老化检测方法、老化检测装置和计算机可读存储介质与流程

本发明涉及一种用于电驱动系统的老化检测方法以及用于执行该方法的老化检测装置和计算机可读存储介质。

背景技术：

1、电驱动系统是用于实现高压电能向机械能转换的驱动控制以及机械能向高压电能转换的回馈控制的主要部件。在其运行过程中，电驱动系统内关键部件（如功率模块、母排、电容、轴齿等）会承载高电压、交变的高电流、高转速、高扭矩或高热量等负荷，这是新能源车很容易产生疲劳失效的薄弱环节。

2、当前阶段，对电驱动系统关键部件的异常状态或老化的诊断要么是缺失的，要么是间接通过扭矩监控或温度传感器、电流传感器、旋转变压器等传感器值进行异常诊断，这样导致的结果是，车辆在故障停车前缺少足够的降级运行时间，车辆驾驶员缺少足够的预警时间对车辆进行紧急避险操作。如果车辆在高速行驶过程中发生故障，动力突然丢失或者动力非预期增加，都是极其危险的事情。另一方面，若故障发生后才被诊断到，往往破坏程度比较大，维修成本也比较高。

3、如果能对部件健康状态或异常精确检测，在部件健康度低于一定值或检测到部件异常时，提前进行预警或者维护，有利于提升产品在全生命周期的可靠性。

4、目前针对电驱动系统的故障检测存在有如下的检测方式，即通过检测整个电驱动系统、尤其配属于其的冷却系统是否存在过温现象，若检测结果为肯定的，则判定电驱动系统存在故障。一方面，借助这种故障检测方法无法确定故障在电驱动系统中的具体位置，另一方面，单独的部件故障对于冷却系统整体温升的影响是相对不显著的并且由此无法实现较佳的故障检测效果。

技术实现思路

1、根据不同的方面，本发明的目的在于提供一种改善的用于电驱动系统老化检测方法以及老化检测装置和计算机可读存储介质，其中，该检测方法可以较少的耗费实现对其老化位置的定位。

2、此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

3、本发明通过提供一种老化检测方法来解决上述问题，具体而言，该电驱动系统包括电机、电机控制装置以及用于所述电机和电机控制装置的冷却机构，其包括如下步骤：

4、s100：基于车辆状态参数，判断车辆是否处于预设工况中；

5、s200：响应于车辆处于所述预设工况中，基于冷却机构在预设时间内的监测数据判断所述电驱动系统的整体老化程度，所述监测数据包括冷却介质在电机控制装置处的入口温度和出口温度、冷却介质在电机处的入口温度和出口温度以及冷却介质流量；以及

6、s300：响应于所述整体老化程度达到预设老化等级，根据老化根因定位模型确定老化类型，所述老化类型表征所述老化关于电机和电机控制装置的各子部件的位置信息。

7、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，在步骤s100中，根据预先以多组包括所述车辆状态参数和相应标签的训练数据进行训练的knn聚类模型，判断车辆是否处于所述预设工况中，其中，所述车辆状态参数包括电机输出扭矩值、电机转速值、电流值、电压值、冷却介质流量中的至少一个；所述标签表征预设工况类型。

8、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，步骤s200包括如下子步骤：

9、s210：获取冷却机构在预设时间内的监测数据并将所述监测数据输入到训练后的初步诊断模型中，所述训练后的初步诊断模型根据多元统计分析方法基于在所述预设工况下的健康历史数据进行构建；

10、s220：根据所述训练后的初步诊断模型，获取所述监测数据的偏离统计值并且将其与预设阈值进行比较；以及

11、s230：响应于所述偏离统计值超出所述预设阈值，判定所述电驱动系统的整体老化程度。

12、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，步骤s300包括如下子步骤：

13、s310：响应于所述电驱动系统的整体老化程度达到预设老化等级，获取所述各子部件在预设时间内的监测温度参数和/或所述冷却机构在各子部件处的监测冷却温度参数；所述监测冷却温度参数为所述冷却介质分别在所述各子部件处的入口温度和出口温度；以及

14、s320：借助所述老化根因模型，基于所述监测温度参数和/或监测冷却温度参数来确定老化类型，其中，所述老化根因模型根据多元统计分析方法基于多组包含健康监测温度参数和/或健康监测冷却温度参数的训练数据进行构建。

15、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，在子步骤s310中，基于容纳在冷却机构中的冷却介质的热阻、各子部件的热阻和各子部件的监测温度参数，获取所述冷却机构在各子部件处的监测冷却温度参数。

