車用永磁同步電機控制

車用永磁同步電機的各種弱磁策略

2將電機的三相ABC坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為D-Q軸坐標(biāo)系進行電機等效模型分析:以旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子位置來定義正交D-Q軸坐標(biāo)系。D軸固定在永磁磁鏈的方向。所有電流、電壓和磁鏈都可用向量的方式展示在D-Q軸坐標(biāo)系中。永磁同步電機的原理3下述公式表示了永磁同步電機的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生方式，分為永磁轉(zhuǎn)矩和磁阻轉(zhuǎn)矩兩部分。永磁同步電機的原理4永磁同步電機的控制使用矢量控制。電流控制基于轉(zhuǎn)子位置。控制策略為閉環(huán)控制，反饋量為三相電流和電機轉(zhuǎn)子位置。電壓調(diào)制方式一般采用SVPWM（空間矢量脈沖寬度調(diào)制）。函數(shù)fd和fq是從轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為Id和Iq指令的函數(shù)，遵照電機本身的MTPA（最大轉(zhuǎn)矩電流比控制）電流軌跡而設(shè)定。高速弱磁控制基于MTPA電流軌跡，進行更進一步的弱磁算法。永磁同步電機的控制原理5在D-Q坐標(biāo)系中，IPM電機運行在第二(電動狀態(tài))和第三象限(發(fā)電狀態(tài))。圖中的紅色軌跡即為MTPA(最大轉(zhuǎn)矩電流比)電流軌跡。圖中的黑色線為等轉(zhuǎn)矩曲線。圖中的綠色圓圈為電流極限圓。IPM電機的轉(zhuǎn)矩功率曲線包括兩個區(qū)域，

一個是恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，一個是恒功率區(qū)。兩個運行區(qū)域的拐點轉(zhuǎn)速Wo稱為基速(basespeed,cornerspeed,ratedspeed)一般將F=Wmax/Wo定義電機的弱磁比，用于評價電機的弱磁深度。永磁同步電機的控制原理6綠色電流圓代表電機/控制器系統(tǒng)的最大運行交流電流藍色電壓橢圓代表在固定直流母線電壓但不同轉(zhuǎn)速下的電壓限制運行區(qū)間(IPM為橢圓，SPM為圓形)受限于電壓條件和電流條件，電機在某個轉(zhuǎn)速下，僅能運行在此轉(zhuǎn)速下的電壓橢圓和電流圓的相交區(qū)域，如下圖粉色區(qū)間則代表了在某個高轉(zhuǎn)速下的電流可運行區(qū)間橢圓的圓心為永磁磁鏈除以D軸電感，此數(shù)值被定義為特征電流，又被稱為短路電流，在電機控制上具有重要的意義。下文就特征電流的不同分三種情況進行分析永磁同步電機的控制原理7情況1：橢圓圓心(特征電流點)在電流極限圓外黑色電流軌跡為MTPA軌跡紅色電流軌跡為弱磁控制軌跡電機轉(zhuǎn)速存在理論最大值，即這個轉(zhuǎn)速下的電壓極限橢圓和電流極限圓相切，存在唯一交點，即負的最大D軸電流。電機功率在高速無法實現(xiàn)恒功率，會隨著轉(zhuǎn)速的升高迅速衰減，直到輸出功率為零?？刂粕现恍枰紤]MTPA和弱磁兩種算法短路電流大，要考慮特殊情況下的電機和控制器發(fā)熱情況永磁同步電機的控制原理8情況2：橢圓圓心(特征電流點)在電流極限圓上黑色電流軌跡為MTPA軌跡紅色電流軌跡為弱磁控制軌跡電機轉(zhuǎn)速理論上可以無限升高。電機功率在高速完全恒功率?？刂粕现恍枰紤]MTPA和弱磁兩種算法永磁同步電機的控制原理9情況3：橢圓圓心(特征電流點)在電流極限圓內(nèi)黑色電流軌跡為MTPA軌跡紅色電流軌跡為弱磁控制軌跡藍色電流軌跡為MTPV軌跡，電流的最大幅值隨著轉(zhuǎn)速逐漸衰減，直到達到特征電流點電機轉(zhuǎn)速理論上可以無限升高。電機功率在某個大于基速的轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)峰值功率，之后隨著轉(zhuǎn)速逐漸衰減到某個恒定值。控制上需要考慮MTPA、弱磁、MTPV三種算法在MTPV算法中，因為電流增大轉(zhuǎn)矩未必增大，所以需要同時尋找電流和控制角的最優(yōu)化。永磁同步電機的控制原理10下圖使用一款物流車平臺的電機仿真數(shù)據(jù)，在D-Q軸平面用等高線方式畫出電機的等轉(zhuǎn)矩曲線。這款電機的電流軌跡分為三部分，存在等轉(zhuǎn)矩曲線的區(qū)間即電流的可運行區(qū)間。紫色電壓極限橢圓代表最高轉(zhuǎn)速下的電壓極限橢圓。故此橢圓以內(nèi)沒有等轉(zhuǎn)矩曲線。永磁同步電機的控制原理11電壓閉環(huán)反饋法永磁同步電機的常見弱磁方法1

