本申請(qǐng)涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等，由于其應(yīng)用方便，被廣泛地在工業(yè)以及民用場(chǎng)合使用。

由于電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載多為變化負(fù)載，在負(fù)載產(chǎn)生沖擊或過載時(shí)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流會(huì)瞬間地抬升，甚至超過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器所能承受的電流上限，從而導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)器燒毀，同時(shí)，若電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作環(huán)境惡劣，如受到工作環(huán)境中的溫度、灰塵、酸、鹽霧的影響較多時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器也容易損壞。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，在電機(jī)啟動(dòng)前，只會(huì)對(duì)電機(jī)本身的繞組是否正常進(jìn)行自檢，并不會(huì)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在硬件故障進(jìn)行自檢，而在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)損壞的情況下，若電機(jī)本身的繞組正常，啟動(dòng)電機(jī)時(shí)會(huì)存在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器起火的風(fēng)險(xiǎn)，甚至毀壞供電電源以及燒毀電機(jī)等電氣設(shè)備，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

因此，目前亟需一種在電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在硬件故障進(jìn)行自檢的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法及系統(tǒng)，以在電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在硬件故障進(jìn)行硬件自檢，降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器起火的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法，包括：

分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；

打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障。

優(yōu)選地，所述分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障，包括：

打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的下級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果；

打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果。

優(yōu)選地，所述打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障，包括：

將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件進(jìn)行組合，形成多個(gè)不同的組合；

打開任意一個(gè)所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值沒有達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分別為打開的所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件的故障計(jì)數(shù)加一，并記錄每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的打開次數(shù)；

在打開所有的所述組合后，判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)是否與所述打開次數(shù)相等；

如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在任意一個(gè)上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則判定所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件存在斷路故障。

優(yōu)選地，還包括：

如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在至少兩個(gè)上級(jí)功率器件和/或下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則判定所述電機(jī)存在缺相故障。

一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢系統(tǒng)，包括：

短路檢測(cè)模塊，用于分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；

短路檢測(cè)模塊，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障。

優(yōu)選地，所述短路檢測(cè)模塊，包括：

第一檢測(cè)單元，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的下級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果；

第二檢測(cè)單元，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果。

優(yōu)選地，所述斷路檢測(cè)模塊，包括：

組合單元，用于將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件進(jìn)行組合，形成多個(gè)不同的組合；

計(jì)數(shù)單元，用于打開任意一個(gè)所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值沒有達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分別為打開的所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件的故障計(jì)數(shù)加一，并記錄每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的打開次數(shù)；

判斷單元，用于在打開所有的所述組合后，判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)是否與所述打開次數(shù)相等；

第一輸出單元，用于如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在任意一個(gè)上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則輸出所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件發(fā)生斷路的自檢結(jié)果。

優(yōu)選地，所述斷路檢測(cè)模塊還包括：

第二輸出單元，用于如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在至少兩個(gè)上級(jí)功率器件和/或下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則輸出所述電機(jī)發(fā)生缺相的自檢結(jié)果。

由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)具有如下有益效果：

應(yīng)用本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法及系統(tǒng)，分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障?？梢姡旧暾?qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠在電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器存在的短路故障和斷路故障進(jìn)行硬件自檢，從而能夠降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器起火的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊粋€(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)橋硬件原理圖；

圖2為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法的流程圖；

圖3為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

術(shù)語解釋：

驅(qū)動(dòng)橋：驅(qū)動(dòng)器中用來整流以達(dá)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流要求的電橋；

功率器件：可以通過比數(shù)字信號(hào)大得多的電流，多為幾百毫安甚至幾百安培的電子元件；

MOS管：一種功率器件，其可以受開關(guān)量的控制，實(shí)現(xiàn)電流的通過或切斷；

失效狀態(tài)：功率器件的良好狀態(tài)、失效狀態(tài)分為未失效(良好)、失效(短路或斷路)；

自檢單位時(shí)間：進(jìn)行一步功率器件打開至關(guān)閉的檢測(cè)時(shí)間。自檢單位時(shí)間的下限為從功率器件打開到可以檢測(cè)到電機(jī)檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)的最短時(shí)間，該時(shí)間由電機(jī)物理特性決定，往往選擇該最短時(shí)間的5倍；

檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)：功率器件打開后電機(jī)可以流過的合理電流值。應(yīng)遠(yuǎn)大于電流檢測(cè)的干擾信號(hào)，同時(shí)又不至于電機(jī)損壞，往往選擇電流干擾信號(hào)峰值的10倍。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

步進(jìn)電機(jī)、永磁同步電機(jī)以及無刷直流電機(jī)，由于其工作原理，必須使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)器才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中，通常使用一個(gè)主控制芯片發(fā)出PWM信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)芯片，將PWM信號(hào)作用于功率器件上，功率器件可根據(jù)PWM信號(hào)開通或關(guān)閉，開通時(shí)可將電源電流輸出給電機(jī)，關(guān)閉時(shí)可切斷電機(jī)電流。根據(jù)電機(jī)功率的大小，電機(jī)電流從毫安級(jí)電流分布到幾十安培甚至幾百安培電流，功率器件可以提供該范圍電流的通斷。

由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器需要控制較大的電機(jī)電流，控制部件多為驅(qū)動(dòng)橋形式，驅(qū)動(dòng)橋多為功率開關(guān)器件橋，是由多個(gè)功率器件組合而成的全橋或半橋，驅(qū)動(dòng)橋的數(shù)目和電機(jī)相數(shù)一致，步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)代表驅(qū)動(dòng)全橋的數(shù)目，并用對(duì)應(yīng)的電機(jī)相號(hào)命名該全橋；永磁同步電機(jī)以及無刷直流電機(jī)的相數(shù)代表驅(qū)動(dòng)半橋的數(shù)目，并用對(duì)應(yīng)的電機(jī)相號(hào)命名該半橋。一個(gè)驅(qū)動(dòng)全橋由兩個(gè)驅(qū)動(dòng)半橋組成，每個(gè)驅(qū)動(dòng)半橋由兩個(gè)功率器件組成，分別稱為上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，功率器件的數(shù)量一般為4個(gè)或6個(gè)或以上，如三相無刷直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，其擁有三個(gè)驅(qū)動(dòng)半橋，包含了6個(gè)功率器件。

圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊粋€(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)橋硬件原理圖，包含了6個(gè)功率器件(MOS管)，功率器件分為三列，第一列為連接電機(jī)A相，稱為A橋，第二列連接電機(jī)B相，稱為B橋，第三列連接電機(jī)C相，稱為C橋。每個(gè)驅(qū)動(dòng)半橋由兩個(gè)功率器件組成，連接電源正極的功率器件稱為上級(jí)功率器件，連接電源地的功率器件稱為下級(jí)功率器件。圖1中，A相的上級(jí)功率器件為AH，A相的下級(jí)功率器件為AL；B相的上級(jí)功率器件為BH，B相的下級(jí)功率器件為BL；C相的上級(jí)功率器件為CH，C相的下級(jí)功率器件為CL。

電機(jī)電流值由硬件采集，采集方式可以使用電流采樣電阻，以測(cè)量電流流過該電阻時(shí)產(chǎn)生的壓降，經(jīng)過濾波放大進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換計(jì)算產(chǎn)生電機(jī)電流信號(hào)；也可以采用互感器、磁環(huán)霍爾等方式設(shè)置在采樣電阻的位置代替采樣電阻，采集電機(jī)電流并送入控制芯片。圖1中R113以及R112即為電機(jī)電流采樣電阻，經(jīng)過電感濾波送入AD轉(zhuǎn)換以計(jì)算產(chǎn)生電機(jī)電流信號(hào)。圖1采用的方式為采集驅(qū)動(dòng)橋母線電流，該方式為實(shí)現(xiàn)方式之一；實(shí)現(xiàn)方式之二為采集三個(gè)下級(jí)功率器件的電流。

