CN112034386B

CN112034386B - 电机系统异常的识别方法、设备和计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN112034386B
Application number: CN202010776295.7A
Authority: CN
Inventors: 王龙; 李环平
Original assignee: Suzhou Huichuan United Power System Co Ltd
Current assignee: Suzhou Huichuan United Power System Co Ltd
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2023-10-10
Anticipated expiration: 2040-08-05
Also published as: CN112034386A

Abstract

本发明提供一种电机系统异常的识别方法、设备和计算机可读存储介质，所述方法应用于新能源汽车技术领域；所述方法包括向所述逆变器中的n个桥臂的控制端输入预设脉冲信号，以使得所述逆变器的第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管和第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管互补动作，所述第一桥臂组和所述第二桥臂组构成所述逆变器的所有桥臂；根据母线电压的极限值在短地和未短地状态下的电流值作为预设电流阈值，获取开关管在续流状态下的绕组电流的电流值，比较所述绕组电流与所述预设电流阈值，以判断是否发生短地。本发明能够准确有效地识别出由于短路故障造成新能源汽车的电机控制器异常，并能准确地确定故障短地点位置，且不需要增加硬件成本。

Description

电机系统异常的识别方法、设备和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电机系统异常的识别方法、设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着电池及电力电子技术的进步新能源汽车得到了飞速发展，车辆的功能复杂性日益提高，安全、环保、节能方面的法规要求日益严格，舒适、灵活、个性化的客户需求千差万别。

为了适应新能源汽车安规需求及改善系统电磁兼容(EMC)性，通常在高压动力电池正极和车身以及高压动力电池负极和车身之间串接Y电容，以滤除共模干扰信号。正常工作时Y电容通过的电流很小，为了适应成本和体积需求，通常Y电容承受标称电流很小。当逆变器交流侧其中一相发生短机壳或者电机一相绕组绝缘异常时，电机控制器由电池、母线支撑电容、开关管、电机构成功率回路转变为由电池、母线支撑电容、开关管、电机、Y电容、机壳(地)构成功率回路。随着同桥臂上下开关管动作，而在Y电容中形成振荡电流，但电机控制器或者整车无法检测到该故障，长时间大电流会烧毁Y电容、保险丝、霍尔等器件。

针对电机控制器输出单相对地短路故障检测主要有硬件检测装置、软件检测法。相关文献中提到硬件方法，在Y电容支路串接感应装置或者检测Y电容电压变化来实现故障检测和器件保护。软件方法，主要采用成本低的三相电流不平衡方法。

为了叙述方便，下文中用简称“控制器短地”代替“电机控制器输出单相对机壳短路”。

目前，现有技术存在的问题是：

第一，现有技术中的硬件检测装置，需要通过增加带宽或者提高采样频率等手段实现检测，硬件方案虽然可靠性高，无论是增加带宽还是提高采样频率会增加成本，都会增加成本。

第二，软件检测法中，电机控制器三相电流不平衡方法，现有方案都是固定阈值，未考虑整车运行状态，对于阈值设置要求很高，很容易出现误报、漏报现象，具体地，三相电流不平衡是车辆在运行中进行实时检测的方案，但是因为其阈值相对较为固定，不能适应工况变化特点，在某些工况容易误报，比如大转矩工况，某些工况容易漏报，比如低电压小转矩工况。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电机系统异常的识别方法、设备和计算机可读存储介质，旨在解决如何能够在不增加(硬件)成本的情形下，如何才能够准确有效地识别出由于短路故障造成新能源汽车的机控制器异常的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种电机系统异常的识别方法，所述电机系统包括逆变器及电机；所述逆变器包括n个桥臂，且每一桥臂包括上桥开关管和下桥开关管，所述电机包括n个电机绕组，且所述n个电机绕组与所述n个桥臂一一对应连接，所述n为正整数，所述方法包括：

向所述逆变器中的n个桥臂的控制端输入预设脉冲信号，以使得所述逆变器的第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管和第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管互补动作，其中，所述第一桥臂组和所述第二桥臂组构成所述逆变器的所有桥臂；

根据母线电压的极限值在短地和未短地状态下的电流值作为预设电流阈值，获取所述开关管在续流状态下的绕组电流的电流值，比较所述绕组电流与所述预设电流阈值，以判断是否发生短地。

