一种故障检测保护方法、计算机设备及可读存储介质与流程

本发明涉及新能源汽车，具体涉及一种故障检测保护方法、计算机设备及可读存储介质。

背景技术：

1、电驱总成是新能源汽车的核心零部件，为其提供运行动力。电机控制器作为电驱总成的控制单元，在安全性、稳定性等方面发挥重大作用，故障检测与故障保护就是其在安全性方面的一个重要功能。

2、及时性是电机控制器的故障保护中一个重要指标，在某些严重故障下保护过慢可能会对电机控制器造成不可逆的损伤，而及时保护可以有效降低电机控制器损坏风险。可编程逻辑门阵列因其可编程且响应迅速的特点，被应用于硬件故障检测及保护的设计中，可作为一个独立的工作器件，设计故障检测及保护逻辑，在纳秒级的响应速度下进行故障保护。

3、硬件故障作为严重故障，关系到整车动力及行驶安全，因此其故障检测及保护的逻辑设计需要在及时与准确的前提下，带有一定的兼容性。而现有技术大多在控制器主控芯片内设计硬件故障检测及保护逻辑，因主控芯片执行周期的局限性，无法做到快速响应。同时，现有技术对于硬件故障的检测多为直接电平判断，故障即停机，过于严苛，没有充分考虑硬件故障误检的情况。并且，行车过程中若由于低压波动、电磁干扰等原因，导致硬件故障检测回路时有误检到故障发生。

技术实现思路

1、为解决前述问题，本发明提供了一种故障检测保护方法，对故障信号进行监控及锁存，并在检测到故障后迅速执行相关保护动作，保护控制器不被损坏。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种故障检测保护方法，所述故障检测保护方法基于可编程逻辑门阵列，用于对新能源车辆的电驱动总成进行硬件故障检测及mcu保护，所述故障检测保护方法包括如下步骤：

4、可编程逻辑门阵列接收故障信号并进行滤波，对滤波后的结果进行故障锁存；响应于故障锁存或mcu发起的保护请求，可编程逻辑门阵列执行故障保护。

5、本发明所提供的故障检测保护方法，利用可编程逻辑门阵列响应迅速的特点，使检测到故障后进行保护的速度大大提高，减小了因故障造成控制器不可逆损伤的概率。

6、可选的，可编程逻辑门阵列对故障信号进行滤波包括如下子步骤：

7、判断当前故障信号的电平是否为有效电平，如果不是，计数清零后输出与当前故障信号的有效电平相反的电平，如果是，进入下一判断步骤；

8、判断计数是否大于设定值，如果是，输出与当前故障信号的有效电平相同的电平；如果不是，计数加1后输出与当前故障信号的有效电平相反的电平。

9、通过对故障信号进行滤波，可以避免毛刺型号带来的故障误检。

10、可选的，对滤波后的结果进行故障锁存为对滤波后的结果与上一时刻的故障状态取或后作为当前故障状态输出，包括如下子步骤：

11、如果滤波后的结果为无故障状态，且mcu发出第一清除故障指令，则响应于mcu发出的第一清除故障指令，则无故障状态作为当前故障状态输出；

12、如果滤波后的结果为无故障状态，且mcu未发出第一清除故障指令，则上一时刻的故障状态作为当前故障状态输出，完成锁存；

13、如果滤波后的结果为有故障状态，无论mcu是否发出第一清除故障指令，均将故障状态作为当前故障状态输出，完成锁存。

14、可选的，可编程逻辑门阵列执行故障保护包括如下子步骤：

15、按照第一预设时长执行功率器件igbt关管动作；选取驱动桥臂，按照第二预设时长由被选取的驱动桥臂执行asc保护，结束后继续维持asc状态至mcu发送退出保护指令；响应于mcu发送的退出保护指令，退出asc状态，按照第三预设时长执行驱动桥臂关管动作；可编程逻辑阵列对当前故障状态及mcu发出的第二清除故障指令进行判断,当且仅当当前故障状态为无故障状态且mcu发出第二清除故障指令同时满足时，结束故障保护并允许下一轮故障保护，否则维持驱动桥臂关管动作，不响应第二清除故障指令。

16、可选的，驱动桥臂包括上三桥和下三桥，选取驱动桥臂时，先判断下三桥是否存在故障，如果下三桥不存在故障，则由下三桥执行asc保护，如果下三桥存在故障，判断上三桥是否存在故障，如果上三桥不存在故障，则由上三桥执行asc保护；如果上三桥存在故障，则直接执行功率器件驱动桥臂关管动作。

17、可选的，可编程逻辑门阵列具有若干引脚，不同种类的故障的故障信号由不同的引脚接收；可编程逻辑门阵列根据接收信号的引脚判断故障种类。

18、可选的，可编程逻辑门阵列为fpga或cpld。

19、可选的，第一预设时长为4μs，第二预设时长为60μs,第三预设时长为60μs。

20、此外，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法。

21、同时，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

22、本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。

技术特征：

1.一种故障检测保护方法，所述故障检测保护方法基于可编程逻辑门阵列，用于对新能源车辆的电驱动总成进行硬件故障检测及mcu保护，其特征在于，所述故障检测保护方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的故障检测保护方法，其特征在于，可编程逻辑门阵列对故障信号进行滤波包括如下子步骤：

3.根据权利要求1所述的故障检测保护方法，其特征在于，对滤波后的结果进行故障锁存为对滤波后的结果与上一时刻的故障状态取或后作为当前故障状态输出，包括如下子步骤：

4.根据权利要求1所述的故障检测保护方法，其特征在于，可编程逻辑门阵列执行故障保护包括如下子步骤：

5.根据权利要求4所述的故障检测保护方法，其特征在于，驱动桥臂包括上三桥和下三桥，选取驱动桥臂时，先判断下三桥是否存在故障，如果下三桥不存在故障，则由下三桥执行asc保护，如果下三桥存在故障，判断上三桥是否存在故障，如果上三桥不存在故障，则由上三桥执行asc保护；如果上三桥存在故障，则直接执行功率器件驱动桥臂关管动作。

6.根据权利要求1至5之一所述的故障检测保护方法，其特征在于，可编程逻辑门阵列具有若干引脚，不同种类的故障的故障信号由不同的引脚接收；可编程逻辑门阵列根据接收信号的引脚判断故障种类。

7.根据权利要求1至5之一所述的故障检测保护方法，其特征在于，可编程逻辑门阵列为fpga或cpld。

8.根据权利要求4所述的故障检测保护方法，其特征在于，第一预设时长为4μs，第二预设时长为60μs,第三预设时长为60μs。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种故障检测保护方法、计算机设备及可读存储介质，涉及新能源汽车技术领域。基于可编程逻辑门阵列，用于对新能源车辆的电驱动总成进行硬件故障检测及MCU保护，包括如下步骤：可编程逻辑门阵列接收故障信号并进行滤波，对滤波后的结果进行故障锁存；响应于故障锁存或MCU发起的保护请求，可编程逻辑门阵列执行故障保护。本发明所提供的方法，对故障信号进行监控及锁存，并在检测到故障后迅速执行相关保护动作，保护控制器不被损坏。

技术研发人员：李小龙,杨志杰,赵龙飞,时军
受保护的技术使用者：浙江凌昇动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12