动力电机故障诊断方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及动力电机控制技术领域， 特别是涉及一种动力电机故障诊断方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

动力电机是一种通过电子控制器控制电机达到需求的扭矩或转速， 为车辆提供动力的装置。如果在车辆使用过程中动力电机发生故障， 则可能威胁人员安全。

传统方法中通常根据动力电机产生的实际扭矩与需求扭矩来判断动力电机是否发生故障，但这种方法对动力电机进行故障诊断的准确率不高。

发明内容

基于此， 有必要针对上述技术问题， 提供一种能够提高动力电机故障诊断准确率的动力电机故障诊断方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面， 本申请提供了一种动力电机故障诊断方法。所述方法包括：

控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制所述动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；

在所述电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；

根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；

获取电压矢量与所述电流矢量的理论夹角；

将所述实际夹角与所述理论夹角进行比较， 并根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

确定点火开关是否有效；

确定制动器是否处于激活状态；

确定电源逆变器是否处于激活状态；

确定电流控制器是否处于激活状态；

确定转子速度是否在预设转速范围内；

若所述点火开关有效、所述制动器处于激活状态、所述电源逆变器处于激活状态、所述电流控制器处于激活状态、且所述转子速度在预设转速范围内，则确定满足诊断使能条件；

若满足诊断使能条件，则执行所述控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值的步骤。

在其中一个实施例中， 所述根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压，计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角，包括：

对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理， 得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角；

获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角；

基于所述第一夹角和所述第二夹角，确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

在其中一个实施例中， 所述获取电压矢量与所述电流矢量的理论夹角， 包括：

获取直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗；

根据所述直轴电流矢量旋转频率、所述电机电感以及所述电机定子阻抗，计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在其中一个实施例中， 所述根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果，包括：

若所述实际夹角与所述理论夹角间的差异处于预设误差范围内， 则确定动力电机未出现故障；

若所述实际夹角与所述理论夹角间的差异处于预设误差范围外， 则获取最大三相电流， 并根据最大三相电流确定故障诊断结果， 所述最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

在其中一个实施例中，所述根据最大三相电流确定故障诊断结果包括：

将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较；

若所述最大三相电流小于所述预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现开路故障；

若所述最大三相电流大于所述预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。

第二方面， 本申请还提供了一种动力电机故障诊断装置。所述装置包括：

控制模块， 用于控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制所述动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；

第一获取模块， 用于在所述电角度从第一角度递增至第二角度的过程中，获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；

计算模块， 用于根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；

第二获取模块，用于获取所述电压矢量与所述电流矢量的理论夹角；

诊断模块， 用于将所述实际夹角与所述理论夹角进行比较， 并根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

第三方面， 本申请还提供了一种计算机设备。所述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以下步骤：

控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制所述动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；

在所述电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；

根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；

获取电压矢量与所述电流矢量的理论夹角；

将所述实际夹角与所述理论夹角进行比较， 并根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

第四方面， 本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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以下步骤：

控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制所述动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；

在所述电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；

根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；

获取电压矢量与所述电流矢量的理论夹角；

将所述实际夹角与所述理论夹角进行比较， 并根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

第五方面， 本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序， 该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制所述动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；

在所述电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；

根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；

获取电压矢量与所述电流矢量的理论夹角；

将所述实际夹角与所述理论夹角进行比较， 并根据所述比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

上述动力电机故障诊断方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品， 通过控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值，并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度，进而在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压， 并根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角， 再获取电压矢量与电流矢量的理论夹角， 最后将实际夹角与理论夹角进行比较，并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。这样， 通过判断电压矢量与电流矢量的实际夹角与理论夹角是否在一定误差范围内，就可以对动力电机的故障进行诊断，从而能够提高故障诊断的准确率。

附图说明

图1为一个实施例中动力电机故障诊断方法的应用环境图；

图2为一个实施例中动力电机故障诊断方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中动力电机故障诊断方法的流程示意图；

图4为一个实施例中动力电机故障诊断装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解， 此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是， 本申请所使用的术语“包括”、 “包含”、 “具有”以及它们的任何变形， 意图在于覆盖不排他的包含。例如， 包含了一系列步骤或装置的过程、方法、产品或设备不必限于已清楚地列出的步骤， 而是还可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或装置。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外， 本申请所使用的术语“第一”、 “第二”等是用于对类似的对象作出命名上的区分，但这些对象本身不受这些术语限制。应当理解， 在不脱离本申请的范围的情况下，这些术语在适当的情况下可以互换。例如， 可将“第一角度”描述为“第二角度”，且类似地，将“第二角度”描述为“第一角度”。