优选地，在所述电机系统处于正常状态下，在所述母线电压最高时，获取所述绕组电流的电流值，作为第一参考值；在所述电机系统处于短地状态下，在仅有所述逆变器工作且所述母线电压最低时，获取所述绕组电流的电流值，作为第二参考值，在所述第二参考值大于所述第一参考值时，以所述第二参考值和所述第一参考值作为所述预设电流阈值的边界。

优选地，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第一参考值和所述第二参考值依据所述误差值进行调整。

优选地，在所述母线电压最高时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第三参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第四参考值；在所述母线电压最低时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第五参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第六参考值；所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值作为所述预设电流阈值的边界。

优选地，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值依据所述误差值进行调整。

优选地，所述电机系统还包括滤波单元，所述滤波单元与所述逆变器器连通，所述滤波单元包括安全电容，其中，所述绕组电流通过以下方式获得：

获取所述电机系统的母线电压以及所述安全电容的电容大小；

检测在预设脉冲信号作用下各个处于导通状态的开关管的压降；

获取预设脉冲信号的单个周期的执行时间以及所述单个周期的死区状态时间；

根据所述母线电压的电压值、所述安全电容的电容大小、所述各个处于导通状态的开关管的压降、所述预设脉冲信号的单个周期的执行时间以及所述死区状态时间计算各个处于续流状态的绕组电流。

优选地，通过以下计算式计算开关管处于续流状态的电机绕组的电流：

其中，I_o表示处于续流状态的电机绕组的电流，U_d表示母线电压，U_s表示单个IGBT导通压降，T_sq表示所述死区状态时间，C表示所述安全电容的单侧电容大小，R₁表示短路线缆电阻，R表示处于续流状态的电机绕组的阻值大小，T_s表示所述预设脉冲信号的单个周期的执行时间。

优选地，所述获取所述绕组电流的电流值，通过多次测量后的稳态绕组电流。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电机系统异常检测设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电机系统异常方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的电机系统异常检测方法的步骤。

本发明的有益效果:首先向所述逆变器中的n个桥臂的控制端输入预设脉冲信号，以使得所述逆变器的第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管和第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管互补动作，所述第一桥臂组和所述第二桥臂组构成所述逆变器的所有桥臂；根据母线电压的极限值在短地和未短地状态下的电流值作为预设电流阈值，最后获取开关管在续流状态下的绕组电流的电流值，比较所述绕组电流与所述预设电流阈值，以判断是否发生短地，进而能够准确有效地识别出由于短路故障造成新能源汽车的电机控制器状态异常，并能准确地确定故障短地点位置，且不需要增加硬件成本。

附图说明

图1a为本发明的一种电机系统故障检测方法的一流程示意图；

图1b为本发明的一种电机系统故障检测方法的又一流程示意图；

图1c为本发明提供的电机系统异常的识别方法的电路原理示意图；

图2为本发明实施例中的预设脉冲信号的波形示意图；

图3为本发明实施例的逆变器在预设脉冲信号作用下的各个开关管的状态示意图；

图4为本发明的电机系统故障检测方法的一逻辑流程框图；

图5为本发明电机系统为三相电机系统时，逆变器在预设脉冲信号作用下的各个开关管的状态示意图；

图6为本发明电机系统为三相电机系统时，逆变器在一个预设脉冲信号作用下的不同模态示意图；

图7为本发明一实施例中的电机系统异常的识别设备的示意简框图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为解决上述技术问题，本实施例提出一种电机系统异常的识别方法，参照图1a，图1a为本发明一实施例中一种电机系统异常的识别方法的流程示意图，该方法可应用于新能源汽车的电机运行过程的实时场景中。

本实施例中，对应图1c所示的结构框图，所述电机系统包括逆变器及电机；所述逆变器包括n个桥臂，所述n为正整数，且每一桥臂包括上桥开关管和下桥开关管，所述电机包括n个电机绕组，且所述n个电机绕组与所述n个桥臂一一对应连接；