優(yōu)缺點不依賴電機參數(shù)，僅需要兩條MTPA的一維曲線，測試過程非常簡單。擁有一定的魯棒性，電機一致性不好時可以調(diào)節(jié)輸出性能的一致性。動態(tài)性能較差。對于MTPV區(qū)域的弱磁較難處理。Source:ThomasM.Jahns2001,<ANewControlTechniqueforAchievingWideConstantPowerSpeedOperationwithanInteriorPMAlternatorMachine>12電壓閉環(huán)反饋法優(yōu)化永磁同步電機的常見弱磁方法1續(xù)

Source:LeiZhu2010,<

ANewDeepField-WeakeningStrategyofIPMMachinesBasedonSingleCurrentRegulatorandVoltageAngleControl>13永磁同步電機的常見弱磁方法2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩二維表查表法方法（單張表）一：在額定電壓下使用測功機對電機進行標(biāo)定，測試不同轉(zhuǎn)速，不同轉(zhuǎn)矩下的Id表格和Iq表格，最終形成兩張二維表格二：將兩個表格放入程序中，在不同的運行轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩工況下，直接進行Id和Iq查表三：使用Id和Iq直接進行電機的控制優(yōu)缺點基于電機實際標(biāo)定數(shù)據(jù)，精確度高動態(tài)響應(yīng)好，無額外弱磁過程無法應(yīng)對電壓的波動，魯棒性差無法應(yīng)對電機一致性差引起的性能差異，魯棒性差方法（多張表）一：在電壓1下使用測功機對電機進行標(biāo)定，測試不同轉(zhuǎn)速，不同轉(zhuǎn)矩下的Id表格和Iq表格，最終形成兩張二維表格二：在電壓2下重復(fù)工作一三：在電壓N下重復(fù)工作一四：將N*兩個表格放入程序中，在不同的運行轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩電壓工況下，直接進行Id和Iq查表五：使用Id和Iq直接進行電機的控制優(yōu)缺點基于電機實際標(biāo)定數(shù)據(jù)，精確度高動態(tài)響應(yīng)好，無額外弱磁過程可以處理電壓波動的問題，魯棒性好標(biāo)定工作量巨大對芯片存儲資源要求較高無法應(yīng)對電機一致性差引起的性能差異，魯棒性差優(yōu)化：將兩個表格放入程序中，額外產(chǎn)生一個查表量轉(zhuǎn)速/電壓，使用轉(zhuǎn)速/電壓和轉(zhuǎn)矩來查表14永磁同步電機的常見弱磁方法3基于電感/磁鏈參數(shù)在線公式計算法方法一：在固定電壓固定轉(zhuǎn)速下，測試所有Id和Iq組合的性能，記錄當(dāng)時的Vd，Vq和T。二：根據(jù)測試數(shù)據(jù)得出定子電阻信息，根據(jù)電壓方程和步驟一中的數(shù)據(jù)，得出Id和Iq對應(yīng)的電感/磁鏈表格。三：將轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、直流電壓三個輸入條件代入Id和Iq的理論計算公式，電感Ld/Lq或者磁鏈PsiD和PsiQ作為參數(shù)輸入，計算當(dāng)前狀態(tài)下的Id和Iq指令。優(yōu)缺點基于電機實際標(biāo)定的電感/磁鏈數(shù)據(jù)，精確度高能夠應(yīng)對各種運行工況下的控制電流適應(yīng)性問題，魯棒性強電感/磁鏈表格可以用于轉(zhuǎn)矩估算以及電壓解耦的環(huán)節(jié)，提高這兩個環(huán)節(jié)的性能15永磁同步電機的常見弱磁方法4開環(huán)/閉環(huán)磁鏈閉環(huán)查表法

