永磁同步電機轉子退磁檢測方法、設備、裝置及存儲介質與流程
2024-04-16 03:37:05 1
1.本發明屬於新能源電驅動系統技術領域，具體涉及永磁同步電機轉子退磁檢測方法、設備、裝置及存儲介質。
背景技術：
2.永磁同步電機廣泛應用於電動汽車領域，永磁同步電機工作時轉子因磁滯損耗、渦流損耗等原因而發熱溫度升高，當轉子溫度超過其轉子永磁材料的許用溫度極限一定時間將導致轉子永磁材料退磁，導致電機輸出扭矩減小，嚴重影響電動汽車駕駛性能甚至產生安全風險，因此需及時檢測識別永磁同步電機是否退磁，從而規避產生非預期的整車駕駛異常及駕駛安全風險。
3.然而，由於永磁同步電機工作時轉子高速旋轉，電機轉子難以安裝傳感器，故當前電動車用永磁同步電機轉子在整車上未作退磁檢測及保護，使得整車使用存在駕駛性風險。
技術實現要素：
4.本發明的目的是：旨在提供永磁同步電機轉子退磁檢測方法、設備、裝置及存儲介質，在汽車上的永磁同步電機啟動的正常運行或者停車狀態下都能及時檢測識別永磁同步電機是否退磁，從而規避產生非預期的整車駕駛異常及其造成的駕駛安全風險。
5.為實現上述技術目的，本發明採用的技術方案如下：
6.第一方面，本技術實施例提供了一種永磁同步電機轉子退磁檢測方法，應用於永磁同步電機轉子退磁檢測設備，所述設備包括電機控制器、第一檢測模塊和第二檢測模塊，所述第一檢測模塊用於在電機工作時進行退磁檢測，所述第二檢測模塊用於在電機未工作狀態下進行退磁檢測，所述方法包括:
7.所述電機控制器與待測電機通信，獲取所述待測電機的工作狀態；
8.根據所述待測電機的工作狀態，選擇第一檢測模塊或第二檢測模塊對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果；
9.對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁。
10.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，所述電機控制器與待測電機通信，獲取所述待測電機的工作狀態，包括：
11.當所述待測電機正常工作時，所述電機控制器的電機運行標誌位為第一示數；
12.當所述待測電機未工作時，所述電機控制器的電機運行標誌位為第二示數。
13.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，根據所述待測電機的工作狀態，選擇第一檢測模塊或第二檢測模塊對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果，包括：
14.所述電機運行標誌位為第一示數時，選擇第一檢測模塊對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果；
15.所述電機運行標誌位為第二示數時，選擇第二檢測模塊對所述待測電機進行退磁
檢測，獲得檢測結果。
16.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，選擇第一檢測模塊對所述待測電機進行退磁檢測，包括：
17.所述第一檢測模塊採集正常運行狀態下的所述待測電機的實際直流功率、電機運行時的電機轉速和扭矩，根據預設的電機系統的效率map標定表計算得出所述待測電機的請求直流功率；
18.計算得出所述實際直流功率與所述請求直流功率的功率偏差
△
p。
19.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，選擇第二檢測模塊對所述待測電機進行退磁檢測，包括：
20.所述第二檢測模塊內包括帶電源的三相定子線圈電路，第二檢測模塊進行檢測時，所述待測電機串聯進所述待測電路運行，所述第二檢測模塊採集所述的電路中請求退磁檢測電流和所述電路中的電源電池的內阻，根據所述請求退磁檢測電流和電池的內阻，查詢預設的第一標定標表獲得電流中間參數；
21.所述第二檢測模塊採集所述電路內電源電池兩端的動態電壓，根據所述動態電壓，查詢預設的第二標定表，獲得所述動態電壓對應的係數α；
22.根據所述電流中間參數和所述係數α，計算得出實際退磁檢測電流；
23.計算得出所述實際退磁檢測電流與所述請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i。
24.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁，包括：
25.當通過所述第一檢測模塊進行檢測時，將所述功率偏差
△
p與預設的功率偏差閾值p0進行比較；
26.若所述功率偏差
△
p超過所述功率偏差閾值p0，則判定所述待測電機的轉子退磁；若所述功率偏差
△
p不超過所述功率偏差閾值p0，則判定所述待測電機的轉子未退磁。
27.結合第一方面，在一些可選的實施方式中，對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁，包括：
28.當通過所述第二檢測模塊進行檢測時，將所述電流偏差
△
i與預設的電流偏差閾值i0進行比較；
29.若所述電路偏差
△
