一种断路诊断方法、检测设备、计算机存储介质及控制器技术

技术编号：41060335 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-24 11:12

本发明专利技术属于故障诊断技术领域，尤其涉及一种断路诊断方法、检测设备、计算机存储介质及控制器；其第一相序调整步骤/单元通过引入N个同阻值的电阻元件（188），并于预设时间序列（123）依次断开逆变结构桥臂第一侧开关器件序列（166）之中的一只开关器件，以对N相负载（177）产生不同相序的激励；其第二信号检测步骤/单元获取节点序列（122）对应于时间序列（123）的电压序列（234）供其第三故障定位步骤/单元进行比对；如其电压序列（234）与预设的单相断路特征序列（345）相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相断路OL（Open Load）故障；不仅可检出故障，还可确定其在多相系统中的具体位置，并缩短故障排查时间，提升维修效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于故障诊断，尤其涉及一种断路诊断方法、检测设备、计算机存储介质及控制器。

技术介绍

1、旋转电机m（motor）是温度管理控制器tmc（temperature managementcontroller）、热管理系统tms（thermal management system）等众多应用的核心执行单元；电机m及相关电气线路的完整则是其稳定、可靠运行的基础。

2、相关技术可以检测出负载断路ol（open loading）是否已经发生，但由于串并联混合线路和多相绕组的存在，断路结构的确切位置或区域，特别是绕组的具体相序编号仍须耗费资源进行排查。

3、其中，如图1所示的无刷直流bldc（brushless direct current）电机020的未工作状态，即off（关闭）状态，在相关的ol诊断中亦未能给出具体的相序（u/v/w）编号，亟需改进相关技术，缩短排查时长，实现故障相序、断路位置的准确定位。

技术实现思路

1、本专利技术实施例公开了一种断路诊断方法，包括第一相序调整步骤、第二信号检测步骤、第三故障定位步骤；其第一相序调整步骤构造有n相桥逆变结构，并在各相输出的节点序列与地节点之间接入有n个同样阻值的电阻元件，n为大于或等于2的整数。

2、进一步地，可将n相负载电连接至节点序列，并于预设时间序列依次断开逆变结构桥臂第一侧开关器件序列之中的一只开关器件，以对n相负载产生不同相序的激励。

3、进一步地，其第二信号检测步骤

4、进一步地，其第三故障定位步骤还可记录其电压序列的回采逻辑表和单相断路的组合逻辑表；如组合逻辑表与回采逻辑表预设一相的电压完全对应，则说明该完全对应一相存在断路。

5、具体地，其n相桥逆变结构可采用可控的开关器件实现；其开关器件可以是金属氧化物半导体mos场效应晶体管或晶体管transistor。

6、进一步地，其n相负载可以是无刷直流bldc电机的n相励磁绕组或驱动线路；若n等于3，则n相桥逆变结构即为三相桥逆变结构；其n相负载亦可以是三相星形负载或三相三角形负载。

7、其中，n相桥逆变结构，即三相桥逆变结构的直流电源电压可以采用12伏特或等于其n相负载即三相负载所在设备中已知直流电源的额定电压。

8、此外，如电压序列中分量电压的取值小于预设的逻辑电平阈值，则分量电压的逻辑电平为逻辑低电平或0电平；否则，该分量电压的逻辑电平为逻辑高电平或逻辑1电平。

9、具体地，其第三故障定位步骤还可存储时间序列中各时刻的电压序列，并通过实时调整开关器件序列对应的开关状态序列，并将比较结果记录到诊断序列表，以根据诊断序列表向预设的存储空间发送对应的断路判断信息；该断路判断信息包括对应相序号在开关状态序列时的逻辑电平或实际电压。

10、相应地，本专利技术实施例还公开了一种检测设备，包括第一相序调整单元、第二信号检测单元、第三故障定位单元；其第一相序调整单元亦构造有n相桥逆变结构，并在各相输出的节点序列与地节点之间接入有n个同样阻值的电阻元件，n为大于或等于2的整数。

11、进一步地，可将n相负载电连接至节点序列，并于预设时间序列依次断开逆变结构桥臂第一侧开关器件序列之中的一只开关器件，以对该n相负载产生不同相序的激励；其第二信号检测单元进而获取节点序列对应于时间序列中各时刻的电压序列供第三故障定位单元比对；如电压序列与预设的单相断路特征序列相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相的断路故障。

12、其中，第三故障定位单元还可记录电压序列的回采逻辑表和单相断路的组合逻辑表；如组合逻辑表与回采逻辑表预设一相的电压完全对应，则说明该逻辑表元素完全对应一相存在断路。

