顯示單元用于實時顯示所述電壓傳感器的數(shù)值。
所述運行模式包括:逆變電路測試模式,在該模式中,所述控制單元用于根據(jù)檢測指令控制逆變器電路中橋臂的開閉,使逆變器電路中的橋臂輪流停止工作,所述采集單元用于采集所述電壓傳感器和所述負載單元電流的數(shù)值,所述顯示單元用于實時顯示所述電壓傳感器和所述負載單元電流的數(shù)值。
所述運行模式包括:旋轉(zhuǎn)變壓器測試模式,所述故障檢測系統(tǒng)還包括:旋轉(zhuǎn)變壓器,其用于在檢旋轉(zhuǎn)變壓器測試模式中與旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路連接,在該模式中,所述采集單元用于采集轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)變壓器時旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路輸出的電角度信號,所述顯示單元用于實時顯示所述電角度信號曲線。
所述運行模式包括:電流傳感器測試模式,該模式用于對逆變器電路中直流電流傳感器和橋臂輸出端交流相電流傳感器進行檢測,在對交流相電流傳感器進行檢測時,所述控制單元用于根據(jù)檢測指令控制逆變器電路中的橋臂同時工作,所述采集單元用于采集所述交流相電流傳感器的數(shù)值,所述顯示單元用于實時顯示所述交流相電流傳感器的數(shù)值;
在對直流電流傳感器進行檢測時,所述控制單元用于根據(jù)檢測指令控制逆變器電路中第一橋臂上管導通下管關(guān)斷,第二橋臂下管導通上管關(guān)斷,所述負載單元為所述第一橋臂輸出端提供有功負載,所述采集單元用于采集直流電流傳感器數(shù)值,所述顯示單元用于實時顯示直流電流傳感器數(shù)值。
所述負載單元包括:一端相互連接的第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器,另一端分別在對電機控制器進行檢測時與電機控制器逆變器電路的三個橋臂輸 出端連接,所述第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器與橋臂連接電路上分別都設(shè)置有電流表,所述負載單元還包括:第一電阻,其一端與所述三個電抗器的互連端連接,另一端在檢測直流電流傳感器時代替第一電抗器與第一橋臂連接。
電源單元包括:電池、變換器、開關(guān)、保險絲和電源模塊,電池的正極通過開關(guān)分別與變換器輸入端正極和電源模塊輸出端正極連接,電池的負極連接保險絲,并通過保險絲與變換器輸入端負極和電源模塊輸出端負極連接,變換器的輸出端連接有母線電源連接端口和輔助電源連接端口,母線電源連接端口可通過連接線與電機控制器逆變器電路的直流母線正負極連接,輔助電源連接端口可與電機控制器的電源板連接。
所述變換器的輸出端與輔助電源連接端口之間的電路上設(shè)置有電壓表和電流表,電壓表用于監(jiān)控電池的電量狀態(tài),電流表用于顯示工作電流,并根據(jù)其數(shù)值判斷電機控制器弱電系統(tǒng)的電源板、驅(qū)動板和主控板的工作狀態(tài)。
所述輔助電源連接端口、旋轉(zhuǎn)變壓器、控制單元和采集單元通過航空插口與電機控制器進行可插拔式電連接。
本發(fā)明還提供一種電機控制器故障檢測方法,該方法包括:
通過電源單元為電機控制器提供直流母線電源、輔助電源,通過負載單元為電機控制器提供測試負載;
判斷電機控制器弱電系統(tǒng)的電源板、驅(qū)動板和主控板的工作狀態(tài);
依據(jù)檢測指令對電機控制器的運行模式進行控制,所述運行模式基于對電機控制器強電系統(tǒng)的故障測定點進行單獨測試而設(shè)定;
在不同的運行模式下采集所述電源單元、所述負載單元以及電機控制器強電系統(tǒng)的運行參數(shù),所述運行參數(shù)用于判斷故障測定點的運行狀態(tài);
顯示所述運行參數(shù)。
