(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210858342.1 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 深圳市世坤科技实业有限公司 地址 518025 广东省深圳市福田区八卦岭 城市主场公寓B座21 16 (72)发明人 方玉　 (74)专利代理 机构 深圳锴权知识产权代理事务 所(普通合伙) 44825 专利代理师 罗修华 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 16/2453(2019.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/2458(2019.01)G16Y 20/20(2020.01) G16Y 40/10(2020.01) G16Y 40/20(2020.01) G01R 31/34(2006.01) (54)发明名称 新能源汽车电机的运行状态评估方法 (57)摘要 本发明公开一种新能源汽车电机的运行状 态评估方法， 涉及监测、 控制领域， 解决的技术问 题是新能源汽 车电机的运行故障诊断， 采用的方 案通过状态采集模块、 控制器和不同类型数据接 口构成采集系统， 通过采集系统实现远程数据信 息监测和控制， 通过大数据组件、 数据库、 网络服 务器和管理服务器构成网络架构， 使用APACHE   HADOOP生态中的MAPREDUCE计算引擎， 对采集到 的新能源数据信息计算任务计算并进行处理， 应 用包括小波包分解算法模型和贝叶斯网络模型 的状态评估模型对采集到的低频信号的进行计 算和处理， 对采集到的电机数据进行分析处理评 估当前汽车电机的运行状态， 对检测出的异常状 态进行可视化显示。 本发明大大提高了新能源汽 车电机的运行状态评估能力。 权利要求书3页 说明书7页 附图5页 CN 114925735 A 2022.08.19 CN 114925735 A 1.一种新能源 汽车电机的运行状态评估方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一、 通过状态采集模块、 控制器和不同类型数据接口构 成采集系统， 通过采集系统 实现远程数据信息监测和控制， 将新能源汽车电机的运行状态数据信息存储， 通过接 收采 集系统下发的相关指令 完成程序化操作， 以实时在线获取新能源 汽车电机信息；  步骤二、 通过大数据组件、 数据库、 网络服务器和管理服务器构成网络架构， 使用 APACHE HADOOP生态中的MAPREDUCE计算引擎， 对采集到的新能源数据信息计算任务计算并 进行处理， 计算任务的输入 数据划分为不同区域并行计算， 通过DATAREC数据工具提取出多 种电机信息的特征字段， 将杂乱无序数据进行整合得到聚合性信息， 呈现汽车电机运行状 态的时序变化趋势， 在系统计算框架的时间窗内对每条数据字段进行过滤和 提取， 转换成 Spark的数据类型Dataset， 完成数据分析模型的迭代计算， 通过网络架构实现新能源汽车 电机在线运行数据的采集和储存， 通过服务器配置与传输网络配置来实现汽车电机状态信 息和采集信息的存储和管理， 系统中应用了大数据处理组件协助系统完成大量变压器数据 的计算和分析； 步骤三 、 应用包括小波包分解算法模型和贝叶斯网络模型的状态评估模型对采集到 的低频信号的进行计算和处理， 并提取汽车电机输出 的边缘信号特征和信号纹理特征， 对 采集到的电机数据进 行分析处理， 以提取异常特征信息， 评估当前汽 车电机的运行状态， 对 检测出的异常状态进行 可视化显示。 2.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车电机的运行状态评估方法， 其特征在于： 状态 采集模块包括TMS320C6474芯片电路和与所述TMS320C6474芯片电路连接的信号转换模块、 抗干扰模块、 接线模块、 环境参数采集模块、 数据信号处理模块、 数据传输模块和信号转换 模块， 其中信号转换模块将电机运行数据状态信息的模拟数据信息转化为数字数据信息， 数据传输模块连接有串口通信模块和网络通信模块， 数据信号处理模块为分类模型， 抗干 扰模块为提高数据抗干扰能力的电磁屏蔽模块。 3.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车电机的运行状态评估方法， 其特征在于： 在对 电压和电流进 行数据信息采集时， 通过精密 整流电路和可增益低通滤波电路实现数据信息 的整流与过 滤， 其中精密整流电路工作方法为： 当输入信号Vin的幅值大于0时， 运放U1A的输出降低到0以下， 将U1A、 R3和R4组成反向运算 放大器， U2A、 R2和R5组成反向运算放大器， 使电路的输出VOUT与输入相同， 达到信号整流的作 用； 可增益的低通滤波电路工作的方法为： 低通滤波电路用来过滤掉电压信号中存在的高频干扰信号， 并进一步减小直流信号的 脉动幅值， 电流采集电路中的电流检测 放大器芯片通过检测采样电阻两端的压降， 通过高 精度增益网络提高测量精度。 4.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车电机的运行状态评估方法， 其特征在于： 小波 包分解算法模型的工作方法为： 汽车电机 输出信号的小 波包分解可表示 为：      （1）权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114925735 A 2公式 （1） 中， 表示电机的信号源信号， 表示高频部分信号， 表示为低频部分信号， 通过公式 （1） 融合所有分解结构树枝的特征信息， 实现对通信电源信号所有频带波段的分 解， 包含所有故障特征， 在得到信号的特征值后， 将分解得到的值转换为向量的形式， 作为 状态评估 模型的输入， 对 汽车运行状态进行评估和故障诊断。 5.根据权利要求1所述的一种新 能源汽车电机的运行状态评估方法， 其特征在于： 贝叶 斯网络模型的状态评估 模型的方法为： 评估模型提取出汽车不同状态各个数据信号的特征量， 根据得到的特征系数构建特征 向量， 特征向量结构表示 为： （2） 公式 （2） 中， 为汽车运行状态全部特征值构成的向量， 表示汽车运行数据状态一组 特征向量， 表示汽车运行数据状态特征值， 表示汽车运行数据状态特征值序号， 通过 公式 （2） 得 出特征向量结构； 汽车运行 数据状态中不同数据信息条件概 率表达式为： （3） 公式 （3） 中， 表示贝叶斯网络子节点的父节点， 表示贝叶斯网络子节点故 障发生概率， 表示贝叶斯网络父节点故障发生概率， 表示汽车运行数据状态 中不同数据信息集合， 通过公式 （3） 计算出对应的条件概率， 根据汽车电机的开关量信息计 算疑似元件出现故障的概 率， 表示为： （4） 公式 （4） 中， x表示设备实际状态， 表示故障概率， 表示贝叶斯网络子 节点， 表示汽车电机内部元件， 通过公式 （4） 计算 出汽车电机的故障概率， 通 过元件年故障 率计算出电机中线路元件故障的先验概 率， 先验概 率表示为： （5） 公式 （5） 中， 表示汽车电机元件连续无故障运行时间， 表示汽车电机元件连续运行 时间， 表示故障分布指数， 通过公式 （5） 计算出汽车电机元件的故障概率， 系统进行故障 诊断时对采集到的电机的开关量信息与元件的相关性进行分类， 然后 将采集到的电机运行 数据集中的开关量信息带入到对应元件的贝叶斯网络中， 计算该元件的故障概率， 如果故 障概率超过阈值则判断为该 元件出现故障。 6.根据权利要求2所述的一种新 能源汽车电机的运行状态评估方法， 其特征在于： 抗干权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114925735 A 3