而由于功率器件個(gè)體間質(zhì)量存在差異，在長時(shí)間工作后，失效狀態(tài)并不一致，一定會(huì)存在某個(gè)功率器件早于其它功率器件失效的情況，在這種情況下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器也已經(jīng)損壞，但從肉眼上卻無法定位已經(jīng)失效的功率器件。

本專利所描述的方法，可以在上電和電機(jī)啟動(dòng)前，對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件電路進(jìn)行一次自檢，不僅可以檢測(cè)出驅(qū)動(dòng)電路的正常與否，進(jìn)一步的，可以在已經(jīng)損壞的驅(qū)動(dòng)電路上進(jìn)行自檢，以定位短路或斷路的功率器件，提高故障定位效率以及維修效率，節(jié)約維護(hù)成本。

圖2為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法的流程圖。

參照?qǐng)D2所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法，包括：

S101：分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障，包括：

打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的下級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果；

打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，進(jìn)入自檢模式時(shí)，會(huì)首先關(guān)閉所有的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件。然后由CPU類控制器，如ARM，DSP等，控制打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，等待以及查看電機(jī)電流值。達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉該功率器件，得出自檢結(jié)果為下級(jí)功率器件短路，自檢結(jié)束。若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉該上級(jí)功率器件。

然后，由控制器控制打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)下級(jí)功率器件，等待以及查看電機(jī)電流值。達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉該功率器件，得出自檢結(jié)果為上級(jí)功率器件短路，自檢結(jié)束。若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉該下級(jí)功率器件。

S102：打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障。

優(yōu)選地，所述打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障，包括：

將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件進(jìn)行組合，形成多個(gè)不同的組合；

打開任意一個(gè)所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值沒有達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分別為打開的所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件的故障計(jì)數(shù)加一，并記錄每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的打開次數(shù)；

在打開所有的所述組合后，判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)是否與所述打開次數(shù)相等；

如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在任意一個(gè)上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則判定所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件存在斷路故障。

進(jìn)一步的，如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在至少兩個(gè)上級(jí)功率器件和/或下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則判定所述電機(jī)存在缺相故障。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，由控制器控制打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，再打開一個(gè)不同相的下級(jí)功率器件，等待以及查看電機(jī)是否達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉該兩個(gè)功率器件(本申請(qǐng)涉及的功率器件包括上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件)，若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉該兩個(gè)功率器件，并分別給該兩個(gè)功率器件故障計(jì)數(shù)加1。重復(fù)打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)上級(jí)功率器件和一個(gè)不同相的下級(jí)功率器件的組合，完成所有符合條件的上級(jí)和下級(jí)功率器件的組合(比如三相電機(jī)為6種組合，步進(jìn)電機(jī)單相為2種組合)后，所有的功率器件都會(huì)經(jīng)歷多次開關(guān)，并記錄打開次數(shù)，若產(chǎn)生未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)給相應(yīng)功率器件的故障計(jì)數(shù)加1。最后查看所有的功率器件所對(duì)應(yīng)的故障計(jì)數(shù)，如果任意一個(gè)功率器件的故障計(jì)數(shù)達(dá)到該功率器件的打開次數(shù)，則可以認(rèn)為該功率器件斷路。若有不止一個(gè)功率器件故障，則可以推斷電機(jī)缺相，自檢結(jié)束。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，接觸不良可以認(rèn)為是斷路，有異物可以認(rèn)為是斷路，器件的老化等不正常工作必定會(huì)變成短路或斷路。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法，由控制器控制分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障?？梢姡旧暾?qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠在電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器存在的短路故障和斷路故障進(jìn)行硬件自檢，從而能夠降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器起火的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性。

