[发明专利]新能源汽车驱动电机缺相检测方法

权利要求书

1.一种新能源汽车驱动电机缺相检测方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、根据电机控制原理，逆变器控制电机运行时，其三相电流之和为零，

I_a+I_b+I_c＝0 (1)

其中，I_a为电机A相电流，I_b为电机B相电流，I_c为电机C相电流，

当任意一相缺相，则另外两相形成回路，当任意两相或三相缺相则无法形成回路；

步骤二、在车辆静止时进行静态缺相检测，给电机注入三相固定电流，并且无扭矩产生，防止检测过程中车辆抖动，根据永磁同步电机扭矩合成原理：

T_rq＝P[Ψ_f×i_q+(L_d-L_q)×i_d×i_q] (2)

其中，T_rq为扭矩，P为极对数，Ψ_f为永磁励磁磁场，L_d,L_q,i_d,i_q分别为直轴及交轴的电感和电流；

在保证转子角度准确的情况下，给定q轴电流为0，d轴电流为一个较小值，此时无扭矩产生且可产生三相电流值；根据矢量变换原理，电压矢量分为六个扇区，当转子角度落在某个扇区内时，根据电压合成原理：

U_ref×T_s＝U_x×T_x+U_y×T_y+U_o×T_o (3)

其中，U_ref为合成电压矢量，Ts为脉冲周期，Ux和Uy为某扇区的边界矢量，U₀为零矢量，Tx、Ty和T₀分别为边界矢量和零矢量的作用时间；

步骤三、由于转子每个角度对应的合成电压矢量和对应的开关时间不一致，导致三相电流值无法确定，因此对现有扇区重新划分，以原有矢量变换基准将坐标系按照顺时针旋转30度，即第一扇区为-1/6π～1/6π，其余扇区依次类推；

步骤四、假设转子角度落在第一扇区，则给定一个固定的角度值0度进行矢量变换，由矢量合成原理可知，此时U_ref仅由第一扇区的边界矢量U4和零矢量U0合成，则三相电流值为确定关系，即I_a＝-2I_b＝-2I_c，给定i_d＝n，i_q＝0，则得到：

I_a＝n，I_b＝I_c＝-n/2 (4)

步骤五、根据式(4)，记录多次电机三相电流并取平均值，如A相缺失，则I_a＝I_b＝I_c＝0；如B相缺失，则I_a＝n、I_c＝-n、I_b＝0；如C相缺失，则I_a＝n、I_b＝-n、I_c＝0；如A相和B相缺失或三相均缺失，则I_a＝I_b＝I_c＝0；

步骤六、将缺相状况进行分类，I_a＝I_b＝I_c＝0为第一类，其余为第二类，考虑误差范围，针对第一类，缺相判断条件为(|I_a|n/2)(|I_b|n/2)，针对第二类，缺相判断条件为|I_a+2I_b|n/2；

步骤七、依据第一扇区的缺相判断条件，根据其对应的电流关系，分别推导出其余五个扇区的缺相判断条件，其中：

第一扇区和第四扇区的电流关系为：I_a＝-2I_b＝-2I_c，缺相判断条件为：(|I_a+2I_b|n/2)||((|I_a|n/2)(|I_b|n/2))；

第二扇区和第五扇区的电流关系为：2I_a＝-2I_b＝-I_c，缺相判断条件为：(|I_a-I_b|n/2)||((|I_a|n/2)(|I_c|n/2))；

第三扇区和第六扇区的电流关系为：2I_a＝2I_c＝-I_b，缺相判断条件为：(|I_b+2I_a|n/2)||((|I_b|n/2)(|I_c|n/2))；

步骤八、在车辆行驶过程中进行动态缺相检测，车辆运行中有一相缺相时，其他两相电流会突然增加，缺相电流突然减小，如果存在两相缺相或三相缺相，则三相电流为零，电机立刻停止运行；根据上述现象，单相缺相电流特征明显，而两相和三相缺相，电流减小到零，由于电流传感器偏差的存在，当电流较小时，难以区分低速小扭矩工况和电机缺相工况，因此避开车辆低速小扭矩工况，得出动态时的缺相判断条件：

当两相或三相缺相时，判断条件为：(I_an)||(I_bn)||(I_cn)；

当单相缺相时，判断条件为：(|I_a-I_b|m)||(|I_a-I_c|m)||(|I_b-I_c|m)；

其中，I_a，I_b，I_c为记录多次三相电流的平均值，n，m为判断阈值，根据系统而定。