如图1c所示为新能源汽车动力系统结构框图，其组成包括动力电池1、PN线缆2、EMC滤波单元3、母线支撑电容4、逆变桥5、AC霍尔6、AC线缆7(这里的AC线缆7由图2中线缆71、线缆72…线缆7n组成)、电机8、车身9。其中PN线缆由母线正线缆21、母线负线缆22组成。EMC滤波单元3由母线正侧Y电容31、母线负侧Y电容32、Y电容接地端33组成，其中Y电容为安规电容。逆变桥5由电机控制器外壳51、上桥开关管52、下桥开关管53、输出端口54、电机控制器外壳接地端55组成，其中由上桥开关管52、下桥开关管53分别由n个开关管组成(n≥2)，上桥开关管35编号依次为521到52n，下桥开关管53编号依次为531到53n；其中输出端口54由n个输出端子组成，编号依次为541到54n。AC线缆7由n条线缆组成，一端接逆变桥5输出端口54、一端接电机8端口83，编号依次为831到83n。电机8由电机外壳81、绕组82、电机端口83、电机外壳接地端84组成，其中绕组82分为n相，编号依次为821到82n；其中电机端口83由n个端子组成，编号依次为831到83n。Y电容接地端33、电机控制器外壳51接地端55、电机外壳81接地端84分别连接到车身9。

其连接方式为：动力电池1正极连接母线正线缆21，动力电池1负极连接母线负线缆22。母线正侧Y电容31两端分别连接母线正线缆21和车身9，母线负侧Y电容32两端分别连接母线负线缆22和车身9。母线支撑电容4两端分别连接母线正线缆21和母线负线缆22。逆变桥5上桥52的集电极C共同连接到母线正线缆21上，逆变桥5下桥53的发射极E共同连接到母线负线缆22上，逆变桥5上桥52的发射极E、逆变桥5下桥53的集电极C、AC线缆7分别一一对应接到一起。AC线缆7一端对应连接于逆变桥5的输出端口54，另一端对应连接于电机端口83。霍尔6依次跨接于AC线缆7。

其中，动力电池1负责提供电能和回馈存储电能。PN线缆2负责连接动力电池1和逆变桥5，作为电能传输的路径。Y电容(31、32)为系统共模干扰提供低阻抗路径。母线支撑电容4起到平滑母线电压、存储能量、为逆变桥5提供最小路径作用。逆变桥5作用是将直流电变换成交流电，用来驱动电机8，或者交流电变换成直流电，用来将电机8产生的能量回馈到动力电池1。霍尔6作用是采样输出绕组中电流，用于逆变桥5的控制。AC线缆7负责连接逆变桥5和电机8，为电能传输提供路径。电机8实现能量转换转置，将电能转换成机械能或者将机械能转换成电能。车身9用于安装动力总成设备，并起到电气连接作用。

基于图1c所示的电路结构，本实施例的电机系统异常的识别方法包括：

步骤S10：向所述逆变器中的n个桥臂的控制端输入预设脉冲信号，以使得所述逆变器的第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管和第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管互补动作，其中，所述第一桥臂组和所述第二桥臂组构成所述逆变器的所有桥臂；

步骤S20：根据母线电压的极限值在短地和未短地状态下的电流值作为预设电流阈值，获取所述开关管在续流状态下的绕组电流的电流值，比较所述绕组电流与所述预设电流阈值，以判断是否发生短地。

具体地，逆变器会持续接受NPT个预设脉冲信号，持续NPT个开关周期，每个开关周期内任意i个桥臂上桥和其余n-i个桥臂下桥互补动作。其中n≥2，i为正整数并满足1≤i≤n-1，NPT为正整数。

可理解的是，所述第一桥臂组包含逆变器中的i个桥臂，所述第二桥臂组包含逆变器中其余n-i个桥臂。

需要说明的是，参考图2，所述预设脉冲信号包括第一预设脉冲信号和第二预设脉冲信号，所述第一预设脉冲信号用于控制所述第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管按第一预设方式导通、下桥开关管断开，所述第二预设脉冲信号用于控制所述第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管按第二预设方式导通、上桥开关管断开。

具体地，如图2所示，所述预设脉冲信号为PWM波形脉冲信号(Pulse widthmodulation，脉冲宽度调制)，所述逆变器在所述PWM波形脉冲信号作用下的每一执行周期依次处于第一开关状态(状态I)、第二开关状态(状态II)、第三开关状态(状态III)、及第四开关状态(状态IV)，其中，在所述第一开关状态时，所述第一桥臂组中每一桥臂的上桥开关管导通且所述第二桥臂组中每一桥臂的下桥开关管断开；在所述第三开关状态时，所述第二桥臂组中每一桥臂的下桥开关管导通且所述第一桥臂组中每一桥臂的上桥开关管断开，在所述第二开关状态和所述第四开关状态时，所有桥臂的上桥开关管和下桥板开关管断开。