根據(jù)上述方法，以圖1所示的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)橋硬件原理圖為例，對(duì)三相永磁同步電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行自檢。該實(shí)現(xiàn)方式選擇自檢單位時(shí)間為5ms，檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)為500mA。由于為三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)橋?yàn)槿喟霕蚪M成，一共有6個(gè)功率管，該處功率管為MOS管，如圖1，電流采集為I處，由采集采樣電阻的壓降經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換再計(jì)算獲得電機(jī)電流值，具體自檢方法如下：

(1)進(jìn)入自檢模式，關(guān)閉所有MOS管；

(2)打開一個(gè)上管如AH，等待以及查看電機(jī)電流值。達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)(500mA)則關(guān)閉AH，得出自檢結(jié)果為下級(jí)功率管短路，AL、BL、CL其一或其二或所有短路，自檢結(jié)束；若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間(5ms)后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉AH，進(jìn)入下一步；

(3)打開一個(gè)下管如AL，等待以及查看電機(jī)電流值。達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)(500mA)則關(guān)閉AL，得出自檢結(jié)果為上級(jí)功率管短路，AH、BH、CH其一或其二或所有短路，自檢結(jié)束；若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間(5ms)后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉AL，進(jìn)入下一步；

(4)該驅(qū)動(dòng)橋一共有6個(gè)MOS管，每個(gè)MOS管對(duì)應(yīng)一個(gè)故障計(jì)數(shù)，用Fault_AH,Fault_AL,Fault_BH,Fault_BL,Fault_CH,Fault_CL表示；該驅(qū)動(dòng)橋若選擇一個(gè)上管以及一個(gè)不同相的下管，一共有6種組合，分別為(AH、BL)、(AH、CL)、(BH、AL)、(BH、CL)、(CH、AL)、(CH、BL)，按該MOS管組合進(jìn)行循環(huán)自檢；

(5)打開其中一個(gè)上管AH，再打開一個(gè)不同相的下管BL，等待以及查看電機(jī)是否達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)(500mA)；達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)閉該兩個(gè)功率管AH和BL，進(jìn)入下一步；若等待時(shí)間到達(dá)一個(gè)自檢單位時(shí)間(5ms)后電機(jī)未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，則關(guān)閉該兩個(gè)功率管AH和BL，并分別給該兩個(gè)功率管故障計(jì)數(shù)加1，即Fault_AH＝Fault_AH+1，F(xiàn)ault_BL＝Fault_BL+1，進(jìn)入下一步；

(6)重復(fù)第(5)步所描述的方法，完成所有符合條件的上級(jí)和下級(jí)功率管組合(第(4)步所示的MOS管組合)，所有MOS管都經(jīng)歷2次開關(guān)，若產(chǎn)生未達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)給相應(yīng)MOS管故障計(jì)數(shù)加1，進(jìn)入下一步；

(7)查看所有故障計(jì)數(shù)，故障計(jì)數(shù)為2的認(rèn)為該功率管斷路；若自檢結(jié)果有不止一個(gè)MOS管斷路，則可以推斷為電機(jī)缺相；自檢結(jié)束。

本方案中，在對(duì)功率器件進(jìn)行短路檢測(cè)時(shí)，每次只打開一個(gè)上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，在一個(gè)單位檢測(cè)時(shí)間內(nèi)對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行檢測(cè)，若無達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)為無短路，否則認(rèn)為被打開的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件短路。在功率器件進(jìn)行斷路檢測(cè)時(shí)，將驅(qū)動(dòng)橋的上級(jí)功率器件與非同相的下級(jí)功率器件進(jìn)行組合，并按該組合進(jìn)行開斷，每次只打開一個(gè)組合，直到所有組合全部被檢測(cè)過，每一組合在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在一個(gè)單位檢測(cè)時(shí)間內(nèi)如果電機(jī)電流值達(dá)到檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)為正常，否則給對(duì)應(yīng)的故障計(jì)數(shù)加1，故障計(jì)數(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障的準(zhǔn)確定位，且該組合方式可以極大地簡化自檢步驟。