本發(fā)明提供的電機控制器故障檢測系統(tǒng)及方法通過引入外部檢測電源,輔助檢測電路,并通過軟硬件結(jié)合的方式設(shè)計了有針對性的檢測程序和人機交互界面,將故障檢測分為兩大步對電機控制器進行全面檢測:第一步是對電機控制器弱電系統(tǒng)進行故障檢測;第二步對電機控制器強電系統(tǒng)的故障診斷。強電系統(tǒng)的故障診斷又分為4項強電故障檢測項目,每一項都獨立檢測,簡單明確,不引入別的故障機制,避免引起故障連鎖反應(yīng),便于快速故障定位,使用這套系統(tǒng)進行故障定位非常簡單、容易操作,故障定位可信,節(jié)約故障診斷時間,并解決了現(xiàn) 有的檢測方法檢測范圍受限的問題。通過故障診斷系統(tǒng)中的精密儀器可以標定電機控制器中的傳感器準確度,提高控制效果。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分的從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
附圖說明
為了更清楚的說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
圖1是本發(fā)明實施例提供的電機控制器故障檢測系統(tǒng)的示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的電機控制器故障檢測系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的電機控制器故障檢測方法的流程圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的電機控制器故障檢測方法的應(yīng)用流程圖;
圖5是本發(fā)明實施例提供的顯示單元顯示人機交互界面的示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例提供的預充電電路測試模式界面的示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例提供的逆變電路測試模式界面的示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例提供的旋轉(zhuǎn)變壓器測試模式界面的示意圖;
圖9是本發(fā)明實施例提供的電流傳感器測試模式界面的示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式,借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是,只要不構(gòu)成沖突,本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合,所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
本發(fā)明實施例提供的電機控制器故障檢測系統(tǒng),如圖1所示,該電機控制器故障檢測系統(tǒng)1包括:電源單元2、負載單元3、控制單元4、采集單元5以及顯示單元6。其中,電源單元2用于為電機控制器提供直流母線電源和輔助電源。負載單元3用于為電機控制器逆變器電路提供測試負載??刂茊卧?用于依據(jù)檢測指令對電機控制器的運行模式進行控制,運行模式基于對電機控制器內(nèi)故障測定點進行測試而設(shè)定。采集單元5用于在不同的運行模式下采集電源單元、負載 單元以及電機控制器的運行參數(shù),運行參數(shù)用于判斷故障測定點的運行狀態(tài)。顯示單元6用于顯示運行參數(shù)。不同的運行模式針對的故障測定點不同,測試人員根據(jù)在特定運行模式中與針對的故障測定點相關(guān)的運行參數(shù)是否正常來判斷該故障測定點故障與否。