本申请实施例提供的动力电机故障诊断方法， 可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，车载控制器104设置在目标车辆102上，车载控制器104可通过网络与计算机设备106进行通信，计算机设备106可通过车载控制器104控制目标车辆102的动力电机。数据存储系统可以存储计算机设备106需要处理的数据。数据存储系统可以集成在计算机设备106上，也可以放在云上或其他网络服务器上。计算机设备106通过车载控制器104控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值，并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度，进而车载控制器104在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中，获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压，并将在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压发送至计算机设备106，计算机设备106接收到车载控制器104传输的各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压之后，根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压，计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角，进而计算机设备106再获取电压矢量与电流矢量的理论夹角，最后将实际夹角与理论夹角进行比较，并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。其中，计算机设备106可以是终端或者服务器，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种动力电机故障诊断方法， 以该方法应用于图1中的计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值，并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度。

其中，动力电机的交轴(又叫q轴)和直轴(又叫d轴)是相对于转子建立的坐标轴，电角度衡量的是转子表面的空间距离，也叫空间角度。直轴即转子磁钢磁极所在轴线(转子磁场方向)，方向是从S极指向N极，交轴与直轴垂直，方向逆时针沿直轴转过90度。

具体地，计算机设备与车载控制器通过网络连接，计算机设备上配置有相应的软件程序，计算机设备可通过相应的软件程序控制车载控制器，车载控制器与目标车辆的动力电机连接，进而计算机设备通过相应的软件程序可以直接对动力电机的交轴电流和直轴电流以及电角度进行设置。当需要对目标车辆的动力电机进行故障诊断时， 工作人员可直接通过计算机设备将动力电机的交轴电流设为第一预设值(例如0A)，将直轴电流为第二预设值(例如-10A)，并通过调整电角度的数值控制电角度从第一角度递增至第二角度(例如从0缓慢递增至180度)。

步骤204，在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中，获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压。

具体地， 当通过计算机设备控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度时， 动力电机的交轴电压和直轴电压不断变化。在每个电角度下， 计算机设备对动力电机的交轴电流进行比例积分可以得到对应电角度下的交轴电压，对动力电机的直轴电流进行比例积分可以得到对应电角度下的直轴电压， 通过计算机设备可以直接读取各个电角度下的交轴电压和直轴电压。

步骤206，根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压，计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角。

具体地， 计算机设备获取到各个电角度下的交轴电压和直轴电压之后， 分别对各个电角度下的交轴电压和直轴电压进行处理。对于每个电角度， 计算机设备都能得到一个对应的电压矢量与电流矢量的实际夹角。进而， 计算机设备对各个电角度下的的电压矢量与电流矢量的实际夹角进行拟合， 得到一个确定的电压矢量与电流矢量的实际夹角。

步骤208， 获取电压矢量与电流矢量的理论夹角。

具体地， 计算机设备确定电压矢量与电流矢量的实际夹角之后， 还获取电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在其中一个实施例中， 获取电压矢量与电流矢量的理论夹角包括： 获取直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗； 根据直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗，计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

具体地， 计算机设备确定电压矢量与电流矢量的实际夹角之后， 还获取直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗，进而按照式(1)对直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗进行处理， 得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

其中，f为直轴电流矢量旋转频率，L为电机电感，R为电机定子阻抗。

本实施例中， 通过获取直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗，并根据直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗， 计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。这样， 确定的电压矢量与电流矢量的理论夹角可以用于与实际夹角进行比较， 从而能够实现对动力电机的故障诊断， 提高动力电机的故障诊断准确率。

步骤210，将实际夹角与理论夹角进行比较，并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。

具体地， 计算机设备获取电压矢量与电流矢量的理论夹角之后，将实际夹角与理论夹角进行比较， 得到两者之间的比较结果， 该比较结果表征实际夹角与理论夹角之间的差异。进而计算机设备可以通过判断实际夹角与理论夹角之间的差异是否在预设误差范围内，从而确定动力电机的故障诊断结果。