13、具体地，其n相桥逆变结构可采用可控的开关器件实现；其开关器件可采用金属氧化物半导体mos场效应晶体管或晶体管transistor。

14、进一步地，其n相负载可以是无刷直流bldc电机的n相励磁绕组或驱动线路；其中，n为3或大于3的整数，其n相桥逆变结构为三相或大于三相的桥逆变结构；其n相负载可以是三相星形负载或三相三角形负载。

15、具体地，其n相桥逆变结构，即三相桥逆变结构的直流电源电压可为12伏特或等于n相负载即三相负载所在设备中已知直流电源的额定电压；如电压序列中分量电压的取值小于预设的逻辑电平阈值，则该分量电压的逻辑电平为逻辑低电平或0电平；否则，该分量电压的逻辑电平为逻辑高电平或逻辑1电平。

16、此外，其第三故障定位单元还可存储时间序列中各时刻的电压序列，并可通过实时调整开关器件序列对应的开关状态序列，并将比较结果记录到诊断序列表，以根据诊断序列表向预设的存储空间发送对应的断路判断信息；该断路判断信息包括对应相序号在开关状态序列时的逻辑电平或实际电压。

17、类似地，本专利技术实施例还公开了一种计算机存储介质和一种控制器；其计算机存储介质包括用于存储计算机程序的存储介质本体；当计算机程序在被微处理器执行时，即可实现如上任一断路诊断方法；其控制器亦包括如上任一的检测设备和/或计算机存储介质，并可用同样的专利技术构思解决同样的技术问题。

18、综上，本专利技术第一相序调整步骤/单元通过引入n 个同阻值的电阻元件，并于预设时间序列依次断开逆变结构桥臂第一侧开关器件序列之中的一只开关器件，以对n 相负载产生不同相序的激励；其第二信号检测步骤/单元获取节点序列对应于时间序列的电压序列供其第三故障定位步骤/单元进行比对；如其电压序列与预设的单相断路特征序列相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相断路ol故障；不仅可检出故障，还可确定其在多相系统中的具体位置，并缩短故障排查时间，提升维修效率。

19、需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。

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【技术保护点】

1.一种断路诊断方法，其特征在于包括第一相序调整步骤（100）、第二信号检测步骤（200）、第三故障定位步骤（300）；其中，所述第一相序调整步骤（100）构造有N相桥逆变结构，并在各相输出的节点序列（122）与地节点（099）之间接入N个同样阻值的电阻元件（188），N为大于或等于2的整数；将N相负载（177）电连接至所述节点序列（122），于预设时间序列（123）依次断开所述逆变结构桥臂第一侧开关器件序列（166）之中的一只开关器件，以对所述N相负载（177）产生不同相序的激励；所述第二信号检测步骤（200）获取所述节点序列（122）对应于所述时间序列（123）中各时刻的电压序列（234）供所述第三故障定位步骤（300）比对；如所述电压序列（234）与预设的单相断路特征序列（345）相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相的断路故障。

2.如权利要求1的所述断路诊断方法，其中：所述第三故障定位步骤（300）记录所述电压序列（234）的回采逻辑表和单相断路的组合逻辑表；如所述组合逻辑表与所述回采逻辑表预设一相的电压完全对应，则所述完全对应一相存在断路。</p>

3.如权利要求1或2的所述断路诊断方法，其中：所述N相桥逆变结构采用可控的所述开关器件实现；所述开关器件包括金属氧化物半导体MOS场效应晶体管或晶体管Transistor。

4.如权利要求3的所述断路诊断方法，其中：所述N相负载（177）包括无刷直流BLDC电机的N相励磁绕组或驱动线路。

5.如权利要求1、2或4的所述断路诊断方法，其中：N=3，所述N相桥逆变结构为三相桥逆变结构；所述N相负载（177）为三相星形负载或三相三角形负载。

6.如权利要求5的所述断路诊断方法，其中：所述N相桥逆变结构，即所述三相桥逆变结构的直流电源电压为12伏特或等于所述N相负载（177），即三相负载所在设备中已知直流电源的额定电压。

7.如权利要求1、2、4或6中任一项的所述断路诊断方法，其中：如所述电压序列（234）中分量电压的取值小于预设的逻辑电平阈值，则所述分量电压的逻辑电平为逻辑低电平或0电平；否则，所述分量电压的逻辑电平为逻辑高电平或逻辑1电平。