16、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，子步骤s320包括如下步骤：

17、s321：根据所述老化根因模型，获取所述监测温度参数和/或监测冷却温度参数的监测贡献率以及所述监测贡献率与理论贡献率的偏差，其中，所述理论贡献率基于在预设工况下的相应的健康监测温度参数和/或健康监测冷却温度参数来获取；以及

18、s322：获取所述监测贡献率与理论贡献率的偏差的最大值，并且将所述最大值所配属的子部件确定为所述老化的位置信息。

19、根据本发明的一方面所提出的老化检测方法，配属于所述电机控制装置的子部件包括母排、电容、功率模块、车载充电机、转换器、高压分线盒；配属于所述电机的子部件包括电机定子。

20、根据本发明的另一方面，提供一种用于电驱动系统的老化检测装置，所述电驱动系统包括电机、电机控制装置以及用于所述电机和电机控制装置的冷却机构，其包括：

21、存储器；

22、处理器；

23、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序的运行使得上面所阐述的老化检测方法被执行，所述老化检测方法包括如下步骤：

24、s100：基于车辆状态参数，判断车辆是否处于预设工况中；

25、s200：响应于车辆处于所述预设工况中，基于冷却机构在预设时间内的监测数据判断所述电驱动系统的整体老化程度，所述监测数据包括冷却介质在电机控制装置处的入口温度和出口温度、冷却介质在电机处的入口温度和出口温度以及冷却介质流量；以及

26、s300：响应于所述整体老化程度达到预设老化等级，根据老化根因定位模型确定老化类型，所述老化类型表征所述老化关于电机和电机控制装置的各子部件的位置信息。

27、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，在执行步骤s100时，根据预先以多组包括所述车辆状态参数和相应标签的训练数据进行训练的knn聚类模型，判断车辆是否处于所述预设工况中，其中，所述车辆状态参数包括电机输出扭矩值、电机转速值、电流值、电压值、冷却介质流量中的至少一个；所述标签表征预设工况类型。

28、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，在执行步骤s200时如下子步骤被执行：

29、s210：获取冷却机构在预设时间内的监测数据并将所述监测数据输入到训练后的初步诊断模型中，所述训练后的初步诊断模型根据多元统计分析方法基于在所述预设工况下的健康历史数据进行构建；

30、s220：根据所述训练后的初步诊断模型，获取所述监测数据的偏离统计值并且将其与预设阈值进行比较；以及

31、s230：响应于所述偏离统计值超出所述预设阈值，判定所述电驱动系统的整体老化程度。

32、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，在执行步骤s300时，如下子步骤被执行：

33、s310：响应于所述电驱动系统的整体老化程度达到预设老化等级，获取所述各子部件在预设时间内的监测温度参数和/或所述冷却机构在各子部件处的监测冷却温度参数；所述监测冷却温度参数为所述冷却介质分别在所述各子部件处的入口温度和出口温度；以及

34、s320：借助所述老化根因模型，基于所述监测温度参数和/或监测冷却温度参数来确定老化类型，其中，所述老化根因模型根据多元统计分析方法基于多组包含健康监测温度参数和/或健康监测冷却温度参数的训练数据进行构建。

35、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，在执行子步骤s310时，基于容纳在冷却机构中的冷却介质的热阻、各子部件的热阻和各子部件的监测温度参数，获取所述冷却机构在各子部件处的监测冷却温度参数。

36、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，在执行子步骤s320时，使得如下步骤被执行：

37、s321：根据所述老化根因模型，获取所述监测温度参数和/或监测冷却温度参数的监测贡献率以及所述监测贡献率与理论贡献率的偏差，其中，所述理论贡献率基于在预设工况下的相应的健康监测温度参数和/或健康监测冷却温度参数来获取；以及

38、s322：获取所述监测贡献率与理论贡献率的偏差的最大值，并且将所述最大值所配属的子部件确定为所述老化的位置信息。

39、根据本发明的另一方面所提出的老化检测装置，配属于所述电机控制装置的子部件包括母排、电容、功率模块、车载充电机、转换器、高压分线盒；配属于所述电机的子部件包括电机定子。

40、根据本发明的再一方面提供一种计算机可读存储介质，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现这样的用于电驱动系统的老化检测方法。

41、通过在确定的预设工况下将粗略的初步诊断与具体的老化根因定位相结合，根据本发明的老化检测方法能够以较少的计算量且较准确地识别出电驱动系统的老化部件。