Source:Tae-SukKwon2008,<NovelFlux-WeakeningControlofanIPMSMforQuasi-Six-StepOperation>16永磁同步電機的常見弱磁方法總結(jié)總結(jié)弱磁控制的核心是在有限的直流電壓限制以及確定的電壓利用率設(shè)定之內(nèi)，盡量輸出更大的轉(zhuǎn)矩達到更高的轉(zhuǎn)速。搭配過調(diào)制算法，會在一定程度上提高系統(tǒng)的弱磁性能。各種弱磁算法的目的是均是為了找出一個合理的Id/Iq指令組合，用于控制，實現(xiàn)預(yù)期的性能目標(biāo)。電壓閉環(huán)反饋弱磁法是弱磁的基礎(chǔ)方法，常用于初學(xué)者以及對于性能要求不高的場合。其各種優(yōu)化算法可以較好的解決這一問題，并真正實現(xiàn)工程應(yīng)用。單張/多張表格查表算法，國內(nèi)有較多企業(yè)使用，其中不乏第一梯隊第二梯隊的供應(yīng)商。單張表格轉(zhuǎn)速/電壓查表的方法，是一種性價比比較好的方法，值得推薦，國內(nèi)第一梯隊的供應(yīng)商有使用?；陔姼?磁鏈參數(shù)查表的算法，在部分有外企背景的供應(yīng)商里面使用的較多，而且在此基礎(chǔ)上有各種變形，以及優(yōu)化。磁鏈閉環(huán)弱磁方法，在國內(nèi)多個第一梯隊的供應(yīng)商中有使用，值得關(guān)注。查表和電壓閉環(huán)一般結(jié)合起來使用，弱磁動態(tài)性能和魯棒性會更好。17

要點：特征電流18FOC控制中，電流反饋需要使用ADC采樣，所以對于ADC采樣的精度以及同步性要求很高。一：ADC采樣要盡量和位置采樣同步發(fā)生，兩段程序要盡量在執(zhí)行時間上靠近二：ADC采樣盡量要避開PWM切換的時間點三：ADC采樣主要采集兩相用于FOC控制，另外一相用于冗余策略。四：在芯片支持的情況下，用于FOC控制的兩相要盡量雙路同步采樣。五：在基礎(chǔ)軟件支持的情況下，可以考慮多次采樣。譬如采集兩次求均值，采集三次去掉最大去掉最小使用中間值，采集四次去掉最大去掉最小使用中間兩個的平均。要點：電流ADC采樣車用永磁同步高速深度弱磁位置反饋

20位置反饋傳感器-旋轉(zhuǎn)變壓器電機極對數(shù)是旋變極對數(shù)的公倍數(shù)且在可行的情況下，最好實現(xiàn)旋變極對數(shù)等于電機極對數(shù)圖片來源：多摩川官網(wǎng)產(chǎn)品手冊1570N15EJ_shusei.pdf：《Stabletechnologyforharshenvironment-Singlsyn》21位置反饋傳感器-旋轉(zhuǎn)變壓器的安裝旋轉(zhuǎn)變壓器常見的安裝機械問題旋變定轉(zhuǎn)子軸向竄動（左下圖）：

為了避免此問題，旋變設(shè)計時定轉(zhuǎn)子的厚度一般會存在幾mm的差異，當(dāng)超出此范圍時，變壓比會發(fā)生較大變化，并引起少量的電氣角度誤差。旋變定轉(zhuǎn)子偏心（右上圖）：

會引起較大的電氣角度誤差，同樣偏心距離時旋變極對數(shù)越低時誤差越大。旋變定轉(zhuǎn)子傾斜（右下圖）：

會引起較大的電氣角度誤差，因盡量避免。22位置反饋傳感器-旋轉(zhuǎn)變壓器的接線旋轉(zhuǎn)變壓器線束（電機端）接錯時的各種故障現(xiàn)象序號正弦互反余弦互反正余弦對調(diào)勵磁互反正弦4象限符號余弦4象限符號位置象限順序位置偏差轉(zhuǎn)速方向1

正正負負正負負正1234正常正常2正弦互反

負負正正正負負正4321正常反向3

余弦互反

正正負負負正正負2143差180度反向4正弦互反余弦互反

負負正正負正正負3412差180度正常5

正余弦對調(diào)