上述动力电机故障诊断方法中， 通过控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值， 并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度，进而在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压， 并根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角， 再获取电压矢量与电流矢量的理论夹角， 最后将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。这样， 通过判断电压矢量与电流矢量的实际夹角与理论夹角是否在一定误差范围内， 就可以对动力电机的故障进行诊断， 从而能够提高故障诊断的准确率。

在其中一个实施例中， 上述动力电机故障诊断方法还包括： 确定点火开关是否有效；确定制动器是否处于激活状态；确定电源逆变器是否处于激活状态；确定电流控制器是否处于激活状态； 确定转子速度是否在预设转速范围内； 若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件； 若满足诊断使能条件， 则执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值的步骤。

其中，诊断使能条件表征能够对动力电机进行故障诊断的条件。

具体地， 在计算机设备通过车载控制器控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值之前， 需要对动力电机进行诊断使能条件检测。当满足诊断使能条件时， 则表征能够开始对动力电机进行故障诊断。在进行诊断使能条件检测时， 计算机设备获取点火开关的运行状态，进而确定点火开关是否有效； 获取制动器的工作状态，进而确定制动器是否处于激活状态； 获取电源逆变器的工作状态，进而确定电源逆变器是否处于激活状态； 获取电流控制器的工作状态，进而确定电流控制器是否处于激活状态； 获取转子速度进而确定转子速度是否在预设转速范围内。当计算机设备确定点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件。进而计算机设备可以开始执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值的步骤。

本实施例中，通过确定点火开关是否有效；确定制动器是否处于激活状态；确定电源逆变器是否处于激活状态； 确定电流控制器是否处于激活状态； 确定转子速度是否在预设转速范围内； 若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件； 若满足诊断使能条件， 则执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值的步骤。这样， 能够确保对动力电机进行故障诊断的过程能够顺利进行， 从而提高对动力电机进行故障诊断的准确率。

在其中一个实施例中， 根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压，计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角， 包括： 对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理， 得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角； 获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角； 基于第一夹角和第二夹角， 确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

具体地，计算机设备获取到各个电角度下的交轴电压和直轴电压之后，分别对各个电角度下的交轴电压和直轴电压进行处理。对于每个电角度，计算机设备将与该电角度对应的交轴电压和直轴电压按照式(2)进行处理，得到该电角度下实际电压矢量与直轴正方向间的第一夹角。并且，由于通过计算机设备控制直轴电流为第二预设值(例如-10A)，相当于给动力电机的直轴施加了一个反向电流，则计算机设备还可以获取该电角度下实际电流矢量与直轴正方向间的第二夹角θ

θ

其中，θ

本实施例中，通过对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理，得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角，再获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角，并基于第一夹角和第二夹角，确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。这样，确定的电压矢量与电流矢量的实际夹角可以用于与理论夹角进行比较，从而能够实现对动力电机的故障诊断，提高动力电机的故障诊断准确率。

在其中一个实施例中，根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果，包括：若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内，则确定动力电机未出现故障；若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外，则获取最大三相电流，并根据最大三相电流确定故障诊断结果，最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

需要说明的是，动力电机的每一相上都设置有电流传感器，当计算机设备控制电角度从第一角度递增至第二角度时，电流传感器实时监测动力电机的每一相的电流，进而将监测到的电流传输至计算机设备， 计算机设备从接收到的电流数据中确定最大三相电流。

具体地， 计算机设备获取电压矢量与电流矢量的理论夹角之后，将实际夹角与理论夹角进行比较，若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内，则计算机设备确定动力电机未出现故障。若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外， 则计算机设备还需要获取在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中的最大三相电流，进而结合最大三相电流进行进一步诊断。

本实施例中， 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内， 则确定动力电机未出现故障，若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外，则获取在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中的最大三相电流， 并根据最大三相电流确定故障诊断结果。这样， 通过判断电压矢量与电流矢量的实际夹角与理论夹角是否在一定误差范围内， 就可以对动力电机的故障进行初步诊断，从而能够提高故障诊断的准确率。

在其中一个实施例中， 根据最大三相电流确定故障诊断结果包括：将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较； 若最大三相电流小于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流阈值，则确定动力电机出现短路故障。