在本發(fā)明實施例中,如圖2所示,待測電機控制器為傳統(tǒng)電動汽車用電機控制器,其由逆變器電路、電源板、驅(qū)動板以及主控板等組成。其中逆變器電路包括:并聯(lián)在直流母線正負極之間的三個IGBT半橋模塊、電壓傳感器VS1和VS2以及直流母線電容R2,在直流母線電源正極輸入端A一側(cè)設(shè)置的直流電流傳感器CS3,在直流母線上電壓傳感器VS1和VS2正極之間設(shè)置的主開關(guān)K2和主開關(guān)電阻R1以及與主開關(guān)K2并聯(lián)設(shè)置的副開關(guān)K1,第一橋臂(最左側(cè))的輸出端為C,第二橋臂(中間橋臂)輸出端為D,第三橋臂(最右側(cè))的輸出端為E,在第一橋臂的輸出電路上設(shè)置有交流相電流傳感器CS1,在第三橋臂的輸出電路上設(shè)置有交流相電流傳感器CS2。
本發(fā)明實施例提供的電源單元2包括:電池、變換器、開關(guān)、保險絲和電源模塊,電池的正極通過開關(guān)分別與變換器輸入端正極和電源模塊輸出端正極連接,電池的負極連接保險絲,并通過保險絲與變換器輸入端負極和電源模塊輸出端負極連接,變換器的輸出端連接有母線電源連接端口A’B’和輔助電源連接端口,母線電源連接端口A’B’可通過連接線與待測電機控制器逆變器電路的直流母線正負極AB連接,在對電機控制器進行檢測時根據(jù)需要為逆變器電路提供直流母線電源,輔助電源連接端口可與待測電機控制器的電源板連接,在對電機控制器進行檢測時為待測電機控制器提供輔助電源。變換器的輸出端與輔助電源連接端口之間設(shè)置有電壓表和電流表,電壓表監(jiān)控電池的電量狀態(tài),電流表數(shù)值除了顯示工作電流外,還可以作為判斷故障的一個參數(shù)。
變換器的輸出端與輔助電源連接端口之間的電路上設(shè)置有電壓表B和電流表A,電流表A采用毫安表,電壓表用于監(jiān)控電池的電量狀態(tài),電流表用于顯示工作電流,并根據(jù)其數(shù)值判斷電機控制器電源板、驅(qū)動板和主控板的工作狀態(tài)。
在一種實施方案中,電池采用12v、8Ah的鉛酸電池,變換器采用隔離12/24V DC/DC變換器,開關(guān)采用手動按鍵開關(guān),電源模塊采用220v/12v AC-DC電源。電池的正極通過手動按鍵開關(guān)分別與變換器輸入端正極和電源模塊輸出端正極連接,電池的負極連接保險絲,并通過保險絲與變換器輸入端負極和電源模塊輸 出端負極連接。220v/12v AC-DC電源模塊用于為電池充電。
負載單元3包括:第一電抗器L1、第二電抗器L2、第三電抗器L3和第一電阻R3,三個電抗器用來模擬電機負載,第一電抗器、第二電抗器、第三電抗器以及第一電阻的一端相互連接,另一端C’、D’、E’、E1’分別作為連接端口在對電機控制器進行測試時可與逆變器電路的橋臂輸出端C、D、E連接。第一電抗器、第二電抗器和第三電抗器與電機控制器連接電路上分別都設(shè)置電流表A1、A2、A3,電流表采用安培表。三個電抗器模擬電機負載,產(chǎn)生三相感性電流,電阻R3作為有功負載與電抗器配合,產(chǎn)生有功電流,可以檢驗電機控制器直流側(cè)電流傳感器是否準確、是否完好。
在本發(fā)明的一種實施方式中,控制單元、采集單元以及顯示單元的功能可以作為上位機由筆記本電腦實現(xiàn),筆記本電腦采用CAN-USB接口與電機控制器控制單元聯(lián)絡(luò),筆記本電腦給電機控制器發(fā)故障檢測程序?qū)﹄姍C控制器進行控制和數(shù)據(jù)采集。
進一步,電機控制器故障檢測系統(tǒng)還包括旋轉(zhuǎn)變壓器7,旋轉(zhuǎn)變壓器7在進行相關(guān)檢測時與電機控制器中旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路連接。
在本發(fā)明的一種實施方案中,電機控制故障檢測系統(tǒng)與電機控制系統(tǒng)通過航空插頭以及普通電纜連接。輔助電源連接端口、旋轉(zhuǎn)變壓器、控制單元和采集單元通過航空插口與電機控制器進行可插拔式電連接,航空插口在電機控制器和檢測系統(tǒng)之間進行輔助電源以及控制信號的傳輸。航空插頭以及連接線束,依據(jù)電機控制器航空插頭定義和故障檢測系統(tǒng)軟硬件需求進行設(shè)計。旋轉(zhuǎn)變壓器接線、CAN接線、輔助電源線構(gòu)成的線束與航空插頭與電機控制器自身的航空插頭一公一母,按照實際裝車運行進行定義,對接一下可以判斷航空插頭是否完好。