正負負正正正負負1432差90度反向6正弦互反

正余弦對調(diào)

正負負正負負正正2341差90度正常7

余弦互反正余弦對調(diào)

負正正負正正負負4123差270度正常8正弦互反余弦互反正余弦對調(diào)

負正正負負負正正3214差270度反向9

勵磁互反負負正正負正正負3412差180度正常10正弦互反

勵磁互反正正負負負正正負2143差180度反向11

余弦互反

勵磁互反負負正正正負負正4321正常反向12正弦互反余弦互反

勵磁互反正正負負正負負正1234正常正常13

正余弦對調(diào)勵磁互反負正正負負負正正3214差270度反向14正弦互反

正余弦對調(diào)勵磁互反負正正負正正負負4123差270度正常15

余弦互反正余弦對調(diào)勵磁互反正負負正負負正正2341差90度正常16正弦互反余弦互反正余弦對調(diào)勵磁互反正負負正正正負負1432差90度反向備注正弦互反：指余弦兩根線SIN+和SIN-接反。余弦互反：指余弦兩根線COS+和COS-接反。勵磁互反：指勵磁兩根線EXT+和EXT-接反。正余弦對調(diào)：指SIN當(dāng)作COS，COS當(dāng)作SIN。23位置反饋的處理-旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼和信號傳輸旋變RDC解碼芯片ADI公司的12xx系列，當(dāng)前主要使用AD2S1205，AD2S1210兩款。TAMAGAWA公司的AU6800x系列，當(dāng)前主要使用AU6805芯片。TI公司的PGA411芯片。另外有些主控芯片集成了內(nèi)置RDC的功能，值得推薦。瑞薩的SH72（硬解碼），英飛凌的AURIX系列（軟解碼）。芯片使用時需注意以下幾點：注意選擇解碼分辨率，一般常用10bits或12bits。注意解碼芯片對于輸出電壓的要求范圍，進而在解碼芯片外圍電路調(diào)節(jié)輸入勵磁的電壓范圍。注意最高解碼速度的限制，一般為60000rpm，即1000Hz，更高頻率時會降低解碼分辨率。注意旋變的故障位（LOS，DOS，LT）的傳輸與處理：鎖存以及XY算法。位置信號的傳輸旋變解碼芯片可以將絕對位置轉(zhuǎn)換成以下三種形式，供電機控制器FOC算法使用：并行IO傳輸，絕對位置，占用10或12個IO口，傳輸速率快，不占用額外軟件資源，但對硬件IO資源要求較高，且較高MSB突變時，位置會異常，需要做額外策略防止較高MSB突變引起的位置異常。串口傳輸，絕對位置，占用軟件讀取資源，一般耗時幾微秒。ABZ正交編碼傳輸，相對位置，僅占用三個IO口，且抗干擾能力強。但是在啟動時無初始絕對位置，需用額外方法解決。24

位置反饋的處理-位置信號的補償25

旋變安裝誤差-定義和成因26

旋變安裝誤差-影響電氣偏差電機極對數(shù)機械偏差功率降低量整車設(shè)計

最高車速達到最高車速8對極0%70km/h70km/h4%約68km/h8%約66km/h16%約64km/h27安裝誤差的修正方法旋變安裝誤差-解決方案人工調(diào)整法國內(nèi)大部分電機供應(yīng)商使用電機裝好再調(diào)整旋變定位邊被拖低速空轉(zhuǎn)邊調(diào)整在同一電氣角度固定螺絲精度高確保每臺同樣角度需要額外一個旋變蓋板操作流程繁瑣無法自動化生產(chǎn)離線測試法國外大部分供應(yīng)商使用精度高，可自動化軟件額外寫入旋變參數(shù)有時需要電機電控一一對應(yīng)離線測試法有以下幾種：一：BEMF與Z脈沖過零二：Iq=0,給大Id轉(zhuǎn)矩為零三：高速空載時Vd=0在線自學(xué)習(xí)法精度一般，自學(xué)習(xí)適應(yīng)性強存在額外學(xué)習(xí)過程在線自學(xué)習(xí)法有以下幾種：一：通固定矢量強拉二：硬件比較器BEMF自學(xué)習(xí)三：空載Vd=0自學(xué)習(xí)四：轉(zhuǎn)速控制大Id自學(xué)習(xí)五：高頻注入自學(xué)習(xí)車用永磁同步電機控制故障矩陣FaultMatrix