i超過所述電流偏差閾值i0，則判定所述待測電機的轉子退磁；若所述電流偏差
△
i不超過所述電流偏差閾值i0，則判定所述待測電機的轉子未退磁。
30.第二方面，本技術實施例還提供一種永磁同步電機轉子退磁檢測裝置，應用於永磁同步電機轉子退磁檢測設備，所述設備包括電機控制器、第一檢測模塊和第二檢測模塊，所述第一檢測模塊用於在電機工作時進行退磁檢測，所述第二檢測模塊用於在電機未工作狀態下進行退磁檢測，所述裝置包括：
31.選擇單元：用於根據待測電機的工作狀態選擇第一檢測模塊或者第二檢測模塊對待測電機進行退磁檢測；
32.檢測單元：用於控制所述第一檢測模塊或者第二檢測模塊對待測電機進行退磁檢測。
33.第三方面，本技術實施例還提供一種永磁同步電機轉子退磁檢測設備，包括電機控制器、第一檢測模塊、第二檢測模塊和存儲模塊，所述第一檢測模塊用於在電機工作時進
行退磁檢測，所述第二檢測模塊用於在電機未工作狀態下進行退磁檢測，所述存儲模塊內存儲電腦程式，當所述電腦程式被所述第一檢測模塊或所述第二檢測模塊執行時，使得所述永磁同步電機轉子退磁檢測設備執行上述的方法。
34.第四方面，本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有電腦程式，當所述電腦程式在計算機上運行時，使得所述計算機執行上述的方法。
35.採用上述技術方案的發明，具有如下優點：
36.通過電機控制器判斷確定待測電機的運行狀態，在待測電機正常運行的情況下，通過第一檢測模塊檢測獲得實際直流功率與請求直流功率的功率偏差
△
p，將功率偏差
△
p與預設的功率偏差閾值p0進行比較判斷待測電機是否退磁；在待測電機停車狀態下，通過第二檢測模塊將待測電機連接進入外加電路，檢測獲得實際退磁檢測電流與請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i，將電流偏差
△
i與預設的電流偏差閾值i0進行比較判斷待測點擊是否退磁。在永磁同步電機啟動的正常運行或者停車狀態下都能及時檢測識別永磁同步電機是否退磁，從而規避產生非預期的整車駕駛異常及其造成的駕駛安全風險。
附圖說明
37.本發明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
38.圖1為本技術實施例提供的永磁同步電機轉子退磁檢測設備的框圖。
39.圖2為本技術實施例提供的永磁同步電機轉子退磁檢測方法的流程示意圖。
40.圖3為本技術實施例提供的永磁同步電機轉子退磁檢測裝置的框圖。
41.圖標：10、永磁同步電機轉子退磁檢測設備；11、電機控制器；12、第一檢測模塊；13、第二檢測模塊；200、永磁同步電機轉子退磁檢測裝置；210、選擇單元；220、檢測單元。
具體實施方式
42.以下將結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明，需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號，附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，實施例中提到的方向用語，例如「上」、「下」、「頂」、「底」、「左」、「右」、「前」、「後」等，僅是參考附圖的方向，並非用來限制本發明的保護範圍。
43.如圖1所示，本技術實施例提供一種永磁同步電機轉子退磁檢測設備10，永磁同步電機轉子退磁檢測設備10可以包括電機控制器11、第一檢測模塊12、第二檢測模塊13和存儲模塊，所述第一檢測模塊12用於在電機工作時進行退磁檢測，所述第二檢測模塊13用於在電機未工作狀態下進行退磁檢測。
44.在本實施例中，首先通過電機控制器11判斷確定待測電機的運行狀態，在待測電機正常運行的情況下，通過第一檢測模塊12檢測獲得實際直流功率與請求直流功率的功率偏差
△
p，將功率偏差
△
p與預設的功率偏差閾值p0進行比較判斷待測電機是否退磁；在待測電機停車狀態下，通過第二檢測模塊13將待測電機連接進入外加電路，檢測獲得實際退磁檢測電流與請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i，將電流偏差
△
i與預設的電流偏差閾值i0進行比較判斷待測點擊是否退磁。在永磁同步電機啟動的正常運行或者停車狀態下都
能及時檢測識別永磁同步電機是否退磁，從而規避產生非預期的整車駕駛異常及其造成的駕駛安全風險。
45.存儲模塊內存儲電腦程式，當電腦程式被電機控制器11、第一檢測模塊12或者第二檢測模塊13執行時，使得永磁同步電機轉子退磁檢測設備10能夠執行下述永磁同步電機轉子退磁檢測方法中的相應步驟。
46.如圖2所示，本技術還提供永磁同步電機轉子退磁檢測方法。其中，永磁同步電機轉子退磁檢測方法可以包括如下步驟：
47.步驟110：所述電機控制器11與待測電機通信，獲取所述待測電機的工作狀態；
48.步驟120：根據所述待測電機的工作狀態，選擇第一檢測模塊12或第二檢測模塊13對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果；
