一种电机控制器故障检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电机控制器故障检测系统及方法，属于电机控制器技术领域，解决了传统的电机控制器故障检测系统和方法检测效率低、检测范围受限的技术问题。该电机控制器故障检测系统包括：电源单元，其用于为电机控制器提供直流母线电源和辅助电源；负载单元，其用于为电机控制器逆变器电路提供测试负载；控制单元，其用于依据检测指令对电机控制器的运行模式进行控制，所述运行模式基于对电机控制器内故障测定点进行单独测试而设定；采集单元，其用于在不同的运行模式下采集所述电源单元、所述负载单元以及电机控制器的运行参数，所述运行参数用于判断故障测定点的运行状态；显示单元，其用于显示所述运行参数。

Fault detection system and method for motor controller

The invention discloses a motor controller fault detection system and method, which belongs to the technical field of motor controller, solves the technical problems of motor controller fault detection system and method of traditional low detection efficiency, detection range is limited. The motor controller fault detection system includes: a power supply unit for providing a DC power supply and auxiliary power supply for motor controller; load unit, for providing the test load for inverter motor controller; control unit for operation mode of electric machine controller based on the test instructions, the operating mode based on a separate test set of motor controller fault determination; collection unit for collecting the load unit and motor controller operation parameters of the power unit, the operation mode under different operating parameters of the running state of determination to determine the fault point; display unit for displaying the operating parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器故障检测系统及方法
本专利技术涉及电机控制器
，具体的说，涉及一种电机控制器故障检测系统及方法。
技术介绍
电动汽车电机控制器将车载动力电池的直流能量逆变成交流电能驱动电机,进而驱动车辆运行。电机控制器包括逆变电路、驱动电路、辅助电源电路、主控制板电路、充电电路、转速检测电路、电压/电流检测电路等部分，这些单元构成了一个复杂的系统。系统中任一部分故障都会导致整个系统停机。实际运行中一旦发生故障，用户希望快速获知故障类型以及故障位置，以便于快速检修并为改善产品提供依据。因此，电机控制器的故障类型诊断、以及快速定位对于电动汽车的运营推广至关重要。目前的电动汽车电机控制器故障检测方式大多用一个数据采集卡采集故障控制器信息，然后应用软件进行故障判断，这种故障检测方式对电机控制器中硬件失效的检错效果受限，例如传感器准确度下降，车辆运行过程中的导线接触不良、断线等问题，纯粹的软件检测很难判断故障源。并且实际运行中往往存在故障的连锁反应，导致传统的软件故障定位方法计算量很大，效率低，同时故障定位准确率较低，并且在电机控制程序中增加过多的故障检测程序会占用软件计算时间，影响电机控制器正常工作。因此，亟需一种能够更简单和快键并且检测范围全面的电机控制器故障检测系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电机控制器故障检测系统及方法，以解决的传统的电机控制器故障检测系统和方法检测效率低、检测范围受限的技术问题。本专利技术提供一种电机控制器故障检测系统，该系统包括：电源单元，其用于为电机控制器提供直流母线电源和辅助电源；负载单元，其用于为电机控制器逆变器电路提供测试负载；控制单元，其用于依据检测指令对电机控制器的运行模式进行控制，所述运行模式基于对电机控制器内故障测定点进行单独测试而设定；采集单元，其用于在不同的运行模式下采集所述电源单元、所述负载单元以及电机控制器的运行参数，所述运行参数用于判断故障测定点的运行状态；显示单元，其用于显示所述运行参数。所述运行模式包括：预充电电路测试模式，在该模式中，所述控制单元用于根据检测指令控制待测电机控制器的逆变器电路进行放电，并依次闭合逆变器电路副开关和主开关，所述采集单元用于采集所述逆变器电路输入侧电压传感器和桥臂侧电压传感器数值，所述显示单元用于实时显示所述电压传感器的数值。所述运行模式包括：逆变电路测试模式，在该模式中，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中桥臂的开闭，使逆变器电路中的桥臂轮流停止工作，所述采集单元用于采集所述电压传感器和所述负载单元电流的数值，所述显示单元用于实时显示所述电压传感器和所述负载单元电流的数值。所述运行模式包括：旋转变压器测试模式，所述故障检测系统还包括：旋转变压器，其用于在检旋转变压器测试模式中与旋转变压器信号处理电路连接，在该模式中，所述采集单元用于采集转动旋转变压器时旋转变压器信号处理电路输出的电角度信号，所述显示单元用于实时显示所述电角度信号曲线。所述运行模式包括：电流传感器测试模式，该模式用于对逆变器电路中直流电流传感器和桥臂输出端交流相电流传感器进行检测，在对交流相电流传感器进行检测时，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中的桥臂同时工作，所述采集单元用于采集所述交流相电流传感器的数值，所述显示单元用于实时显示所述交流相电流传感器的数值；在对直流电流传感器进行检测时，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中第一桥臂上管导通下管关断，第二桥臂下管导通上管关断，所述负载单元为所述第一桥臂输出端提供有功负载，所述采集单元用于采集直流电流传感器数值，所述显示单元用于实时显示直流电流传感器数值。