本發(fā)明實施例同時提供一種基于電機控制器故障檢測系統(tǒng)的故障檢測方法,如圖3所示,該方法包括:步驟101、步驟102、步驟103、步驟104以及步驟105。在步驟101中,通過電源單元為電機控制器提供直流母線電源、輔助電源,通過負載單元為電機控制器提供測試負載。在步驟102中,判斷電機控制器弱電系統(tǒng)的電源板、驅(qū)動板和主控板的工作狀態(tài)。在步驟103中,依據(jù)檢測指令對電機控制器的運行模式進行控制,運行模式基于對電機控制器強電系統(tǒng)的故障測定點進行單獨測試而設(shè)定。在步驟104中,不同的運行模式下采集電源單元、負載單元以及電機控制器強電系統(tǒng)的運行參數(shù),運行參數(shù)用于判斷故障測定點的運行 狀態(tài)。在步驟105中,顯示運行參數(shù)。如圖4所示,在電源和負載準備好后,首先對電機控制器進行弱電測試,在進行弱電測試時不接聯(lián)絡(luò)線a、b、c、d、e,插上航空插頭,合上24V電源開關(guān)K3,觀察毫安表數(shù)值是否在正常范圍內(nèi),如果在正常范圍內(nèi),初步判定電源板正常、驅(qū)動板、主控板正常。若不正常,則打開電機控制器蓋板,用點溫槍觀測溫度異?,F(xiàn)象,通常故障點會有異常的高溫現(xiàn)象,從而判斷弱電故障位置。若沒有溫度異常,則筆記本電腦與電機控制器通訊進行通訊檢測,若通訊正常則認為電源板與主控制板驅(qū)動板電源部分均正常,此時則通過CAN網(wǎng)絡(luò)向電機控制器燒入電機控制器故障檢測程序,接聯(lián)絡(luò)線a、b、c、d、e,配合上位機程序進行單步強電故障檢測。
本發(fā)明實施例提供了四個強電故障檢測方式,分別是預充電電路測試、逆變器電路測試、電流傳感器測試和旋轉(zhuǎn)變壓器測試,基本涵蓋了電機控制器常見的故障發(fā)生點。下面結(jié)合具體的檢測方式對本發(fā)明提供的檢測系統(tǒng)做進一步的說明。
在進行檢測時,顯示單元顯示人機交互界面如圖5所示,其上顯示有上述四個故障檢測方式的虛擬按鍵,在需要進行某種檢測時按下其虛擬按鍵,就會進入與之對應(yīng)的分頁界面。
運行模式包括:預充電電路測試模式,該模式用于根據(jù)輸入側(cè)電壓傳感器和橋臂側(cè)電壓傳感器的數(shù)值變化測試逆變器電路中的主開關(guān)、副開關(guān)、輸入側(cè)電壓傳感器和橋臂側(cè)電壓傳感器的工作狀態(tài),在該模式中,控制單元根據(jù)檢測指令控制逆變器電路進行放電,并依次閉合副開關(guān)和主開關(guān),采集單元采集輸入側(cè)電壓傳感器和橋臂側(cè)電壓傳感器數(shù)值,顯示單元實時顯示電壓傳感器數(shù)值。
在預充電電路測試模式中主要測試逆變器開關(guān)K1、開關(guān)K2,電壓傳感器VS1、電壓傳感器VS2是否損壞。如圖6所示,在本模式中顯示裝置顯示預充電測試界面,在該界面中顯示有放電虛擬按鍵、開關(guān)K1虛擬按鍵和開關(guān)K2虛擬按鍵和返回主界面虛擬按鍵,并實時顯示電壓傳感器VS1和電壓傳感器VS2的數(shù)值。在本模式中測試過程分為以下幾個步驟實施:
第一步:接上聯(lián)絡(luò)線a、b、c、d、e,插上航空插頭,合上開關(guān)K3,使檢測電源單元為逆變器電路提供直流母線電源,啟動筆記本電腦并與電機控制器聯(lián)網(wǎng),向電機控制器燒入預充電測試程序。
第二步:按下放電按鈕,使逆變器以設(shè)定基波頻率的設(shè)定開關(guān)頻率開始工作, 通過輔助測試單元三個阻抗器將K2之后的母線電壓釋放完,此時電壓傳感器VS1數(shù)值為24V,電壓傳感器VS2數(shù)值為0V。
第三步:測試開關(guān)K1,按下K1虛擬鍵,若電路正常,則對應(yīng)的開關(guān)K1吸合,母線電壓即電壓傳感器VS2數(shù)值慢慢升高,若開關(guān)K1損壞,母線電壓將不會變化。
