[發明專利]基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷系統和方法

有效

• 申請號: 202010578207.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111470067B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 尹彥卿;羅偉;魯運勝
• 申請（專利權）人: 中航金城無人系統有限公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 南京冠譽至恒知識產權代理有限公司 32426
• 代理人: 夏恒霞

1.基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷系統，其特征在于，包括MCU、預測模型、傳感器模塊和故障診斷模塊；

所述傳感器模塊安裝在串聯式混合動力系統上，用于收集進行故障診斷所需要的數據，并將收集到的數據分為兩路，分別發送至預測模型和故障診斷模型；

所述預測模型和故障診斷模塊均運行在MCU上，所述預測模型通過計算得出下一周期的預測數據，進行預測更新，再將更新后的系統狀態數據傳送至所述故障診斷模塊，在下一周期，所述故障診斷模塊將傳感器模塊采集的實際數據與預測數據進行比較處理來進行故障診斷，如此循環往復；

所述預測模型包括發動機子模型、傳動子模型、發電機-整流器子模型和后端電路子模型；

所述發動機子模型根據轉速數據、節氣門開度數據和負載扭矩，計算輸出扭矩和預測轉速；

所述傳動子模型接收發動機子模型輸出的扭矩和預測轉速，計算出傳動后轉速；

所述發電機-整流器子模型接收傳動后轉速與發電機電流輸入數據，計算出發電機預測輸出電壓和理想吸收扭矩；

所述后端電路子模型根據總輸出電流和電池輸出電流數據，計算出發電機負載電流；

所述傳動子模型將發電機吸收扭矩返回至所述發動機子模型，作為其負載扭矩，參與下一周期的運算。

2.根據權利要求1所述的基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷系統，其特征在于，所述傳感器模塊與所述MCU相連，所述MCU將接收到的傳感器信號進行計算處理得到混合動力系統的實際工作參數，并通過數據接口向外發送；

所述傳感器模塊包括發動機轉速傳感器、發動機節氣門開度傳感器、發電機輸出電壓波形檢測電路、發電機輸出電流波形檢測電路、儲能電池輸出電壓與電流檢測電路及輸出電壓與電流檢測電路。

3.根據權利要求1所述的基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷系統，其特征在于，所述故障診斷模塊包括后端電路故障診斷子模塊、傳動故障診斷子模塊、發動機故障診斷子模塊、發電機電磁故障診斷子模塊和發電機三相不均衡故障診斷子模塊。

4.基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷方法，利用如權利要求1-3任一項所述的基于模型預測的串聯式混合動力系統故障診斷系統，其特征在于，包括如下步驟：

S1：確定擬進行故障診斷的串聯式混合動力系統，將傳感器模塊安裝在這一系統上，以收集進行故障診斷所需要的數據；

S2：將步驟S1采集到的傳感器數據分為兩路，分別發送至預測模型和故障診斷模塊；

S3：預測模型和故障診斷模塊接收到步驟S2所傳輸的數據后，在MCU上開始運行，預測模型通過計算得出下一周期的預測數據，進行預測更新，再將更新后的系統狀態數據傳送至故障診斷模塊；

S4：故障診斷模塊將步驟S2中傳感器模塊采集的實際數據與步驟S3中預測模型預測數據進行比較處理來判斷故障，如此循環往復，進行診斷故障并判明其嚴重程度。