CN118074602A - 一种电机堵转故障的检测方法、装置、水泵及其车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机堵转故障的检测方法、装置、车载热管理系统及其车辆,通过获取电机的第一转速以及所述电机当前的第一运行参数。由于在电机在正常工作时，运行参数与电机的转速存在对应关系，因此可以根据第一运行参数确定与之匹配的目标转速值及其对应的安全转速阈值，将第一转速与目标转速值进行比较，当第一转速低于目标转速值，确定电机出现堵转故障。这样，本申请实施例能够在电机完全堵转之前就能及时检测到电机的堵转故障，能够及时对该电机进行干预，避免电机的继续恶化直至堵转，能避免对电机以及应用该电机的设备造成严重影响，提高了电机运行的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种电机堵转故障的检测方法、装置、水泵及其车辆。
背景技术
电机堵转是电机在转速为零转时仍然输出扭矩的一种情况，目前，可以对电机的运行状态进行检测以判断电机是否发生堵转，例如若电机启动后长时间未检测到电机转子的位置发生变化，则可以判断电机处于堵转状态。然而，电机堵转属于电机运行过程中十分严重的故障，而实际上，电机通常并不会突然出现堵转，电机从出现异常到完全堵转往往需要经历一定的过程，但现有技术中只有等电机完全堵转后才能检测到电机的异常，这时已经对电机以及应用该电机的设备造成较为严重的影响。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明实施例提出一种电机堵转故障的检测方法、装置、水泵及其车辆，能够在电机完全堵转之前就能够检测到电机的堵转故障，避免因电机堵转对电机以及应用该电机的设备造成严重影响。
第一方面，本发明实施例提供一种电机堵转故障的检测方法，包括：
获取电机的第一运行参数和所述电机的第一转速，其中，所述第一运行参数用于控制所述电机当前的运行状态，所述第一转速为所述电机在所述第一运行参数下运行的转速；
基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值；
根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值；
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障。
根据本发明的一些实施例，所述安全转速阈值为所述目标转速值，将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障,包括：
将所述第一转速与所述目标转速值进行比较，当所述第一转速低于所述目标转速值，确定所述电机出现堵转故障。
根据本发明的一些实施例，所述根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值，包括：
根据所述目标转速值进行阈值计算，得到所述安全转速阈值，其中所述安全转速阈值小于所述目标转速值，且所述安全转速阈值与所述目标转速值之间的差值为第一差值。
根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：
获取所述电机的给定转速值，所述给定转速值为所述电机当前的工作需求转速；
所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括：
将所述第一转速与所述给定转速值进行比较，计算出所述第一转速与所述给定转速值的第二差值；
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，若所述第一转速小于所述安全转速阈值，且所述第二差值大于预设阈值，则确定所述电机出现堵转故障。
根据本发明的一些实施例，所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括：
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，则故障次数加1；
当所述故障次数大于预设次数，则确定所述电机出现堵转故障。
根据本发明的一些实施例，所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，还包括：
若所述第一转速高于或等于所述安全转速阈值，则所述故障次数减1。
根据本发明的一些实施例，所述基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值，包括：
基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系,根据所述第一运行参数确定与所述第一运行参数匹配的第二转速，其中，所述第二转速为所述电机在所述预设负载条件下以所述第一运行参数运行的期望转速；
将所述第二转速与转速限制值进行比较，当所述第二转速小于或等于转速限制值，将所述第二转速作为所述目标转速值；当所述第二转速大于所述转速限制值，将所述转速限制值作为所述目标转速值。
根据本发明的一些实施例，所述转速限制值为所述电机在所述预设负载条件下以最大转矩电流运行时的转速。
根据本发明的一些实施例，所述运行参数包括以下至少之一：
所述电机的母线电压；
或者，所述电机的转矩电流；