第四步:若開關(guān)K1完好,測試開關(guān)K2,待母線電壓VS2慢慢升高至12V,按下K2虛擬鍵,若K2主開關(guān)完好,開關(guān)K2吸合,母線電壓VS2迅速升高24V。若母線電壓VS2不能迅速上升至24V,則認為主開關(guān)電路損壞,然后再判讀主開關(guān)本身損壞還是主開關(guān)的輔助部分損壞。通過強制加24v電壓,若主開關(guān)沒有損壞則主開關(guān)會吸合并能聽見咔嚓聲,否則則認為主開關(guān)本身損壞。
第五步:按返回主頁面虛擬按鈕回到主頁面。
進一步的,運行模式還包括:逆變電路測試模式,該模式用于根據(jù)輸入側(cè)電壓傳感器和橋臂側(cè)電壓傳感器以及負載單元中電流表的數(shù)值測試橋臂電路的工作狀態(tài),在該模式中,控制單元根據(jù)檢測指令控制橋臂的開閉,使逆變器電路中的橋臂輪流停止工作,采集單元采集電壓傳感器和電流表的數(shù)值,顯示單元實時顯示電壓傳感器和電流表的數(shù)值。
在逆變電路測試模式中主要測試逆變器電路是否損壞。顯示單元顯示逆變器電路測試界面。如圖7所示,該界面中顯示開關(guān)K2虛擬按鍵、發(fā)波1虛擬按鍵、發(fā)波2虛擬按鍵、發(fā)全波虛擬按鍵和返回主界面虛擬按鍵,并實時顯示電壓傳感器VS1、電壓傳感器VS2的數(shù)值、安培表A1數(shù)值、安培表A2數(shù)值和安培表A3數(shù)值。在本模式中測試過程分為以下幾個步驟實施:
第一步:已經(jīng)燒進去故障診斷程序,按下K2虛擬按鈕,開關(guān)K2吸合,則VS1和VS2數(shù)值都約為24v。
第二步:按下虛擬發(fā)波鍵1,則逆變器電路中第一、第二橋臂工作,第三橋臂封死;按虛擬發(fā)波鍵2則第一、第三橋臂工作,第二橋臂封死,按虛擬發(fā)全波鍵則三個橋臂都工作,按照空間矢量發(fā)波方式工作。
若逆變器電路正常,則安培表1數(shù)值、安培表2數(shù)值和安培表3數(shù)值與實際電路中的數(shù)值會有比較好的吻合度。證明電流傳感器和準確度。
第三步:按返回主頁面虛擬按鈕回到主頁面。
運行模式包括:旋轉(zhuǎn)變壓器測試模式,該模式用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理 電路輸出的電角度信號測試旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路的工作狀態(tài),在該模式中,采集單元采集轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)變壓器時旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路輸出的電角度信號,顯示單元實時顯示電角度信號曲線。
在旋轉(zhuǎn)變壓器測試模式中主要測試旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路是否損壞,以及航空插頭是否受損。顯示單元顯示旋轉(zhuǎn)變壓器測試界面,如圖8所示,該界面中實時顯示旋轉(zhuǎn)變壓器電角度曲線和返回主界面虛擬按鍵。在本模式中測試過程分為以下幾個步驟實施。
第一步:插接電機控制器故障檢測系統(tǒng)與電機控制器的航空插頭,并提供電機控制器24V輔助電源,這一步測試可以不接聯(lián)絡(luò)線a、b、c、d、e。
第二步:轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)柄,若旋轉(zhuǎn)變壓器電路正常,電機控制器主控制芯片將旋轉(zhuǎn)變壓器的位置信號處理后送至顯示單元(上位機)顯示。圖8中上圖為旋轉(zhuǎn)變壓器順時針旋轉(zhuǎn)時對應(yīng)的電角度曲線,下圖為旋轉(zhuǎn)變壓器逆時針旋轉(zhuǎn)時對應(yīng)的電角度曲線。