为了方便说明，动力系统只保留逆变器5，如图3所示。每种开关方式执行NPT个开关周期，每个开关周期执行4种开关状态。

假设逆变器5由n个桥臂组成，按照上述开关方式任意选择i个桥臂上桥动作为例，如图3所示。

在一个开关周期内首先保持状态I，对应桥臂3、……、i+1、i+3上桥处于导通状态；其次保持状态II，逆变器所有桥臂处于关闭状态；然后保持状态III，逆变器剩余桥臂1、2、i+2、i+4、i+5、……、n下桥处于导通状态；最后保持状态4，逆变器所有桥臂处于关闭状态；上述开关方式执行NPT个开关周期。每个开关周期的载频为恒定值，也可以为变化值；每个开关周期的占空比为恒定值，也可以为变化值。

电机控制器输出未短地或者电机绝缘未异常时，通过上述开关作用，电机绕组没有电流或者电流很小。电机控制器输出短地或者电机绝缘异常时，通过上述开关作用，电机绕组中产生较大的电流。通过霍尔检测电流与阈值对比进行识别电机控制器异常。

需要说明的是，在步骤S20中，所述预设电流阈值由以下方式获得：

在所述电机系统处于正常状态下，在所述母线电压最高时，获取所述绕组电流的电流值，作为第一参考值；在所述电机系统处于短地状态下，在仅有所述逆变器工作且所述母线电压最低时，获取所述绕组电流的电流值，作为第二参考值，在所述第二参考值大于所述第一参考值时，以所述第二参考值和所述第一参考值作为所述预设电流阈值的边界。此外，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第一参考值和所述第二参考值依据所述误差值进行调整。

进一步地，在所述母线电压最高时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第三参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第四参考值；在所述母线电压最低时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第五参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第六参考值；所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值作为所述预设电流阈值的边界。此外，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值依据所述误差值进行调整。

具体地，参考图1b，所述步骤S20中涉及检测所述电机绕组的电流，将检测获得的电流值与预设电流阈值进行比较的步骤，具体包括：

步骤S201：检测所述电机在单次所述预设脉冲信号作用下的各个电机绕组的电流，对各个电机绕组的电流按照电流大小进行排序，并将各个电机绕组中电流最大的目标绕组的电流作为所述检测获得的电流值；

步骤S202：将所述检测获得的电流值与预设电流阈值进行比较。

进一步地所述步骤S20还包括，在预设的M个预设脉冲信号内，检测获得的电流值连续大于所述预设电流阈值的次数达到预设次数阈值时，判定所述电机系统存在短地相，所述M为大于1的正整数，具体包括：

步骤S203：在所述检测获得的电流值大于所述预设电流阈值时，判定所述电机系统预短地；

步骤S204：统计所述电机系统在连续的所述预设脉冲信号作用下的出现预短地的次数；

步骤S205：在所述预短地的出现次数大于预设次数阈值时，判定所述目标绕组(电流最大)对应的相线为所述电机系统的短路相。

需要说明的是，这里的“预短地”的意思表示所述电机系统可能会发生短地；本实施例在具体实现中，如果出现“预短地”的次数达到一个预设的次数(预设次数阈值，NIT；在超过阈值情况下连续积累NIT次报出短地故障)，就表明所述电机系统必定发生短地现象。

此外，结合图4，在所述检测获得的电流值小于所述预设电流阈值时，或，在所述预短地的出现次数不大于预设次数阈值时，执行以下步骤：

获取所述预设脉冲信号的历史脉冲次数；

在所述历史脉冲次数达到预设脉冲次数阈值时，确认所述电机系统未短路；

在所述历史脉冲次数未达到预设脉冲次数阈值时，对历史脉冲次数加一，并返回步骤S10向所述逆变器输入预设脉冲信号，继续对电机系统异常的识别。

在具体实现中，逆变器桥臂的开关方式的组合可以包括以下五种情况：

以n个桥臂的逆变器为例对组合数量进行讨论，如图3所示。

(1)当1个桥臂上桥作为开关对象时，其开关形式数量如下

(2)当2个桥臂上桥作为开关对象时，其开关形式数量如下

(3)当i个桥臂上桥作为开关对象时，其开关形式数量如下

(4)当n-1个桥臂上桥作为开关对象时，其开关形式数量如下

(5)全部开关形式数量如下

本实施例具体在短路位置识别过程中，当控制器短地时通过上述任意一种开关方式便可在电机绕组中产生电流，但每相稳定电流大小与短地点位置有关，如图3所示。

假设短地点在X相，当第X相包含在i个桥臂中时，则上桥动作中第X相对应输出电流绝对值最大为I_omax，其余上桥动作中对应输出电流约为零，下桥动作中对应输出电流约为I_omax/(n-i)。