29內(nèi)容列表關(guān)于故障故障矩陣的要素故障矩陣的實現(xiàn)故障矩陣定義及實現(xiàn)實例主動放電超時故障交流電流過流故障旋變芯片DOS故障母線過壓故障控制器溫度傳感器超限故障30汽車電子與故障相關(guān)的設(shè)計需求Diagnostics：診斷

監(jiān)控并檢測軟件與硬件中的非正常情況。FaultTolerant：故障容錯性

同時也被稱為功能平穩(wěn)退化(gracefuldegradation)，是指當(dāng)一個或多個故障發(fā)生時，系統(tǒng)仍然能夠正常工作或部分正常工作的功能。FailSafe：失效安全

是指當(dāng)系統(tǒng)因故障產(chǎn)生失效后不會其他系統(tǒng)產(chǎn)生危害或者盡量小的產(chǎn)生危害，并且不會對人員產(chǎn)生危險的功能和機制。

有問題，請報告！

可以殘，不能倒！

倒下后，別自爆！31關(guān)于故障的幾個名詞OBD(OnBoardDiagnostics)：車載在線故障診斷

在車輛運行中通過實時監(jiān)控電機驅(qū)動系統(tǒng)的運行狀態(tài)，進而根據(jù)FaultMatrix分析相關(guān)故障類型，執(zhí)行對應(yīng)FaultAction(包括對故障指示燈MIL的操作)，產(chǎn)生對應(yīng)DTC代碼，并將DTC代碼通過UDS的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進行存儲傳輸以供通用診斷設(shè)備可以讀取相關(guān)故障信息的過程和功能即可以認為是在線故障診斷。DTC(DiagnosticTroubleCode)：診斷故障代碼

通過在線故障診斷，針對當(dāng)前故障判斷之后，形成的具體的故障代碼。UDS(UnifiedDiagnosticsService)：通用診斷服務(wù)協(xié)議

是診斷服務(wù)的統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，擁有多種服務(wù)，譬如，診斷會話，清除診斷信息，讀DTC信息，通過ID讀數(shù)據(jù)，通過ID寫數(shù)據(jù)，等。FaultMatrix：故障矩陣

詳細定義故障名稱，檢測方式，檢測邏輯，故障動作，恢復(fù)條件等信息的表格。FaultAction/Reaction：故障動作/響應(yīng)