或者，所述电机的励磁电流；
或者，所述电机的输出功率。
根据本发明的一些实施例，在所述预设负载条件下，所述电机的负载为第一负载；所述电机在当前负载条件下的负载为第二负载，其中，所述第一负载大于所述第二负载。
根据本发明的一些实施例，所述电机的负载为在管路中流动的液体，所述预设负载条件包括以下至少之一：
所述液体的温度为第一温度值；
或者，所述管路中阀门的开度为第一开度值。
根据本发明的一些实施例，所述电机的当前负载条件包括以下至少之一：
当前所述液体的温度为第二温度值，所述第二温度值大于所述第一温度值；
或者，当前所述阀门的开度为第二开度值，所述第二开度值小于所述第一开度值。
根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：
在确定所述电机出现故障之后，停止所述电机运行和/或向所述电机的控制装置上报故障信息。
第二方面，本发明实施例提供一种控制装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并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述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法。
第三方面，本发明实施例提供一种水泵，包括：
叶轮，
电机，与所述叶轮连接，用于驱动所述叶轮转动；
控制电路，与所述电机连接，用于控制所述电机，其中，所述控制电路在控制所述电机的过程中执行如上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法。
第四方面，本发明实施例提供一种车载热管理系统，包括：
热循环管路，所述热循环管路中承载有冷却液；
阀门，设置于所述热循环管路上，用于控制所述冷却液的流量；
水泵，用于带动所述冷却液在所述热循环管路中流动，所述水泵包括叶轮、连接所述叶轮的电机以及用于控制所述电机的控制电路；
所述控制电路在控制所述电机的过程中执行如上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法。
第五方面，本发明实施例提供一种车辆，包括上述第二方面所述的控制装置或者第三方面所述的水泵或者第四方面所述的车载热管理系统。
第六方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法。。
根据本发明实施例的技术方案，包括但不限于如下技术效果：通过获取电机当前的第一运行参数，以及电机以第一运行参数下运行的第一转速。由于在电机在正常工作时，运行参数与电机的转速存在对应关系，因此可以预先确定电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，这样能够根据当前的第一运行参数确定与之匹配的目标转速值，并根据目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值，将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较,若第一转速低于所述安全转速阈值，则确定所述电机出现堵转故障。本申请实施例能够在电机完全堵转之前就能及时检测到电机的堵转故障，能够及时对该电机进行干预，避免电机的继续恶化直至完全堵转，能避免对电机以及应用该电机的设备造成严重影响，提高了电机运行的稳定性和可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明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
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本申请一个实施例提供的电机堵转故障的检测方法的流程图；
图2是图1中步骤S140的具体方法流程图；
图3是图1中步骤S120的具体方法流程图；
图4是本申请一个实施例提供的电机堵转故障的检测方法的流程图；
图5是在预设负载条件下母线电压与电机转速关系的特性曲线图；
图6是本申请一个实施例提供的控制器的系统架构图；
图7是本申请一个实施例提供的车载热管理系统的系统架构图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明实施例的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数，“至少一个”是指一个或者多个，“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，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者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
需要说明的是，本发明实施例中设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明实施例中的具体含义。例如，术语“连接”可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
需要说明的是，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