当第X相包含在n-i个桥臂中时，则下桥动作中第X相对应输出电流绝对值最大为I_omax，其余下桥动作中对应输出电流约为零，上桥动作中对应输出电流约为I_omax/i。

因此，可以通过短地电流的大小来定位短地点位置。

进一步地，为了更好地说明本方案的实现过程，以所述电机系统为三相电机系统为例进一步说明本方案的实现过程，即以n＝3为例，分别为UVW相桥臂，开关形式如下6种形式。100→011、010→101、001→110、110→001、101→010、011→100“1”表示上桥通，“0”表示下桥通，三位数从左到右依次代表UVW桥臂。

以100→011为例，如图5所示一个开关周期内有四种状态。其中状态I为开U相上桥，状态III为开VW相下桥，状态II和状态IV为死区。并对此进行模态分析：

如图6所示，一个开关周期根据电气特性共分为7个模态。每个模态电气特征量分析如下所述：

模态I

虚线构成充电回路，母线电容给Y电容下充电；点划线构成放电回路，Y电容上放电；充电和放电电流方向相同，经过电机绕组，绕组电流快速上升。

模态II

当Y电容下充满电、Y电容上放完电后，并且上桥为关闭，绕组中电流走W相上桥续流，电流缓慢下降。同时短路点经过W相上桥与Y电容进行能量振荡交换。

模态III

当Y电容电流振荡完毕后，并且上桥未关闭，绕组中电流走W相上桥续流，电流缓慢下降。

模态IV

当U上桥关闭，同时VW相下桥未打开时，绕组中电流走母线电容续流，电流急剧下降。死区1尽量减小。

模态V

当VW相下桥打开时，绕组中电流走U相下桥续流，电流缓慢下降；

虚线构成充电回路，母线电容给Y电容上充电，Y电容上很快充满；

点划线构成放电回路，Y电容下放电；续流电流、充电电流、放电电流合成W相电流，因此W相电流包含直流电流和高频电流。

模态VI

当Y电容充放电结束后，并且VW相下桥未关闭，绕组中电流走下桥续流，电流缓慢下降。

模态VII

当VW相下桥关闭并且U下桥未开时，绕组中电流走短路点给Y电容下充电，Y电容上放电，电流缓慢下降(先慢后快，总体比较慢)。死区2使得Y电容上能量下降，不利于模态I产生续流电流，因此尽量减小。

本实施例中，载波频率f_s是12kHz。占空比D为50％，上下桥脉冲互补。脉冲数NPT共50个。预设电流阈值ITH为恒定20A或者动态阈值[i_AW2,i_BW2]。(预短地的)预设次数阈值NIT为10次，在超过阈值情况下积累10次才报出短地故障。未短地情况下，执行短地策略时间约4.5ms。短地情况下，执行短地策略时间约1ms。

需要说明的是，本实施例的电机绕组的电流通过以下方式获得：

如图6所示，模态VII可知Y电容上放电，电压下降

式中，T_VII为死区1时间，I_o为U相绕组中平均电流，C为单侧Y电容容值。交流侧向直流侧释放能量为(Y电容上和母线电容串联，同时母线电容很大，因此组合可看作Y电容下)

式中，△U_VII为模态VII Y电容上电压下降量。短路线缆损失能量为

式中，R₁为短路线缆电阻。

如图6所示，模态I通过Y电容和母线电容从直流侧提供能量到交流侧。此时Y电容储存的能量为(Y电容下和母线电容串联，同时母线电容很大，因此组合可看作Y电容上)

E_I＝C(U_d-ΔU_VII)² (13)

式中，T_I为模态I中U相绕组电流上升时间，U_d为母线电压。

短路线缆损失能量为

E_IR1＝I_oR₁(2CU_d-T_VIII_o) (15)

