[发明专利]一种电机主动短路状态的实时诊断方法

说明书

本发明公开了一种电机主动短路状态的实时诊断方法，包括：获取电机的电驱动单元当前请求的门级驱动状态，三相电流，母线电压以及转速，求取相电流幅值；当电驱动单元请求的门级状态为主动短路状态，且转速大于主动短路诊断开启转速阈值时，进行主动短路诊断；当相电流幅值小于主动短路状态相电流阈值，或者母线电压大于主动短路状态母线电压阈值，则诊断为当前门级驱动状态为非主动短路状态；反之则诊断为主动短路状态。本发明在不增加主动短路继电器的情况下，根据门级驱动状态为主动短路状态时，转速与相电流幅值的关系，以及全关断状态下转速、相电流幅值及母线电压的关系来判断当前是否处于主动短路状态，具有较好的时效性。

技术领域

本发明涉及电机控制保护领域，特别涉及一种电机主动短路状态的实时诊断方法。

背景技术

在电动汽车的电机控制系统中，永磁同步电机(PMSM)由于其高功率密度、高效率和小尺寸得到了广泛的应用。当装备永磁同步电机的新能源汽车出现扭矩失控，驱动系统过温等严重故障时，要求电机控制器能迅速关闭电机输出。在低速条件下，通过关断绝缘珊双极型晶体管(IGBT)三相桥臂即可实现。然而高速运行时，关闭三相桥臂后，由于电机反电势过高，电机电流会通过IGBT的续流二极管向电池整流回馈，产生较大制动转矩对驱动系统及动力电池造成损伤的同时会威胁到驾驶人员人身安全。

基于此，在实际应用中会将永磁同步电机三相互短，即主动短路(ASC)，实现主动短路的方法为IGBT上三桥全部关断，下三桥全部打开。主动短路状态能在高速时输出小扭矩，不会存在较高反电势。符合安全关断扭矩的需求，能有效降低对驱动系统及动力电池的冲击，同时保护驾驶员的安全。

专利文献1(公开号：CN 109406997A)公开了一种电机主动短路继电器的测试方法，主要是针对增加主动短路继电器实现主动短路时，在上电时通过零转速检测判断第一，第二继电器处于闭合状态。打开第二继电器，在第一与第三相绕组加入第一激励信号，检测第一激励信号是否成功；然后打开第一继电器，根据第一继电器两端的电压判断第一继电器是否成功打开。本文献公开方案通过对短路继电器的打开测试，验证短路继电器是否正常，增加行驶过程中车辆电机主动短路功能的可靠性。

现有技术增加了主动短路继电器，通过主动短路继电器实现主动短路功能，对于主动短路功能的检测主要是对主动短路继电器能否正常开关进行检测。但是对于未增加主动短路继电器时的主动短路功能检测无法诊断；且该方法只能在上电时刻进行检测，无法诊断运行时是否能进入主动短路状态。

发明内容

本发明目的是：提供一种电机主动短路状态的实时诊断方法，在不增加主动短路继电器的情况下，通过电驱动单元三相IGBT桥臂实现主动短路时，通过三相电流以及母线电压对主动短路时的状态进行判断，以确定当前是否确实处于主动短路状态，且对于主动短路状态进行实时判断。

本发明的技术方案是：

一种电机主动短路状态的实时诊断方法，包括：

S1、获取电机的电驱动单元当前请求的门级驱动状态GateMode，三相电流I_a、I_b、I_c，母线电压U_bus以及转速n；

S2、将三相电流I_a、I_b、I_c经过Clark变换求得αβ坐标系下的I_α和I_β，并进一步求取相电流幅值I_s；

S3、判断当前是否需要进行主动短路诊断：即当电驱动单元请求的门级状态GateMode为主动短路状态，且转速n大于主动短路诊断开启转速阈值n_DiaAsc时，进行主动短路诊断，进入S4；否则，不进行主动短路诊断,返回S1；

S4、通过主动短路诊断判断模块来诊断当前实际的门级驱动状态是否为主动短路状态：