49.步驟130：對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁。
50.在本實施例中，電機控制器11通過總線信號與待測電機通信，獲取待測電機的工作狀態，在待測電機正常運行的情況下，通過第一檢測模塊12檢測獲得實際直流功率與請求直流功率的功率偏差
△
p進行判斷待測電機是否退磁；在待測電機停車狀態下，通過第二檢測模塊13將待測電機連接進入外加電路，檢測獲得實際退磁檢測電流與請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i進行判斷待測電機是否退磁。
51.作為一種可選的實施方式，所述電機控制器11與待測電機通信，獲取所述待測電機的工作狀態，包括：
52.當所述待測電機正常工作時，所述電機控制器11的電機運行標誌位為第一示數；
53.當所述待測電機未工作時，所述電機控制器11的電機運行標誌位為第二示數。
54.在本實施例中，電機控制器11通過總線信號與待測電機通信，當待測電機正常工作時，電機控制器11的電機運行標誌位為第一示數；當待測電機未工作時，電機控制器11的電機運行標誌位為第二示數。
55.作為一種可選的實施方式，根據所述待測電機的工作狀態，選擇第一檢測模塊12或第二檢測模塊13對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果，包括：
56.所述電機運行標誌位為第一示數時，選擇第一檢測模塊12對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果；
57.所述電機運行標誌位為第二示數時，選擇第二檢測模塊13對所述待測電機進行退磁檢測，獲得檢測結果。
58.在本實施例中，當待測電機正常工作時，選擇第一檢測模塊12對待測電機進行退磁檢測，當待測電機未工作時，選擇第二檢測模塊13對待測電機進行退磁檢測。
59.作為一種可選的實施方式，選擇第一檢測模塊12對所述待測電機進行退磁檢測，包括：
60.所述第一檢測模塊12採集正常運行狀態下的所述待測電機的實際直流功率、電機運行時的電機轉速和扭矩，根據預設的電機系統的效率map標定表計算得出所述待測電機的請求直流功率；
61.計算得出所述實際直流功率與所述請求直流功率的功率偏差
△
p。
62.在本實施例中，通過電機正常運行時的電機轉速和扭矩，查詢電機系統的效率map標定表，得出待測電機的請求直流功率，將實際直流功率與請求直流功率做差取絕對值，即
為功率偏差
△
p。
63.作為一種可選的實施方式，對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁，包括：
64.當通過所述第一檢測模塊12進行檢測時，將所述功率偏差
△
p與預設的功率偏差閾值p0進行比較；
65.若所述功率偏差
△
p超過所述功率偏差閾值p0，則判定所述待測電機的轉子退磁；若所述功率偏差
△
p不超過所述功率偏差閾值p0，則判定所述待測電機的轉子未退磁。
66.作為一種可選的實施方式，選擇第二檢測模塊13對所述待測電機進行退磁檢測，包括：
67.所述第二檢測模塊13內包括帶電源的三相定子線圈電路，第二檢測模塊13進行檢測時，所述待測電機串聯進所述待測電路運行，所述第二檢測模塊13採集所述的電路中請求退磁檢測電流和所述電路中的電源電池的內阻，根據所述請求退磁檢測電流和電池的內阻，查詢預設的第一標定標表獲得電流中間參數；
68.所述第二檢測模塊13採集所述電路內電源電池兩端的動態電壓，根據所述動態電壓，查詢預設的第二標定表，獲得所述動態電壓對應的係數α；
69.根據所述電流中間參數和所述係數α，計算得出實際退磁檢測電流；
70.計算得出所述實際退磁檢測電流與所述請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i。
71.在本實施例中，第一標定表為i-r圖表，橫軸為加熱電流請求值，縱軸為電池內阻。在電池額定電壓un下，進行電流中間參數標定試驗，得到表中列舉的所有加熱電流請求值、電池內阻組合下的電流中間參數值。
72.第二標定表表示電池動態電壓對於脈衝電流的影響，通過標定試驗得到。在電池電壓為u
x
下，電池母線電流設定為額定電流，電池內阻設為標稱電阻rn，進行軸電流標定，通過計算得到u
x
對應的係數α
x
。
73.可以理解地，帶電源的三相定子線圈電路為動力電池、功率開關、三相定子線圈構成退磁檢測電路，當與三相定子線圈連接的功率開關導通時，將產生與定子感性及導通時間相關的電流，並給定子電感進行儲能；當功率開關斷開時，定子電感中儲存的電流將通過續流二極體回流給動力電池，通過以上兩個時刻的交替變化，可以在動力電池的兩端產生脈衝電流，方便第二檢測模塊13採集電路中請求退磁檢測電流、電池的內阻以及電池兩端的動態電壓，分別根據第一標定表和第二標定表查詢得到電流中間參數和係數α，計算得出實際退磁檢測電流：
74.實際退磁檢測電流＝電流中間參數*α
75.將實際退磁檢測電流與請求退磁檢測電流做差取絕對值得出電流偏差
△
i。
76.作為一種可選的實施方式，對所述檢測結果進行判定，確定所述待測電機轉子是否退磁，包括：