發(fā)生故障之后采取的動作。譬如比較有代表性的整車故障的動作“Limp-home跛行回家”模式即是整車發(fā)生某些故障之后的故障動作的一部分。32故障矩陣的要素故障分類故障名稱故障等級檢測周期判斷條件故障動作/響應(yīng)故障恢復(fù)條件故障代碼電機控制系統(tǒng)故障矩陣的規(guī)模是衡量電機控制器系統(tǒng)能力的一個細節(jié)性指標(biāo)，領(lǐng)先的海外乘用車供應(yīng)商都普遍在100條以上，國內(nèi)也有個別乘用車供應(yīng)商做到了這個水平。33故障矩陣的要素故障分類，故障按照類型，一般可以分為電流故障：與三相交流電流相關(guān)的故障，包括不同級別的過流，電流變化率故障，三相不均衡故障等。電壓故障：包括直流母線電壓欠壓、過壓，12V/24V控制電壓欠壓、過壓，驅(qū)動電路欠壓，芯片供電欠壓等。速度故障：包括不同級別的電機超速。溫度故障：與電機、控制器的溫度相關(guān)的故障，包括控制器電路板溫度、IGBT溫度、電機溫度、冷卻液溫度的過溫等。傳感器故障：與電流傳感器、速度傳感器（包括旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片上報的DOS、LOS、LOT等故障代碼）、溫度傳感器、電壓傳感器等傳感器模塊本身功能相關(guān)的故障，譬如傳感器對地短路，傳感器超出量程，傳感器失效等。通信故障：包括CAN通信以及其他使用的通信方式相關(guān)的各種故障。內(nèi)存故障：在進行EEPROM等的讀寫以及校驗時的故障。電機本體故障：缺相故障，匝間短路故障。其他故障：主動放電，高壓HVIL故障，時鐘故障，轉(zhuǎn)矩安全，自學(xué)習(xí)故障等。34故障矩陣的要素故障名稱描述故障的具體名稱，譬如“U相電流變化率超限故障”、“旋變信號丟失LOS故障”故障等級：是用來簡化故障處理邏輯，并執(zhí)行對應(yīng)的FaultReaction描述故障的級別，一般可以分為3-5級，以5級為例;1級：報警，將報警信息傳遞給駕駛員，性能輸出不影響。2級：輕微故障，降功率運行。故障條件不成立時自動恢復(fù)。3級：一般故障，進入故障模式停機，故障條件不成立時通過通信或其他方式恢復(fù)。4級：一般故障，進入故障模式停機，故障條件不成立時重新上鑰匙才能恢復(fù)。5級：嚴(yán)重故障，立即停機（開路或短路），斷開高壓快速放電，需停車。35故障矩陣的要素檢測周期根據(jù)不同類型的故障源，可以定義不同的檢測類型，在確保及時快速的發(fā)現(xiàn)故障響應(yīng)故障的情況下降低計算負載率。檢測周期分為多個級別。有些復(fù)雜的系統(tǒng)會定義數(shù)十個不同的檢測周期來進行故障響應(yīng)性和計算負載率的最佳匹配。常見級別如下：實時（開關(guān)頻率周期）：電流、電壓、時鐘、硬件、看門狗等故障。1ms級別：旋變相關(guān)的故障。10ms級別：控制器溫度、轉(zhuǎn)速、CAN通訊等故障。100ms級別：電機溫度等故障。1s級別：溫度傳感器等故障。檢測周期級別的選取取決于以下幾個因素：運行時間、策略基因（保守OR激進）、故障信號本身的變化周期。該周期并非固定的，故本文后面舉得實例上的故障檢測周期與此處未完全一致。檢測與判斷的XY算法：有時為了進一步確認故障的真實性會在連續(xù)多個檢測周期(Y)內(nèi)檢測并判斷其中滿足故障條件的檢測周期大于(X)個，方判斷為故障。36故障矩陣的要素判斷條件在不同的故障類型中，一般都有一個閥值來判斷是否為故障狀態(tài)，譬如在電流故障中是x安培，在電壓故障中是b伏特，在轉(zhuǎn)速故障中是crpm，等。有時為了進一步確認故障的真實性會在連續(xù)多個檢測周期(Y)內(nèi)檢測并判斷其中滿足故障條件的檢測周期大于(X)個，方判斷為故障。這里的X值也是一種判斷條件。X/YDiagnosticStrategy：共有三個標(biāo)定量，X為故障計數(shù)，Y為采樣計數(shù)，T為檢測周期，譬如這樣定義旋變的LOS故障-每1ms(T)判斷一次，連續(xù)判斷100(Y)次，如果其中有30(X)次收到了旋變RDC解碼芯片發(fā)來的LOS故障，則認為系統(tǒng)當(dāng)前處于LOS旋變信號丟失故障中。37故障矩陣的要素故障動作/響應(yīng)即故障發(fā)生時，具體采取的動作/響應(yīng)，譬如：報警：輕微故障，可被冗余回路完全代替工作的原回路故障。降額：跛行回家，根據(jù)監(jiān)控變量(電壓/溫度/轉(zhuǎn)速等)進行實時降額，或根據(jù)運行狀態(tài)進行一次性限功率/轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速處理。電壓降額時在電動和發(fā)電狀態(tài)，應(yīng)該進行不同的欠壓和過壓降額策略。停機，三相開路：各種會導(dǎo)致停機的故障的默認保護狀態(tài)。停機，三相短路：在高速狀態(tài)下停機時，一般采用三相短路，也有一些歐美的供應(yīng)商將三相短路作為停機故障的默認保護狀態(tài)。需要注意進入三相短路ASC狀態(tài)后的電流幅值發(fā)熱問題，以及進入瞬間的電流尖峰。停機，快速放電：在尚未輸出動力之前遇到的各種停機類型故障，以及HVIL、碰撞crash等故障類型時，一般會執(zhí)行快速放電。關(guān)于放電一般有這樣幾種形式：被動安規(guī)放電、通過繞組大Id電流的主動放電、通過DCDC的主動放電、通過內(nèi)部IO口加一個快速放電電阻的可控快速放電（一般采用正溫度系數(shù)電阻）。38故障矩陣的要素故障恢復(fù)條件當(dāng)故障條件不滿足時自動恢復(fù)當(dāng)故障條件不滿足，并且經(jīng)過X/Y算法認為故障消失時自動恢復(fù)CAN通訊清除故障重新上電后恢復(fù)故障代碼用以表示該故障的唯一代碼。一般常見的形式為：使用兩位或者三位數(shù)字編碼，譬如13,097,121等，而且這些故障碼在CAN通訊中使用不同的位，可以多個同時發(fā)生。使用SAE的標(biāo)準(zhǔn)DTC代碼，如下圖：Source:SAEJ2012DiagnosticTroubleCodeDefinitions39關(guān)于故障矩陣的工作流程編寫故障矩陣列表實現(xiàn)故障矩陣?yán)锏南嚓P(guān)信息（代碼編程或MATLAB/Stateflow自動代碼生成）Source:文中未標(biāo)注來源的圖片均為內(nèi)部自有資料，僅供技術(shù)交流與學(xué)習(xí)用途。未經(jīng)許可不可用于其他有盈利性質(zhì)的技術(shù)分享培訓(xùn)等40故障矩陣：實例1主動放電超時故障故障分類故障名稱具體