式中，R₁为短路线缆电阻。

如图6所示，模态IV为死区2，绕组向直流侧传递能量为

E_IV＝U_dI_oT_IV (16)

式中，T_IV为死区2时间。

模态II、III、V、VI均处于续流状态，消耗的能量为

式中，U_s为单个开关管压降，T_s为开关周期，R为续流回路寄生电阻。

由以上分析可知

模态I提供的能量等于其他模态消耗的能量。可得

E_I-E_IR1＝E_IV+E_VII+E_VIIR1+E_R (18)

由以上式子可得

式中，T_sq为死区时间，默认死区1死区2相等。

求解表达式(19)可得

式中，I_o表示处于续流状态的电机绕组的电流，U_d表示母线电压，U_s表示单个IGBT导通压降，T_sq表示所述死区状态时间，C表示所述安全电容的单侧电容大小，R₁表示短路线缆电阻，R表示处于续流状态的电机绕组的阻值大小，T_s表示所述预设脉冲信号的单个周期的执行时间。

需要说明的是，所述获取所述绕组电流的电流值，通过多次测量后的稳态绕组电流；

本实施例的有益效果在于：持续向所述逆变器中的n个桥臂的控制端输入预设脉冲信号，以使得所述逆变器的第一桥臂组中所有桥臂的上桥开关管和第二桥臂组中所有桥臂的下桥开关管互补动作(即在每个预设脉冲信号的开关周期内任意i个桥臂上桥和其余n-i个桥臂下桥互补开关动作)，所述第一桥臂组和所述第二桥臂组构成所述逆变器的所有桥臂；根据母线电压的极限值在短地和未短地状态下的电流值作为预设电流阈值，最后获取开关管在续流状态下的绕组电流的电流值，比较所述绕组电流与所述预设电流阈值，以判断是否发生短地，即本实施例能够通过检测绕组电流来识别短地故障，根据输出电流大小可识别短地点位置，不需要增加硬件成本。

如图7所示，所述电机系统异常的识别设备包括处理器1001，即MCU(Microcontroller Unit)，该处理器可以是新能源汽车内部的电机控制器，也可以是一个独立的MCU；通讯总线1002，用于连接各个硬件设备；所述电机系统异常的识别设备还包括存储器1003、以及存储在所述存储器1003上并可在所述处理器1001上运行的计算机程序。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构并不构成对所述电机系统异常的识别设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图7所示，作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括操作系统以及计算机程序，所述计算机程序配置为实现所述电机系统异常的识别方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的电机系统异常的识别方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、或顺序。本发明的描述中，除非另有说明，“多条”、“多个”的含义是两个(两条)或两个(两条)以上。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种电机系统异常的识别方法，所述电机系统包括逆变器及电机；所述逆变器包括n个桥臂，且每一桥臂包括上桥开关管和下桥开关管，所述电机包括n个电机绕组，且所述n个电机绕组与所述n个桥臂一一对应连接，所述n为正整数，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述电机系统处于正常状态下，在所述母线电压最高时，获取所述绕组电流的电流值，作为第一参考值；在所述电机系统处于短地状态下，在仅有所述逆变器工作且所述母线电压最低时，获取所述绕组电流的电流值，作为第二参考值，在所述第二参考值大于所述第一参考值时，以所述第二参考值和所述第一参考值作为所述预设电流阈值的边界。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第一参考值和所述第二参考值依据所述误差值进行调整。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述母线电压最高时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第三参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第四参考值；在所述母线电压最低时，在所述电机系统处于正常状态下，获取所述绕组电流的电流值，作为第五参考值，在所述电机系统处于短地状态下且在仅有所述逆变器工作时，获取所述绕组电流的电流值，作为第六参考值；所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值作为所述预设电流阈值的边界。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对获取绕组电流的设备精度给定误差值，所述第三参考值、所述第四参考值、所述第五参考值和所述第六参考值依据所述误差值进行调整。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述电机系统还包括滤波单元，所述滤波单元与所述逆变器器连通，所述滤波单元包括安全电容，其中，所述绕组电流通过以下方式获得：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下计算式计算开关管处于续流状态的电机绕组的电流：

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述绕组电流的电流值，通过多次测量后的稳态绕组电流。

9.一种电机系统异常检测设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的电机系统异常方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项所述的电机系统异常检测方法的步骤。