所述负载单元包括：一端相互连接的第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器，另一端分别在对电机控制器进行检测时与电机控制器逆变器电路的三个桥臂输出端连接，所述第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器与桥臂连接电路上分别都设置有电流表，所述负载单元还包括：第一电阻，其一端与所述三个电抗器的互连端连接，另一端在检测直流电流传感器时代替第一电抗器与第一桥臂连接。电源单元包括：电池、变换器、开关、保险丝和电源模块，电池的正极通过开关分别与变换器输入端正极和电源模块输出端正极连接，电池的负极连接保险丝，并通过保险丝与变换器输入端负极和电源模块输出端负极连接，变换器的输出端连接有母线电源连接端口和辅助电源连接端口，母线电源连接端口可通过连接线与电机控制器逆变器电路的直流母线正负极连接，辅助电源连接端口可与电机控制器的电源板连接。所述变换器的输出端与辅助电源连接端口之间的电路上设置有电压表和电流表，电压表用于监控电池的电量状态，电流表用于显示工作电流，并根据其数值判断电机控制器弱电系统的电源板、驱动板和主控板的工作状态。所述辅助电源连接端口、旋转变压器、控制单元和采集单元通过航空插口与电机控制器进行可插拔式电连接。本专利技术还提供一种电机控制器故障检测方法，该方法包括：通过电源单元为电机控制器提供直流母线电源、辅助电源，通过负载单元为电机控制器提供测试负载；判断电机控制器弱电系统的电源板、驱动板和主控板的工作状态；依据检测指令对电机控制器的运行模式进行控制，所述运行模式基于对电机控制器强电系统的故障测定点进行单独测试而设定；在不同的运行模式下采集所述电源单元、所述负载单元以及电机控制器强电系统的运行参数，所述运行参数用于判断故障测定点的运行状态；显示所述运行参数。本专利技术提供的电机控制器故障检测系统及方法通过引入外部检测电源，辅助检测电路，并通过软硬件结合的方式设计了有针对性的检测程序和人机交互界面，将故障检测分为两大步对电机控制器进行全面检测：第一步是对电机控制器弱电系统进行故障检测；第二步对电机控制器强电系统的故障诊断。强电系统的故障诊断又分为4项强电故障检测项目，每一项都独立检测，简单明确，不引入别的故障机制，避免引起故障连锁反应，便于快速故障定位，使用这套系统进行故障定位非常简单、容易操作，故障定位可信，节约故障诊断时间，并解决了现有的检测方法检测范围受限的问题。通过故障诊断系统中的精密仪器可以标定电机控制器中的传感器准确度，提高控制效果。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是本专利技术实施例提供的电机控制器故障检测系统的示意图；图2是本专利技术实施例提供的电机控制器故障检测系统的应用示意图；图3是本专利技术实施例提供的电机控制器故障检测方法的流程图；图4是本专利技术实施例提供的电机控制器故障检测方法的应用流程图；图5是本专利技术实施例提供的显示单元显示人机交互界面的示意图；图6是本专利技术实施例提供的预充电电路测试模式界面的示意图；图7是本专利技术实施例提供的逆变电路测试模式界面的示意图；图8是本专利技术实施例提供的旋转变压器测试模式界面的示意图；图9是本专利技术实施例提供的电流传感器测试模式界面的示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制器故障检测系统，其特征在于，包括：电源单元，其用于为电机控制器提供直流母线电源和辅助电源；负载单元，其用于为电机控制器逆变器电路提供测试负载；控制单元，其用于依据检测指令对电机控制器的运行模式进行控制，所述运行模式基于对电机控制器内故障测定点进行单独测试而设定；采集单元，其用于在不同的运行模式下采集所述电源单元、所述负载单元以及电机控制器的运行参数，所述运行参数用于判断故障测定点的运行状态；显示单元，其用于显示所述运行参数。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器故障检测系统，其特征在于，包括：电源单元，其用于为电机控制器提供直流母线电源和辅助电源；负载单元，其用于为电机控制器逆变器电路提供测试负载；控制单元，其用于依据检测指令对电机控制器的运行模式进行控制，所述运行模式基于对电机控制器内故障测定点进行单独测试而设定；采集单元，其用于在不同的运行模式下采集所述电源单元、所述负载单元以及电机控制器的运行参数，所述运行参数用于判断故障测定点的运行状态；显示单元，其用于显示所述运行参数。2.根据权利要求1所述的电机控制器故障检测系统，其特征在于，所述运行模式包括：预充电电路测试模式，在该模式中，所述控制单元用于根据检测指令控制待测电机控制器的逆变器电路进行放电，并依次闭合逆变器电路副开关和主开关，所述采集单元用于采集所述逆变器电路输入侧电压传感器和桥臂侧电压传感器数值，所述显示单元用于实时显示所述电压传感器的数值。3.根据权利要求1或2所述的电机控制器故障检测系统，其特征在于，所述运行模式包括：逆变电路测试模式，在该模式中，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中桥臂的开闭，使逆变器电路中的桥臂轮流停止工作，所述采集单元用于采集所述电压传感器和所述负载单元电流的数值，所述显示单元用于实时显示所述电压传感器和所述负载单元电流的数值。4.根据权利要求3所述的电机控制器故障检测系统，其特征在于，所述运行模式包括：旋转变压器测试模式，所述故障检测系统还包括：旋转变压器，其用于在检旋转变压器测试模式中与旋转变压器信号处理电路连接，在该模式中，所述采集单元用于采集转动旋转变压器时旋转变压器信号处理电路输出的电角度信号，所述显示单元用于实时显示所述电角度信号曲线。5.根据权利要求4所述的电机控制器故障检测系统，其特征在于，所述运行模式包括：电流传感器测试模式，该模式用于对逆变器电路中直流电流传感器和桥臂输出端交流相电流传感器进行检测，在对交流相电流传感器进行检测时，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中的桥臂同时工作，所述采集单元用于采集所述交流相电流传感器的数值，所述显示单元用于实时显示所述交流相电流传感器的数值；在对直流电流传感器进行检测时，所述控制单元用于根据检测指令控制逆变器电路中第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，陈竹，王征宇，唐广笛，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43