一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法与流程

本发明涉及温度数据识别和保护方法，特别涉及一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法。

背景技术：

1、现有技术，驱动系统温度保护手段有以下几种方式：

2、一、使用驱动系统电机铜发热量估测当前环境温度，并通过调整电压或电流的方式对电机温度进行调控，以实现避免控制器过热的效果，该方式没有考虑到环境温度的影响，估测的温度与电机实际温度相差较大，在环境温度较高时过热保护可靠性很难保证；

3、二、采用单路或双路温度采集装置进行温度采集，并在过热情况下实施保护措施，采用单路温度采集装置作为温度传感器会存在单路温度无法有效校验，错误的温度信号会导致热保护误启动或失效，采用双路温度采集装置进行温度采集时，如果两路温度数据存在偏差时无法有效判断那路信号采集的温度正确，这种情况下只能取消温度保护功能。

4、以上方式都没有对的运行温度数据进行有效检测与处理，当其出现问题后，可能会导致eps控制器或电机过热损坏。同时，以上方式也没有涉及低温的条件下的保护。本文提出了一种采用双路热敏电阻进行温度数据采集，再结合单片机内部温度数据采集能够进行校核的方式进行温度数据采集和校验，在不额外增加成本的同时有效解决了的温度保护问题。

5、因此，发明一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，包括电源转换模块、扭矩传感器模块、温度采集电路、预驱模块、驱动模块、3相电机模块、电机电流采集电路模块、转子角度采集电路模块和转向管柱，所述温度采集电路包括ntc1、ntc2和内置temperature sensor的mcu，所述ntc1和ntc2位置相邻且位于驱动模块中；

3、所述基于三路冗余检测的温度保护方法包括以下步骤：

4、s1：三路冗余数据校验方法，设定ntc1和ntc2采集的温度分别为温度t1和t2，temperature sensor采集的温度为m1，采集3路温度数据t1，t2和m1，通过边界数据判定和温度变化率判定，对单路温度数据的初筛，依据三路温度数据互检判定温度的正确及有效性。

5、优选的，所述s1中包括三种方式来判定温度检测的有效性，分别为：边界条件判断、温度变化率判定、三路温度互检。

6、优选的，所述边界条件判断中的极限工作温度为-40～125℃，当t1，t2和m1有任何一路检测的结果超出-40～125℃范围时，判定其采集的温度错误。

7、优选的，所述温度变化率判定中在使用过程中温度变化有线性连续的特性，并且单位时间内温度变化在一定范围内，通过设置温度变化的最大变化率可以判断任何一路温度传感器数据的有效性，设定其中k为实际工作的最大温度变化率，任何一路温度变化率大于k或小于-k时，判定其采集的温度错误。

8、优选的，所述三路温度互检中设定c为eps板实际标定的单位每秒内温升或温降差常量，工作时，控制器内各处温度趋于一致，设定三路温度传感器的最大温差为c，则通过三路温度采集值进行两两互检，温差与c的关系按照点表进行温度信号有效性判定，由于temperature sensor位于mcu内部，在对其边界条件及温度变化率判定有效后，在mcu正常工作过程中m1一直有效。

9、s2:温度保护方法，按照三路冗余数据校验方法判定单路采集的温度是否有效，以ntc1和ntc2采集的温度t1和t2作为温度保护基准，temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，根据温度校验结果进行温度保护。

10、优选的，所述s1中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2同时有效，以t1和t2的最大值为温度基准，进行温度保护。

11、优选的，所述s1中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2仅一个有效，以采集的有效的温度为准，进行温度保护。

12、优选的，所述s1中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2同时失效，采用降功率保护。

13、优选的，所述s1中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：温度保护以ntc1或ntc2采集的温度在达到温度阈值时开始，随温度变化降助力输出比方式达到保护目的。

14、本发明的技术效果和优点：

15、1、本发明使用三路温度采集电路，通过三路相互校验的方式对温度数据进行识别，一方面判定了温度数据的有效性，另一方面保证了温度数据的可靠性。该方式能够在一路温度数据出现问题时，仍可以进行驱动系统温度保护；

16、2、本发明中建立温度保护曲线，通过标定各温度下助力输出比，使在低温下，达到低温保护；在高温下极限使用工况下长时间使用时eps控制器温度不超过限定值，同时能够持续提供限额功率输出；

17、3、本发明采用了温度保护异常的降功率保护的切换处理方法，在温度数据出现异常时，仍能对eps进行保护，防止eps的过热损坏。

18、4、本发明的方法已在福田大van项目上得到了量产应用，该发明不仅充分利用了mcu资源，也在仅增加一路ntc采集电路的情况下，充分保证了eps温度保护可靠性，能够保证和提升产品质量。同时，该发明也陆续在其他eps有刷和无刷产品上开始进行应用。

技术特征：

1.一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：包括电源转换模块、扭矩传感器模块、温度采集电路、预驱模块、驱动模块、3相电机模块、电机电流采集电路模块、转子角度采集电路模块和转向管柱，所述温度采集电路包括ntc1、ntc2和内置temperaturesensor的mcu，所述ntc1和ntc2位置相邻且位于驱动模块中；

2.根据权利要求1所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述s1中包括三种方式来判定温度检测的有效性，分别为：边界条件判断、温度变化率判定、三路温度互检。

3.根据权利要求2所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述边界条件判断中的极限工作温度为-40～125℃，当t1，t2和m1有任何一路检测的结果超出-40～125℃范围时，判定其采集的温度错误。

4.根据权利要求2所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述温度变化率判定中在使用过程中温度变化有线性连续的特性，并且单位时间内温度变化在一定范围内，通过设置温度变化的最大变化率可以判断任何一路温度传感器数据的有效性，设定其中k为实际工作的最大温度变化率，任何一路温度变化率大于k或小于-k时，判定其采集的温度错误。

5.根据权利要求2所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述三路温度互检中设定c为eps板实际标定的单位每秒内温升或温降差常量，工作时，控制器内各处温度趋于一致，设定三路温度传感器的最大温差为c，则通过三路温度采集值进行两两互检，温差与c的关系按照点表进行温度信号有效性判定，由于temperature sensor位于mcu内部，在对其边界条件及温度变化率判定有效后，在mcu正常工作过程中m1一直有效。

6.根据权利要求1所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述s2中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2同时有效，以t1和t2的最大值为温度基准，进行温度保护。

7.根据权利要求1所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述s2中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2仅一个有效，以采集的有效的温度为准，进行温度保护。

8.根据权利要求1所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述s2中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：ntc1和ntc2采集的温度t1和t2同时失效，采用降功率保护。

9.根据权利要求8所述的一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，其特征在于：所述s2中temperature sensor采集的温度m1作为t1和t2的温度校验，当其满足以下条件：温度保护以ntc1或ntc2采集的温度在达到温度阈值时开始，随温度变化降助力输出比方式达到保护目的。

技术总结
本发明公开了一种基于三路冗余数据校验的温度保护方法，涉及到温度数据识别和保护方法技术领域，包括电源转换模块、扭矩传感器模块、温度采集电路、预驱模块、驱动模块、3相电机模块、电机电流采集电路模块、转子角度采集电路模块和转向管柱，温度采集电路包括NTC1、NTC2和内置Temperature sensor的MCU。本发明使用三路温度采集电路，通过三路相互校验的方式对温度数据进行识别，一方面判定了温度数据的有效性，另一方面保证了温度数据的可靠性。该方式能够在一路温度数据出现问题时，仍可以进行驱动系统温度保护。

技术研发人员：邰雪凤,张相如,闫鹏
受保护的技术使用者：天津德科智控股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13