电机堵转是电机在转速为零转时仍然输出扭矩的一种情况，目前，可以对电机的运行状态进行检测以判断电机是否发生堵转，例如若电机启动后长时间未检测到电机转子的位置发生变化，则可以判断电机处于堵转状态。然而，电机堵转属于电机运行过程中十分严重的故障，而实际上，电机通常并不会突然出现堵转，电机从出现异常到完全堵转往往需要经历一定的过程，但现有技术中只有等电机完全堵转后才能检测到电机的异常，这时已经对电机以及应用该电机的设备造成较为严重的影响。
对于新能源汽车领域的热管理系统的可靠性要求比较高，如热管理系统出现异常，会导致整车系统的热平衡出现偏差，严重时会使车辆无法行使。水泵是热管理系统最重要的模块之一，它是热量传输的搬运工，水泵的安全可靠运行尤为重要。当水泵出现异常磨损或异物堵塞时，在水泵卡死故障无法运行之前，提前检测到水泵的异常，已便排查问题或更换水泵。在水泵出现堵转之前检测到水泵的异常，对整个热管理系统安全性有很大的提高。
基于此，本发明实施例提出一种电机堵转故障的检测方法、装置、水泵及其车辆，电机堵转故障的检测方法获取电机当前的第一运行参数和所述电机的第一转速，其中，所述第一运行参数用于控制所述电机当前的运行状态，所述第一转速为所述电机在所述第一运行参数下运行的转速；基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值；根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值；将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障；能够在电机完全堵转之前就能及时检测到电机的堵转故障，能够及时对该电机进行干预，避免电机的继续恶化直至完全堵转，能避免对电机以及应用该电机的设备造成严重影响，提高了电机运行的稳定性和可靠性。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1，本发明的第一方面实施例提供一种电机故障检测方法，包括但不限于步骤S110至步骤S140，其中：
步骤S110：获取电机的第一运行参数和所述电机的第一转速，其中，所述第一运行参数用于控制所述电机当前的运行状态，所述第一转速为所述电机在所述第一运行参数下运行的转速。
可以理解的是，电机的第一转速是电机工作在当前的第一运行参数时所获取得到的转速，也即电机的第一转速与电机当前的第一运行参数具有明确的对应关系。
步骤S120：基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值。
需要说明的是，电机的运行参数包括电机的母线电压、电机的转矩电流、电机的励磁电流、电机的输出功率中的至少之一。
可以理解的是，由于在电机在正常工作时，运行参数与电机的转速存在对应关系，因此可以预先对电机进行运行测定，使得电机在预设负载条件以不同运行参数工作，并测量获得对应的转速，从而得到对应不同运行参数的目标转速值。电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系可以通过形成参数表、特性曲线或者公式的方式存储在电机的控制器中；在确定与第一运行参数匹配的电机的目标转速值时，可以通过基于第一运行参数查参数表、基于第一运行参数查特性曲线或者将第一运行参数带入公式，得到电机的目标转速值。
需要说明的是，预先在预设负载条件下对电机进行的运行测定，既可以是对当前电机测定，也可以是测定相同型号或参数的电机。
在本发明的一些实施例中，在所述预设负载条件下，所述电机的负载为第一负载；所述电机在当前负载条件下的负载为第二负载，其中，所述第一负载大于所述第二负载。
在预设负载条件进行测定时的第一负载大于当前负载条件下的第二负载，也即在较大的负载条件下进行测定，使得测定得到的目标转速值对应的是较为严苛的负载条件，能够使得目标转速值对于判断电机是否存在堵转故障更具有参考价值。
另外，还可以理解的是，电机负载为电机对外做功的对象。例如，在本发明的一些实施例中，当电机驱动的是车载热管理系统中用于带动冷却液在热循环管路中流动的水泵时，所述电机的负载为在管路中流动的液体，所述预设负载条件包括以下至少之一：所述液体的温度为第一温度值；或者，所述管路中阀门的开度为第一开度值。
可以理解的是，由于管路中流动的液体的温度，会影响其粘度，从而影响电机做功所需提供的力，因此液体的温度是影响电机的负载的因素之一；同理，管路中阀门的开度会影响管路中流动的液体的流量，从而影响电机做功所需提供的力，因此管路中阀门的开度也是影响电机的负载的因素之一。
相应地，在本实施例步骤S110获取电机的第一运行参数和所述电机的第一转速时，所述电机的当前负载条件包括以下至少之一：当前所述液体的温度为第二温度值，所述第二温度值大于所述第一温度值；或者，当前所述阀门的开度为第二开度值，所述第二开度值小于所述第一开度值。
可以理解的是，对于冷却液来说，由于液体的温度越低，其粘度越大；对于在管路中流动的液体来说，管路中的阀门开度越大，电机的负载越大。当预设负载条件仅考虑液体的温度这一影响因素时，当前液体的第二温度值大于第一温度值，就相当于当前液体的粘度较低，也即当前负载条件下的第二负载小于预设负载条件下的第一负载；当预设负载条件仅考虑阀门的开度这一影响因素时，当前所述阀门的第二开度值小于第一开度值，也即当前负载条件下的第二负载小于预设负载条件下的第一负载；当预设负载条件同时考虑液体的温度和阀门的开度两个影响因素时，同时满足当前液体的第二温度值大于第一温度值，以及当前所述阀门的第二开度值小于第一开度值，能够进一步确保当前负载条件下的第二负载小于预设负载条件下的第一负载。
