[发明专利]用于电动机的早期故障检测和缓解

说明书

本发明涉及用于电动机的早期故障检测和缓解。一种用于电动机的控制系统包括功率输入计算模块，其配置成计算所述电动机的功率输入。功率输出计算模块被配置成计算所述电动机的功率输出。功率损耗计算模块被配置成基于所述功率输入和所述功率输出来计算所述电动机中的功率损耗。故障模块被配置成将所述电动机中的所述功率损耗与一个或多个预定功率损耗阈值比较，并且基于所述比较来选择性地改变所述电动机的操作。

技术领域

本部分中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景的目的。在本部分中所描述的程度上，当前署名的发明人的工作，以及在提交时可能在其他方面无资格作为现有技术的本说明书的各方面，均未明确地或隐含地被承认为抵触本公开的现有技术。

本公开涉及用于车辆的电动机的故障检测和缓解。

背景技术

诸如电动车辆和/或混合动力车辆之类的车辆可包括用于推进车辆的一个或多个电动机。诊断电动机故障是困难的。如果电动机失效，则可能会发生推进力损失，并且车辆的乘员可能会经历步行回家的状况。

发明内容

一种用于电动机的控制系统包括功率输入计算模块，其配置成计算所述电动机的功率输入。功率输出计算模块被配置成计算所述电动机的功率输出。功率损耗计算模块被配置成基于所述功率输入和所述功率输出来计算所述电动机中的功率损耗。故障模块被配置成将所述电动机中的所述功率损耗与一个或多个预定功率损耗阈值比较，并且基于所述比较来选择性地改变所述电动机的操作。

在其他特征中，电流传感器被配置成感测供应给所述电动机的电流。电压传感器感测供应给所述电动机的电压。所述功率输入计算模块基于供应给所述电动机的电压和电流来计算所述电动机的功率输入。转子传感器被配置成感测所述电动机的转子的速度。转矩计算模块被配置成计算所述电动机输出的转矩。所述功率输出计算模块被配置成基于所述转子的速度和所述电动机输出的转矩来计算所述电动机的功率输出。

在其他特征中，多个电流传感器相应地感测多个定子绕组电流。电流转换模块被配置成基于所述多个定子绕组电流来计算交轴（quadrature axis）电流和直轴（directaxis）电流。

在其他特征中，所述转矩计算模块被配置成基于所述交轴电流和所述直轴电流来计算所述电动机输出的转矩。当所述功率损耗小于所述一个或多个预定功率损耗阈值中的第一预定功率损耗阈值时，所述故障模块声明所述电动机是健康的。当所述功率损耗大于所述第一预定功率损耗阈值且小于所述一个或多个预定功率损耗阈值中的第二预定功率损耗阈值时，所述故障模块产生第一警告。

在其他特征中，当所述功率损耗大于所述第一预定功率损耗阈值且小于第二预定功率损耗阈值时，所述故障模块安排维护。当所述功率损耗大于所述第二预定功率损耗阈值时，所述故障模块产生第二警告并且减小所述电动机的转矩输出。

一种用于控制电动机的方法包括：计算所述电动机的功率输入；计算所述电动机的功率输出；基于所述功率输入和所述功率输出来计算所述电动机中的功率损耗；以及响应于所述电动机中的功率损耗大于一个或多个预定功率损耗阈值而改变所述电动机的操作。

在其他特征中，所述方法包括：感测供应给所述电动机的电流和电压；以及基于供应给所述电动机的电压和电流来计算所述电动机的功率输入。

在其他特征中，所述方法包括：感测所述电动机的转子的速度；计算所述电动机输出的转矩；基于所述转子的速度和所述电动机输出的转矩来计算所述电动机的功率输出；以及基于多个定子绕组电流来计算交轴电流和直轴电流。

在其他特征中，所述方法包括基于所述交轴电流和所述直轴电流来计算所述电动机输出的转矩。所述方法包括：当所述功率损耗小于所述一个或多个预定功率损耗阈值中的第一预定功率损耗阈值时，声明所述电动机是健康的。