故障碼故障等級檢測周期判斷條件相應(yīng)處理措施故障

恢復(fù)條件其他故障主動放電超時故障P1U08

310高壓下電后（KeyOn_Off=1），在200次檢測周期后，若檢測到母線電壓采樣值大于55V（Discharge_DC_Limit），則報主動放電超時3級故障；繼續(xù)檢測到第550個檢測周期后，重置該檢測邏輯，如果此時電壓仍大于電池的最低電壓，則將主動放電超時故障變更為主動放電異常故障，并復(fù)位該檢測邏輯。（被動放電時間小于2min）報主動放電超時3級故障或主動放電異常3級故障，記錄故障碼重新上弱電故障清除41故障矩陣：實例1主動放電超時故障42故障矩陣：實例2交流電流過流故障故障分類故障名稱具體

故障碼故障等級檢測周期判斷條件相應(yīng)處理措施故障

恢復(fù)條件電流故障U相過流故障P1I012實時（0.1ms）以每15000個周期為檢測窗口（一次2級過流故障后開始該檢測窗口計時），在一個檢測窗口內(nèi)，如果檢測到一次電流超出3級過流點，則直接判定為3級過流故障；如果檢測到一次電流超出2級過流點，則監(jiān)測第二次檢測到電流超出2級過流點時是否間隔在10000個周期以內(nèi)，如果沒有超出10000個周期則判定為2級過流故障，反之如果超出10000個周期則繼續(xù)檢測是否在10000各周期內(nèi)出現(xiàn)新的超過2級過流點。（PS：連續(xù)多次2級故障會升級為3級故障）2級別故障限功率跛行，通過CAN通訊上報2級U相過電流故障；3級故障停機，記錄故障碼，上報儀表2級故障在50000個周期內(nèi)不再出現(xiàn)2級過流則自動清除2級別故障；3級故障重新上弱電故障清除43故障矩陣：實例2交流電流過流故障3級過流部分邏輯2級過流恢復(fù)邏輯

2級過流逐次

升級判斷部分邏輯44故障矩陣：實例3旋變芯片DOS故障故障分類故障名稱具體

故障碼故障等級檢測周期判斷條件相應(yīng)處理措施故障

恢復(fù)條件傳感器故障信號降級DOSP1S0231ms以每500個周期為檢測窗口（一次故障后開始該檢測窗口計時），在一個檢測窗口內(nèi)，如果檢測到一次旋變故障引腳（DOS為0，LOT為1）顯示為旋變DOS故障，則故障計數(shù)器加一，當(dāng)故障計數(shù)器大于30時，看產(chǎn)生這些故障的時間是否超出100個周期，如果沒有超出100個周期，則認為旋變DOS故障。即：在不超過100個周期內(nèi)出現(xiàn)超過30個旋變故障周期，則認為旋變故障。PS：這個算法是X/Y算法的增強版本，采用移動計數(shù)。停機，記錄故障碼，上報儀表提示3級故障需重新上電清除45故障矩陣：實例3旋變芯片DOS故障46故障矩陣：實例4母線過壓故障故障分類故障名稱具體

故障碼故障等級檢測周期判斷條件相應(yīng)處理措施故障

恢復(fù)條件電壓故障母線過壓故障P1U023實時（0.1ms）以每15000個周期為檢測窗口（一次故障后開始該檢測窗口計時），在一個檢測窗口內(nèi)，如果檢測到三次及以上的電壓過壓故障，則認為是母線過壓故障