步骤S130：根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值。
步骤S140：将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障。
根据电机的第一运行参数确定了与之匹配的目标转速值后，可以进一步根据目标转速值确定电机转速的安全转速阈值，并通过将第一转速与安全转速阈值进行比较，若第一转速低于所述安全转速阈值，则确定所述电机出现堵转故障。这样，本申请实施例能够在电机完全堵转之前就能及时检测到电机的堵转故障，能够及时对该电机进行干预，避免电机的继续恶化直至完全堵转，能避免对电机以及应用该电机的设备造成严重影响，提高了电机运行的稳定性和可靠性。
另外，需要说明的是，堵转故障包括堵转情况较为严重的故障，例如电机转速为零的堵转故障；堵转故障还包括堵转情况较为轻微的故障，例如电机转速低于正常运行时的转速但不为零，也即处于半堵转状态。
在本发明的一些实施例中，所述安全转速阈值为所述目标转速值，步骤S140中的将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障,包括：
将所述第一转速与所述目标转速值进行比较，当所述第一转速低于所述目标转速值，确定所述电机出现堵转故障。
可以理解的是，在本实施例中，直接将目标转速值作为安全转速阈值，也即将预设负载条件下电机在第一运行参数下运行时的转速作为安全转速阈值；若是第一转速低于安全转速阈值，表示在当前负载条件下电机在第一运行参数下运行时的转速低于预设负载条件下电机在第一运行参数下运行时的转速；而由于当前负载条件下的第二负载小于预设负载条件下的第一负载，因此正常情况下第一转速应当大于安全转速阈值；当第一转速低于目标转速值时则可以判断出电机出现堵转故障。
在本发明的另一些实施例中，步骤S130中的所述根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值，包括：
根据所述目标转速值进行阈值计算，得到所述安全转速阈值，其中所述安全转速阈值小于所述目标转速值，且所述安全转速阈值与所述目标转速值之间的差值为第一差值。
可以理解的是，相较于上述直接将目标转速值作为安全转速阈值的实施例，本实施例是在目标转速值的基础上降低第一差值，再作为安全转速阈值。采用本实施例的方式来确定安全转速阈值，能够避免由于负载波动带来的转速波动导致的误判断。
在本发明的一些实施例中，电机堵转故障的检测方法还包括：获取所述电机的给定转速值，所述给定转速值为所述电机当前的工作需求转速；步骤S140中的将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括但不限于以下步骤：
将所述第一转速与所述给定转速值进行比较，计算出所述第一转速与所述给定转速值的第二差值；
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，若所述第一转速小于所述安全转速阈值，且所述第二差值大于预设阈值，则确定所述电机出现堵转故障。
本实施例采用的检测方法，进一步引入了工作需求转速来进行堵转故障判定。第一转速较低一方面可能是由于电机存在堵转故障导致，另一方面也可以是由于电机当前的工作需求转速较低导致，因此将第一转速与给定转速值进行比较，若是第一转速与所述给定转速值的第二差值不大于预设阈值，表示第一转速能够满足电机当前的工作需求，因此不判定为电机出现堵转故障；当所述第一转速小于所述安全转速阈值，且所述第二差值大于预设阈值，表示第一转速过低且第一转速无法满足电机当前的工作需求，则判定为电机出现堵转故障。引入给定转速值进行判定，能够降低误判率，提高电机故障判定的准确性。
需要说明的是，本实施例引入工作需求转速来进行堵转故障判定的方式，既可以与上述直接将目标转速值作为安全转速阈值的实施例结合应用，也可以与在目标转速值的基础上降低第一差值后再作为安全转速阈值的实施例结合应用。
参照图2，在本发明的一些实施例中，步骤S140中的将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括但不限于步骤S210至步骤S220：
步骤S210：将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，则故障次数加1；
步骤S220：当所述故障次数大于预设次数，则确定所述电机出现堵转故障。
可以理解的是，相较于前述实施例通过第一转速与安全转速阈值的单次比较结果，来确定电机是否出现堵转故障，本实施例采用的故障判定方式更为严苛；而本实施例提供的电机堵转故障的检测方法，是通过统计故障次数，在故障次数大于预设次数的情况下，才确定电机出现堵转故障。本发明实施例提供的故障判定方法，通过在第一转速低于安全转速阈值的情况下对故障次数进行加1处理，再将故障次数与预设次数进行比较，能够避免第一转速波动或者单次误判断带来的不良影响，提高电机故障判定的准确性。