77.當通過所述第二檢測模塊13進行檢測時，將所述電流偏差
△
i與預設的電流偏差閾值i0進行比較；
78.若所述電路偏差
△
i超過所述電流偏差閾值i0，則判定所述待測電機的轉子退磁；若所述電流偏差
△
i不超過所述電流偏差閾值i0，則判定所述待測電機的轉子未退磁。
79.如圖3所示，本技術還提供一種永磁同步電機轉子退磁檢測裝置200，永磁同步電
機轉子退磁檢測裝置200包括至少一個可以軟體或固件(firmware)的形式存儲於存儲模塊中或固化在永磁同步電機轉子退磁檢測設備10的作業系統(operating system，os)中的軟體功能模塊。電機控制器11、第一檢測模塊12和第二檢測模塊13用於執行存儲模塊中存儲的可執行模塊，例如永磁同步電機轉子退磁檢測裝置200所包括的軟體功能模塊及電腦程式等。
80.永磁同步電機轉子退磁檢測裝置200包括選擇單元210和檢測單元220，各單元具有的功能可以如下：
81.選擇單元210：用於根據待測電機的工作狀態選擇第一檢測模塊12或者第二檢測模塊13對待測電機進行退磁檢測；
82.檢測單元220：用於控制所述第一檢測模塊12或者第二檢測模塊13對待測電機進行退磁檢測。
83.在本實施例中，存儲模塊可以是，但不限於，隨機存取存儲器，只讀存儲器，可編程只讀存儲器，可擦除可編程只讀存儲器，電可擦除可編程只讀存儲器等。在本實施例中，存儲模塊可以用於存儲待測電機的工作狀態、預設的電機系統的效率map標定表、計算得出的功率偏差
△
p、預設的第一標定標表、預設的第二標定表、計算得出的電流偏差
△
i、預設的功率偏差閾值p0和預設的電流偏差閾值i0等。當然，存儲模塊還可以用於存儲程序，處理模塊在接收到執行指令後，執行該程序。
84.可以理解的是，圖1中所示的永磁同步電機轉子退磁檢測設備10結構僅為一種結構示意圖，永磁同步電機轉子退磁檢測設備10還可以包括比圖1所示更多的組件。圖1中所示的各組件可以採用硬體、軟體或其組合實現。
85.需要說明的是，所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述永磁同步電機轉子退磁檢測設備10、永磁同步電機轉子退磁檢測裝置200的具體工作過程，可以參考前述方法中的各步驟對應過程，在此不再過多贅述。
86.本技術實施例還提供一種計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質中存儲有電腦程式，當電腦程式在計算機上運行時，使得計算機執行如上述實施例中所述的制動控制方法。
87.通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本技術可以通過硬體實現，也可以藉助軟體加必要的通用硬體平臺的方式來實現，基於這樣的理解，本技術的技術方案可以以軟體產品的形式體現出來，該軟體產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是cd-rom，u盤，移動硬碟等)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，制動設備，或者網絡設備等)執行本技術各個實施場景所述的方法。
88.綜上所述，本技術實施例提供一種永磁同步電機轉子退磁檢測方法、裝置、設備及存儲介質。在本方案中，通過電機控制器11判斷確定待測電機的運行狀態，在待測電機正常運行的情況下，通過第一檢測模塊12檢測獲得實際直流功率與請求直流功率的功率偏差
△
p，將功率偏差
△
p與預設的功率偏差閾值p0進行比較判斷待測電機是否退磁；在待測電機停車狀態下，通過第二檢測模塊13將待測電機連接進入外加電路，檢測獲得實際退磁檢測電流與請求退磁檢測電流之間的電流偏差
△
i，將電流偏差
△
i與預設的電流偏差閾值i0進行比較判斷待測點擊是否退磁。在永磁同步電機啟動的正常運行或者停車狀態下都能及時檢測識別永磁同步電機是否退磁，從而規避產生非預期的整車駕駛異常及其造成的駕駛安
全風險。
89.在本技術所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的裝置、系統和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置、系統和方法實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本技術的多個實施例的系統、方法和電腦程式產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用於實現規定的邏輯功能的可執行指令。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或者可以用專用硬體與計算機指令的組合來實現。另外，在本技術各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。
90.以上所述僅為本技術的實施例而已，並不用於限制本技術的保護範圍，對於本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護範圍之內。