具体地， 当计算机设备获取在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中的最大三相电流之后，将最大三相电流与预先设置在计算机设备中的三相电流阈值进行比较， 若最大三相电流小于预先设置的三相电流阈值， 则计算机设备确定动力电机出现开路故障， 若最大三相电流大于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。

本实施例中， 通过将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较； 若最大三相电流小于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。这样，将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较，可以对动力电机的故障进一步进行诊断，从而能够提高故障诊断的准确率。

下面参考图3，再以一个具体的实施例来详细说明本申请的动力电机故障诊断方法：

第一步：计算电压矢量与电流矢量的实际夹角，并记录过程中最大三相电流。

在计算机设备确定点火开关有效、制动器激活、电源逆变器和电流控制器激活，转子速度大于第一转速(例如-50rpm)并小于第二转速(例如50rpm)时，启用开、短路故障诊断。进而通过计算机设备上配置的软件程序将交轴电流设定为0，将直轴电流设定为恒定值(例如-10A)，并控制电角度从第一角度(例如0)缓慢递增至第二角度(例如180度)，并通过设置在动力电机每一相上的电流传感器，记录电角度从第一角度(例如0)缓慢递增至第二角度(例如180度)过程中的最大三相电流。在电角度从第一角度(例如0)缓慢递增至第二角度(例如180度)时，可以从计算机设备上配置的软件程序直接读取到各个电角度对应的交轴电压和直轴电压。对于每个电角度，计算机设备将与该电角度对应的交轴电压和直轴电压按照式(2)进行处理，得到该电角度下实际电压矢量与直轴正方向间的第一夹角。并且，计算机设备还可以获取该电角度下实际电流矢量与d轴正方向间的第二夹角θ

θ

其中，θ

第二步：计算电压矢量与电流矢量的理论夹角。

具体地，计算机设备确定电压矢量与电流矢量的实际夹角之后，还获取直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗，进而按照式(1)对直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗进行处理，得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

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其中，f为直轴电流矢量旋转频率，L为电机电感，R为电机定子阻抗。

第三步：依据夹角及最大三相电流与预设三相电流阈值识别开、短路故障

具体地， 计算机设备获取到电压矢量与电流矢量的实际夹角以及理论夹角之后，将电压矢量与电流矢量的实际夹角与理论夹角进行比较。若实际夹角与理论夹角的差异在一定误差范围内， 则确定动力电机无故障。若实际夹角与理论夹角的差异超过一定误差范围， 则还要根据上述采集的最大三相电流进一步判断： 若最大三相电流小于预设三相电流的最小阈值， 则确定动力电机为开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流的最小阈值， 则确定动力电机为短路故障。

上述动力电机故障诊断方法，通过控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值，并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度，进而在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压， 并根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角， 再获取电压矢量与电流矢量的理论夹角， 最后将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。这样， 通过判断电压矢量与电流矢量的实际夹角与理论夹角是否在一定误差范围内， 就可以对动力电机的故障进行诊断， 从而能够提高故障诊断的准确率。

应该理解的是， 虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明， 这些步骤的执行并没有严格的顺序限制， 这些步骤可以以其它的顺序执行。而且， 如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段， 这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成， 而是可以在不同的时刻执行， 这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行， 而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中， 如图4所示，基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种动力电机故障诊断装置，包括：控制模块401、第一获取模块402、计算模块403、第二获取模块404和诊断模块405，其中：

控制模块， 用于控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度。

第一获取模块， 用于在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压。

计算模块， 用于根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角。

第二获取模块，用于获取电压矢量与电流矢量的理论夹角。

诊断模块， 用于将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定动力电机的故障诊断结果。

在其中一个实施例中， 上述动力电机故障诊断装置还包括确定模块， 用于确定点火开关是否有效； 确定制动器是否处于激活状态； 确定电源逆变器是否处于激活状态；确定电流控制器是否处于激活状态； 确定转子速度是否在预设转速范围内； 若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件； 若满足诊断使能条件， 则控制模块执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值的步骤。

在其中一个实施例中， 计算模块还用于， 对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理， 得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角； 获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角； 基于第一夹角和第二夹角， 确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

在其中一个实施例中，第二获取模块还用于，获取直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗； 根据直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗， 计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在其中一个实施例中， 上述动力电机故障诊断装置还包括第三获取模块，诊断模块还用于， 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内， 则确定动力电机未出现故障；若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外，则第三获取模块获取最大三相电流， 诊断模块还用于根据最大三相电流确定故障诊断结果， 最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