根据本发明的一些实施例，在图2所示的实施例中，相应步骤S140中的将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，还包括以下步骤：
若所述第一转速高于或等于所述安全转速阈值，则所述故障次数减1。
可以理解的是，当单次判断第一转速高于或等于安全转速阈值时，将故障次数减1，能够使得故障次数大于预设次数时，最近的连续多次比较中，第一转速低于安全转速阈值的次数远大于第一转速高于或等于安全转速阈的次数，从而提高电机堵转故障判断的准确率。
参照图3，根据本发明的一些实施例，步骤S120中的基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值，包括但不限于步骤S310至步骤S320：
步骤S310：基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系,根据所述第一运行参数确定与所述第一运行参数匹配的第二转速，其中，所述第二转速为所述电机在所述预设负载条件下以所述第一运行参数运行的期望转速；
步骤S320：将所述第二转速与转速限制值进行比较，当所述第二转速小于或等于转速限制值，将所述第二转速作为所述目标转速值；当所述第二转速大于所述转速限制值，将所述转速限制值作为所述目标转速值。
另外，在图3所示的实施例中，所述转速限制值为所述电机在所述预设负载条件下以最大转矩电流运行时的转速。
在本实施例中，通过引入转速限制值对电机在预设负载条件下以第一运行参数运行的期望转速进行限制，避免目标转速值超出转速限制值。
具体地，参照图5对上述实施例进行解释，当第一运行参数考虑电机的母线电压时，电机在预设负载条件下以母线电压运行时与期望转速的特性曲线参照图5中的直线①所示；转速限制值对应的特性曲线参照图5中的直线②所示；因此图5中的实线部分则为本实施例的目标转速值与电机的运行参数的特性曲线。可以理解的是，当直接将目标转速值作为安全转速阈值时，若是电机的第一转速处于图5中的实线以下区域，则判定电机出现堵转故障；若是电机的第一转速处于图5中的实线以上区域，则判定电机没有出现堵转故障。另外，可以看到，虚线③则是在上述实施例提供的在目标转速值的基础上降低第一差值后得到的安全转速阈值的特性曲线；当第一转速处于图5中的虚线③以下区域，则判定电机出现堵转故障，当第一转速处于图5中的虚线③以上区域，则判定电机没有出现堵转故障。
另外，在本发明的一些实施例中，电机堵转故障的检测方法还包括以下步骤：
在确定所述电机出现故障之后，停止所述电机运行和/或向所述电机的控制装置上报故障信息。
通过在确定电机出现故障之后，停止电机运行，能够避免因电机堵转对电机以及应用该电机的设备造成严重影响；及时向电机的控制装置上报故障信息，能够通知检修人员及时进行处理。
下面，结合图4和图5对本发明的电机堵转故障的检测方法进行具体介绍。
图4是本申请一个实施例提供的电机堵转故障的检测方法的流程图；图5是在预设负载条件下母线电压与电机转速关系的特性曲线图。参照图4和图5，电机堵转故障的检测方法包括以下步骤：
步骤S410：控制电机启动运行；
步骤S420：获取电机的最大转矩电流Iq，并根据最大转矩电流Iq确定出对应的第一最大转速Iq-Speed；例如，如图5所示直线②所示，当电机的最大转矩电流Iq设置为16A时，对应的第一最大转速Iq-Speed为6000rpm；
步骤S430：获取电机当前运行状态下的母线电压Udc，并根据母线电压Udc确定出对应的第二最大转速V-Speed；其中，参照图5，电机在预设负载条件下第二最大转速V-Speed与母线电压Udc的对应关系如直线①所示；
步骤S440：判断第一最大转速Iq-Speed是否小于第二最大转速V-Speed？当第一最大转速Iq-Speed小于第二最大转速V-Speed，转至步骤S451；当第一最大转速Iq-Speed不小于第二最大转速V-Speed，转至步骤S452；
步骤S451：将第一最大转速Iq-Speed作为最大可运行转速Run-MaxSpeed；然后转至步骤S460；
步骤S452：将第二最大转速V-Speed作为最大可运行转速Run-MaxSpeed；然后转至步骤S460；最大可运行转速Run-MaxSpeed的特性曲线如图5中的实线所示；
步骤S460：获取电机的实际运行转速Run-Speed和指令转速Ref-Speed，判断条件一和条件二是否同时满足，条件一为最大可运行转速Run-MaxSpeed与实际运行转速Run-Speed的差值大于预设阈值Speed-thresho ld，条件二为指令转速Ref-Speed与实际运行转速Run-Speed的差值大于预设阈值Speed-thresho ld；当条件一和条件二同时满足，转至步骤S471；否则转至步骤S472；
步骤S471：计数值Err-cunt加一；然后转至步骤S480；
步骤S472：判断计数值Err-cunt是否大于0；当计数值Err-cunt不大于0，不作处理；当计数值Err-cunt大于0，转至步骤S473；
步骤S473：计数值Err-cunt减一；然后转至步骤S480；
步骤S480：判断计数值Err-cunt是否大于预设计数阈值Err-Thresho ld；当计数值Err-cunt大于预设计数阈值Err-Thresho ld，转至步骤S490；当计数值Err-cunt不大于预设计数阈值Err-Thresho ld，转至步骤S430；
