[發明專利]一種主電路充電不良故障實時診斷方法

有效

• 申請號: 201610976442.9
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN108075497B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 成正林;劉良杰;徐紹龍;李學明;黃明明;蔣奉兵;彭輝;袁靖;廖亮;譚永光
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G01R31/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

1.一種主電路充電不良故障實時診斷方法，所述主電路包括依次連接的電源、充電回路、中間回路以及負載；所述充電回路用于為中間回路進行充電，包括充電接觸器、充電電阻以及短接接觸器，所述充電接觸器和充電電阻串聯后與短接接觸器并聯；其特征在于，包括以下步驟：S1.采集主電路輸入電流、輸入電壓值；根據歐姆定律，計算中間回路短路時的等效電阻值；將等效電阻值與充電電阻值進行比較，判斷是否存在因中間回路短路導致的充電不良故障；還可包括步驟S2.根據輸入電壓、充電接觸器閉合時間、短接接觸器閉合時間設定動態電壓門檻值，并將中間電壓值與動態電壓門檻值進行比較，判斷是否存在因主電路元器件劣化導致的充電不良故障；

所述步驟S2具體為：

S21.按式(6)計算動態電壓門檻值U_th(k)；

其中，t_on(k)為充電接觸器KM1閉合持續時間，t_CHR為充電接觸器閉合時間點，t_LB為短接接觸器閉合時間點；U₀為充電接觸器閉合時起始中間電壓，U_LB為短接接觸器閉合電壓；

S22.采集中間回路電壓測量值U_d(k)，判斷式(7)是否成立；

U_d(k)＞U_th(k) (7)

S23.若式(7)成立，則置判斷有效標志位Valid_Flag2為TRUE，否則置為FALSE；

S24.設定門檻時間，若Valid_Flag2為TRUE的持續時間超過門檻時間，則置充電不良故障標志位Fault_Flag2為TRUE，并判斷發生了因主電路元器件劣化導致的充電不良故障。

2.根據權利要求1所述的主電路充電不良故障實時診斷方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S11.采集主電路輸入電壓值以及輸入電流值，分別記為U_p(k)、I_qc(k)；根據式(1)計算等效充電電阻阻值R_cal(k)；

其中，K為比例系數；

S12.判斷R_cal(k)是否在有效阻值范圍內，式(2)是否成立；

R1≤R_cal(k)≤R2 (2)

其中0.8R≤R1≤R，R≤R2≤1.2R，R為充電電阻阻值；

S13.若式(2)成立，則置判斷有效標志位Valid_Flag1為TRUE，否則置為FALSE；

S14.設定門檻時間，若Valid_Flag1為TRUE的持續時間超過門檻時間，則置充電不良故障標志位Fault_Flag1為TRUE，并判斷發生了因中間回路短路導致的充電不良故障。

3.根據權利要求2所述的主電路充電不良故障實時診斷方法，其特征在于，所述步驟S11中，根據式(3)，(4)計算單信號周期內U_p(k)、I_qc(k)的峰值U_{p_max}(k)和I_{qc_max}(k)；

U_{p_max}(k)＝Max(|U_p(k)|,|U_p(k-1)|,…,|U_p(k-N+1)|) (3)

I_{qc_max}(k)＝Max(|I_qc(k)|,|I_qc(k-1)|,…,|I_qc(k-N+1)|) (4)

式中，N＝T/T_s，T為信號周期，T_s為U_p(k)、I_qc(k)的采樣周期；

根據式(5)計算等效充電電阻阻值R_cal(k)；

4.根據權利要求2所述的主電路充電不良故障實時診斷方法，其特征在于，當所述電源為直流電源時，所述步驟S11中，K為1；當所述電源為交流電源，并且交流電源通過變壓器將電能傳送給充電回路時，所述步驟S11中，K為變壓器變比，輸入電壓為變壓器次邊電壓，輸入電流為次邊繞組輸入電流。