第三步:改變旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)速度,通過觀察旋轉(zhuǎn)變壓器電角度曲線的變化情況是否正常來旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理電路是否損壞,若旋轉(zhuǎn)速度越慢則角度變化曲線也會減慢。
第四步:按返回主頁面虛擬按鈕回到主頁面。
運行模式包括:電流傳感器測試模式,該模式用于對逆變器電路中直流電流傳感器和橋臂輸出端交流相電流傳感器進行檢測,在對交流相電流傳感器進行檢測時,控制單元用于根據(jù)檢測指令控制逆變器電路中的橋臂同時工作,采集單元用于采集交流相電流傳感器的數(shù)值,顯示單元用于實時顯示交流相電流傳感器的數(shù)值。在對直流電流傳感器進行檢測時,控制單元用于根據(jù)檢測指令控制逆變器電路中第一橋臂上管導通下管關(guān)斷,第二橋臂下管導通上管關(guān)斷,負載單元為第一橋臂輸出端提供有功負載,采集單元用于采集直流電流傳感器數(shù)值,顯示單元用于實時顯示直流電流傳感器數(shù)值。
電流傳感器測試模式主要檢測交流相電流傳感器CS1、CS2和電流傳感器CS3的工作狀態(tài),顯示單元顯示電流傳感器測試界面,如圖9所示,該界面中顯示直流電流傳感器測試虛擬鍵、交流相電流傳感器測試虛擬鍵和返回主界面虛擬鍵,并且實時顯示直流電流數(shù)值和交流相電流傳感器電流波形。在本模式中測試過程分為以下幾個步驟實施。
第一步:檢測電流傳感器CS3,將聯(lián)絡(luò)線從E’接到E1’將電阻R3接入半橋電路,按下直流電流傳感器測試虛擬鍵令三相逆變器電路的第一橋臂(最左側(cè))上管導通,下管關(guān)斷;第二橋臂(中間橋臂)下管導通,上管關(guān)斷,此時電流流過電阻R3,與電流傳感器CS3中流過的電流大小相等,可以與故障校正系統(tǒng)中的矯正儀表數(shù)值進行對比校正。
第二步:檢測交流相電流傳感器CS1、CS2,將三個半橋電路分別與輔助測試單元三個感抗負載連接。按下交流相電流傳感器測試虛擬鍵,逆變器工作在空間矢量發(fā)波狀態(tài),顯示單元將傳感器采樣到的電流信號顯示出來,與實際儀表進行對比,可以進行故障甄別,以及精度確定。
第三步:按返回主頁面虛擬按鈕回到主頁面。
電動汽車電機控制器是一個復雜的系統(tǒng),系統(tǒng)中任一部分故障都會導致整個系統(tǒng)停機。電機控制器的故障類型診斷、以及快速定位對于電動汽車的運營推廣至關(guān)重要。實際運行中往往存在故障的連鎖反應(yīng),導致傳統(tǒng)的軟件故障定位方法計算量很大,同時故障定位準確率較低,有些情況下軟件故障定位甚至不能正常工作,本專利就是為解決實際中這類問題而發(fā)起申請。
本發(fā)明提供的電機控制器故障檢測系統(tǒng)及方法通過引入外部檢測電源,輔助檢測電路,并通過軟硬件結(jié)合的方式設(shè)計了有針對性的檢測程序和人機交互界面,將故障檢測分為兩大步:第一步是對電機控制器弱電系統(tǒng)進行故障檢測;第二步對電機控制器強電系統(tǒng)的故障診斷。強電系統(tǒng)的故障診斷又分為4項強電故障檢測項目,每一項都獨立檢測,簡單明確,不引入別的故障機制,避免引起故障連鎖反應(yīng),便于快速故障定位,使用這套系統(tǒng)進行故障定位非常簡單、容易操作,故障定位可信,節(jié)約故障診斷時間,并解決了現(xiàn)有的檢測方法檢測范圍受限的問題。通過故障診斷系統(tǒng)中的精密儀器可以標定電機控制器中的傳感器準確度,提高控制效果。
雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上,但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式,并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明所公開的精神和范圍的前提下,可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化,但本發(fā)明的專利保護范圍,仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。