步骤S490：报半堵转故障并停机。
在本实施例中，在预设负载条件下，例如是在低温-20℃冷却液下，测得母线电压、转矩电流与最大可运行转速Run-MaxSpeed关系曲线如图5中的实线所示；当负载变小，例如是阀门开度变小时，若电机没有出现堵转故障，电机的实际运行转速Run-Speed在图5中对应于当前负载条件下的母线电压和转矩电流的落点会落入图5中的实线上侧；若电机出现堵转故障，电机的实际运行转速Run-Speed在图5中对应于当前负载条件下的母线电压和转矩电流的落点会落入图5中的实线下侧。
参照图6，本发明的第二方面实施例提供一种控制装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并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述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法，例如执行图1中的方法步骤S110至步骤S140、执行图2中的方法步骤S210至步骤S220或者执行图3中的方法步骤S310至步骤S320。
另外，本发明的第三方面实施例提供一种水泵，包括叶轮、电机和控制电路，其中：
所述电机与所述叶轮连接，用于驱动所述叶轮转动；
所述控制电路与所述电机连接，用于控制所述电机，其中，所述控制电路在控制所述电机的过程中执行如上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法，例如执行图1中的方法步骤S110至步骤S140、执行图2中的方法步骤S210至步骤S220或者执行图3中的方法步骤S310至步骤S320。
参照图7，本发明的第四方面实施例提供一种车载热管理系统，包括热循环管路1710、阀门1720和水泵1730，其中
热循环管路1710中承载有冷却液；阀门1720设置于热循环管路1710上，用于控制冷却液的流量；
水泵1730用于带动冷却液在热循环管路1710中流动，所述水泵1730包括叶轮、连接所述叶轮的电机以及用于控制所述电机的控制电路；所述控制电路在控制所述电机的过程中执行如上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法，例如执行图1中的方法步骤S110至步骤S140、执行图2中的方法步骤S210至步骤S220或者执行图3中的方法步骤S310至步骤S320。
另外，本发明的第五方面实施例提供一种车辆，包括上述第二方面所述的控制装置或者第三方面所述的水泵或者第四方面所述的车载热管理系统。
另外，本发明的第六方面实施例提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述第一方面所述的电机堵转故障的检测方法，例如执行图1中的方法步骤S110至步骤S140、执行图2中的方法步骤S210至步骤S220或者执行图3中的方法步骤S310至步骤S320。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
在本发明实施例的描述中，参考术语“一个实施例/实施方式”、“另一实施例/实施方式”或“某些实施例/实施方式”、“在上述实施例/实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少两个实施例或实施方式中。在本公开中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的示实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式中以合适的方式结合。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (18)
1.一种电机堵转故障的检测方法，其特征在于，包括：
获取电机的第一运行参数和所述电机的第一转速，其中，所述第一运行参数用于控制所述电机当前的运行状态，所述第一转速为所述电机在所述第一运行参数下运行的转速；
基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值；
根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值；
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障。
2.根据权利要求1所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述安全转速阈值为所述目标转速值，将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障,包括：
将所述第一转速与所述目标转速值进行比较，当所述第一转速低于所述目标转速值，确定所述电机出现堵转故障。
3.根据权利要求1所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述根据所述目标转速值，确定所述电机转速的安全转速阈值，包括：
根据所述目标转速值进行阈值计算，得到所述安全转速阈值，其中所述安全转速阈值小于所述目标转速值，且所述安全转速阈值与所述目标转速值之间的差值为第一差值。