8.如权利要求7的所述断路诊断方法，其中：所述第三故障定位步骤（300）还存储所述时间序列（123）中各时刻的所述电压序列（234），实时调整所述开关器件序列（166）对应的开关状态序列，并将比较结果记录到诊断序列表（666），以根据所述诊断序列表（666）向预设的存储空间发送对应的断路判断信息；所述断路判断信息包括对应相序号在所述开关状态序列时的所述逻辑电平或实际电压。

9.一种检测设备（600），包括第一相序调整单元（610）、第二信号检测单元（620）、第三故障定位单元（630）；其中，所述第一相序调整单元（610）构造有N相桥逆变结构，并在各相输出的节点序列（122）与地节点（099）之间接入N个同样阻值的电阻元件（188），N为大于或等于2的整数；将N相负载（177）电连接至所述节点序列（122），于预设时间序列（123）依次断开所述逆变结构桥臂第一侧开关器件序列（166）之中的一只开关器件，以对所述N相负载（177）产生不同相序的激励；所述第二信号检测单元（620）获取所述节点序列（122）对应于所述时间序列（123）中各时刻的电压序列（234）供所述第三故障定位单元（630）比对；如所述电压序列（234）与预设的单相断路特征序列（345）相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相的断路故障。

10.如权利要求9的所述检测设备（600），其中：所述第三故障定位单元（630）还记录所述电压序列（234）的回采逻辑表和单相断路的组合逻辑表；如所述组合逻辑表与所述回采逻辑表预设一相的电压完全对应，则所述完全对应一相存在断路；所述N相桥逆变结构采用可控的所述开关器件实现；所述开关器件包括金属氧化物半导体MOS场效应晶体管或晶体管Transistor。

11.如权利要求9或10的所述检测设备（600），其中：所述N相负载（177）包括无刷直流BLDC电机的N相励磁绕组或驱动线路；N等于3或N为大于3的整数，所述N相桥逆变结构为三相或大于三相的桥逆变结构；所述N相负载（177）包括三相星形负载或三相三角形负载。

12.如权利要求11的所述检测设备（600），其中：所述N相桥逆变结构，即所述三相桥逆变结构的直流电源电压为12伏特或等于所述N相负载（177），即三相负载所在设备中已知直流电源的额定电压；如所述电压序列（234）中分量电压的取值小于预设的逻辑电平阈值，则所述分量电压的逻辑电平...

【技术特征摘要】

1.一种断路诊断方法，其特征在于包括第一相序调整步骤（100）、第二信号检测步骤（200）、第三故障定位步骤（300）；其中，所述第一相序调整步骤（100）构造有n相桥逆变结构，并在各相输出的节点序列（122）与地节点（099）之间接入n个同样阻值的电阻元件（188），n为大于或等于2的整数；将n相负载（177）电连接至所述节点序列（122），于预设时间序列（123）依次断开所述逆变结构桥臂第一侧开关器件序列（166）之中的一只开关器件，以对所述n相负载（177）产生不同相序的激励；所述第二信号检测步骤（200）获取所述节点序列（122）对应于所述时间序列（123）中各时刻的电压序列（234）供所述第三故障定位步骤（300）比对；如所述电压序列（234）与预设的单相断路特征序列（345）相同或代表相互对应的逻辑电平序列，则相应一相存在单相的断路故障。

2.如权利要求1的所述断路诊断方法，其中：所述第三故障定位步骤（300）记录所述电压序列（234）的回采逻辑表和单相断路的组合逻辑表；如所述组合逻辑表与所述回采逻辑表预设一相的电压完全对应，则所述完全对应一相存在断路。

3.如权利要求1或2的所述断路诊断方法，其中：所述n相桥逆变结构采用可控的所述开关器件实现；所述开关器件包括金属氧化物半导体mos场效应晶体管或晶体管transistor。

4.如权利要求3的所述断路诊断方法，其中：所述n相负载（177）包括无刷直流bldc电机的n相励磁绕组或驱动线路。

5.如权利要求1、2或4的所述断路诊断方法，其中：n=3，所述n相桥逆变结构为三相桥逆变结构；所述n相负载（177）为三相星形负载或三相三角形负载。

6.如权利要求5的所述断路诊断方法，其中：所述n相桥逆变结构，即所述三相桥逆变结构的直流电源电压为12伏特或等于所述n相负载（177），即三相负载所在设备中已知直流电源的额定电压。

9.一种检测设备（600），包括第一相序调整单元（610）、第二信号检测单元（620）、第三故障定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪有敏，邹素瑞，胡智杨，郭文利，柳慈翀，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：

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