本方案在功率器件的組合以及組合的順序上，可以進(jìn)行多種選擇，任何一個(gè)功率器件都可以僅打開一次或打開若干次，只要是合理的組合以及順序，都可以在邏輯上用功率器件的開關(guān)以及電機(jī)電流的有無做出失效判斷。

另外的，驅(qū)動(dòng)橋也可以是其它一些設(shè)備，如固體繼電器、晶體管、三極管、IGBT等可以流經(jīng)大電流的器件。電機(jī)電流的檢測(cè)也可以采用其它任何方式。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，單位檢測(cè)時(shí)間以及檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)為功率器件正常與否的判斷提供了基礎(chǔ)，但是單位檢測(cè)時(shí)間以及檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，并不限于本申請(qǐng)實(shí)施例提供的數(shù)值。

本方案提供了對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的上電自檢方法，保證了驅(qū)動(dòng)器硬件的狀態(tài)正常，可以更好的保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。另外，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器損壞的情況下，可以通過本方法對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行自檢，快速獲知驅(qū)動(dòng)橋的狀態(tài)，包括功率器件的短路和斷路故障，并可以快速定位故障點(diǎn)，方便對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行維護(hù)和維修。

圖3為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

參照?qǐng)D3所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢系統(tǒng)，包括：

短路檢測(cè)模塊1，用于分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；

優(yōu)選地，所述短路檢測(cè)模塊1，包括：

第一檢測(cè)單元，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)上級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的下級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果；

第二檢測(cè)單元，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的任意一個(gè)下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，輸出所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件發(fā)生短路的自檢結(jié)果。

短路檢測(cè)模塊2，用于打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障。

優(yōu)選地，所述斷路檢測(cè)模塊2，包括：

組合單元，用于將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件進(jìn)行組合，形成多個(gè)不同的組合；

計(jì)數(shù)單元，用于打開任意一個(gè)所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，判斷所述電機(jī)的電機(jī)電流值是否達(dá)到預(yù)設(shè)的檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)，并在所述電機(jī)的電機(jī)電流值沒有達(dá)到所述檢測(cè)電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，分別為打開的所述組合中的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件的故障計(jì)數(shù)加一，并記錄每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的打開次數(shù)；

判斷單元，用于在打開所有的所述組合后，判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的每個(gè)上級(jí)功率器件和每個(gè)下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)是否與所述打開次數(shù)相等；

第一輸出單元，用于如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在任意一個(gè)上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則輸出所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件發(fā)生斷路的自檢結(jié)果。

優(yōu)選地，所述斷路檢測(cè)模塊2，還包括：

第二輸出單元，用于如果所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中存在至少兩個(gè)上級(jí)功率器件和/或下級(jí)功率器件的所述故障計(jì)數(shù)與所述打開次數(shù)相等，則輸出所述電機(jī)發(fā)生缺相的自檢結(jié)果。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢系統(tǒng)，可以采用上述方法實(shí)施例中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法，具體功能可以參照上述任一方法實(shí)施例中的步驟描述，此處不再贅述。

由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)具有如下有益效果：

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件自檢方法及系統(tǒng)，由控制器控制分別打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的上級(jí)功率器件或者下級(jí)功率器件，并采集電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值檢測(cè)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在短路故障；打開所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中位于不同驅(qū)動(dòng)橋上的上級(jí)功率器件和下級(jí)功率器件，并采集所述電機(jī)的電機(jī)電流值，根據(jù)所述電機(jī)的電機(jī)電流值判斷所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是否存在斷路故障。可見，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案能夠在電機(jī)啟動(dòng)前對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器存在的短路故障和斷路故障進(jìn)行硬件自檢，從而能夠降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器起火的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性。

為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。