4.根据权利要求2或3所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述电机的给定转速值，所述给定转速值为所述电机当前的工作需求转速；
所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括：
将所述第一转速与所述给定转速值进行比较，计算出所述第一转速与所述给定转速值的第二差值；
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，若所述第一转速小于所述安全转速阈值，且所述第二差值大于预设阈值，则确定所述电机出现堵转故障。
5.根据权利要求1所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，包括：
将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，则故障次数加1；
当所述故障次数大于预设次数，则确定所述电机出现堵转故障。
6.根据权利要求5所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述将所述第一转速与所述安全转速阈值进行比较，当所述第一转速低于所述安全转速阈值，确定所述电机出现堵转故障，还包括：
若所述第一转速高于或等于所述安全转速阈值，则所述故障次数减1。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系，对所述第一运行参数进行匹配计算，确定与所述第一运行参数匹配的所述电机的目标转速值，包括：
基于所述电机在预设负载条件下的运行参数与转速的关系,根据所述第一运行参数确定与所述第一运行参数匹配的第二转速，其中，所述第二转速为所述电机在所述预设负载条件下以所述第一运行参数运行的期望转速；
将所述第二转速与转速限制值进行比较，当所述第二转速小于或等于转速限制值，将所述第二转速作为所述目标转速值；当所述第二转速大于所述转速限制值，将所述转速限制值作为所述目标转速值。
8.根据权利要求7所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述转速限制值为所述电机在所述预设负载条件下以最大转矩电流运行时的转速。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述运行参数包括以下至少之一：
所述电机的母线电压；
或者，所述电机的转矩电流；
或者，所述电机的励磁电流；
或者，所述电机的输出功率。
10.根据权利要求1至3任意一项所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，在所述预设负载条件下，所述电机的负载为第一负载；所述电机在当前负载条件下的负载为第二负载，其中，所述第一负载大于所述第二负载。
11.根据权利要求1至3任意一项所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述电机的负载为在管路中流动的液体，所述预设负载条件包括以下至少之一：
所述液体的温度为第一温度值；
或者，所述管路中阀门的开度为第一开度值。
12.根据权利要求11所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述电机的当前负载条件包括以下至少之一：
当前所述液体的温度为第二温度值，所述第二温度值大于所述第一温度值；
或者，当前所述阀门的开度为第二开度值，所述第二开度值小于所述第一开度值。
13.根据权利要求1至4任意一项所述的电机堵转故障的检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
在确定所述电机出现故障之后，停止所述电机运行和/或向所述电机的控制装置上报故障信息。
14.一种控制装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并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13中任一所述的电机堵转故障的检测方法。
15.一种水泵，其特征在于，包括：
叶轮，
电机，与所述叶轮连接，用于驱动所述叶轮转动；
控制电路，与所述电机连接，用于控制所述电机，其中，所述控制电路在控制所述电机的过程中执行上述权利要求1至13任意一项所述的电机堵转故障的检测方法。
16.一种车载热管理系统，其特征在于，包括：
热循环管路，所述热循环管路中承载有冷却液；
阀门，设置于所述热循环管路上，用于控制所述冷却液的流量；
水泵，用于带动所述冷却液在所述热循环管路中流动，所述水泵包括叶轮、连接所述叶轮的电机以及用于控制所述电机的控制电路；
所述控制电路在控制所述电机的过程中执行上述权利要求1至13任意一项所述的电机堵转故障的检测方法。
17.一种车辆，其特征在于，包括权利要求14所述的控制装置或者权利要求15所述的水泵或者权利要求16所述的车载热管理系统。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至13任意一项所述的电机堵转故障的检测方法。
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