在其中一个实施例中， 诊断模块还用于， 将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较； 若最大三相电流小于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。

上述动力电机故障诊断装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中， 也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中， 以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中， 提供了一种计算机设备， 该计算机设备可以是终端， 其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中， 处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中， 该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信， 无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种动力电机故障诊断方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面， 可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏， 该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层， 也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解， 图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中， 提供了一种计算机设备， 包括存储器和处理器， 存储器中存储有计算机程序， 该处理器执行计算机程序时实现以下步骤： 控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中，获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压； 根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角； 获取电压矢量与电流矢量的理论夹角； 将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤： 确定点火开关是否有效； 确定制动器是否处于激活状态； 确定电源逆变器是否处于激活状态；确定电流控制器是否处于激活状态；确定转子速度是否在预设转速范围内；若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件；若满足诊断使能条件， 则执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值的步骤。

在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤： 对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理， 得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角； 获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角； 基于第一夹角和第二夹角，确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤： 获取直轴电流矢量旋转频率、 电机电感以及电机定子阻抗； 根据直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗，计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤： 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内， 则确定动力电机未出现故障； 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外， 则获取最大三相电流， 并根据最大三相电流确定故障诊断结果， 最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较； 若最大三相电流小于预设三相电流阈值，则确定动力电机出现开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。

在一个实施例中， 提供了一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤： 控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值， 并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度； 在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压； 根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压， 计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角； 获取电压矢量与电流矢量的理论夹角； 将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 确定点火开关是否有效； 确定制动器是否处于激活状态； 确定电源逆变器是否处于激活状态； 确定电流控制器是否处于激活状态； 确定转子速度是否在预设转速范围内； 若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件； 若满足诊断使能条件， 则执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值的步骤。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理， 得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角；获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角； 基于第一夹角和第二夹角，确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 获取直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗；根据直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗，计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内， 则确定动力电机未出现故障； 若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外， 则获取最大三相电流， 并根据最大三相电流确定故障诊断结果， 最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较；若最大三相电流小于预设三相电流阈值，则确定动力电机出现开路故障； 若最大三相电流大于预设三相电流阈值， 则确定动力电机出现短路故障。

在一个实施例中， 提供了一种计算机程序产品， 包括计算机程序， 该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：控制动力电机的交轴电流为第一预设值，直轴电流为第二预设值，并控制动力电机的电角度从第一角度递增至第二角度；在电角度从第一角度递增至第二角度的过程中， 获取在各个电角度下分别采集得到的交轴电压和直轴电压；根据每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压，计算得到电压矢量与电流矢量的实际夹角；获取电压矢量与电流矢量的理论夹角； 将实际夹角与理论夹角进行比较， 并根据比较结果确定所述动力电机的故障诊断结果。

在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 确定点火开关是否有效； 确定制动器是否处于激活状态； 确定电源逆变器是否处于激活状态； 确定电流控制器是否处于激活状态； 确定转子速度是否在预设转速范围内； 若点火开关有效、制动器处于激活状态、 电源逆变器处于激活状态、 电流控制器处于激活状态、且转子速度在预设转速范围内， 则确定满足诊断使能条件； 若满足诊断使能条件， 则执行控制动力电机的交轴电流为第一预设值， 直轴电流为第二预设值的步骤。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对每个电角度各自对应的交轴电压和直轴电压进行处理，得到电压矢量与直轴正方向间的第一夹角；获取电流矢量与直轴正方向间的第二夹角；基于第一夹角和第二夹角，确定电压矢量与电流矢量的实际夹角。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗；根据直轴电流矢量旋转频率、电机电感以及电机定子阻抗，计算得到电压矢量与电流矢量的理论夹角。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围内，则确定动力电机未出现故障；若实际夹角与理论夹角间的差异处于预设误差范围外，则获取最大三相电流，并根据最大三相电流确定故障诊断结果，最大三相电流通过在控制电角度从第一角度递增至第二角度的过程中对动力电机进行监测得到。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将最大三相电流与预设三相电流阈值进行比较；若最大三相电流小于预设三相电流阈值，则确定动力电机出现开路故障；若最大三相电流大于预设三相电流阈值，则确定动力电机出现短路故障。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase ChangeMemory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式， 比如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。