第一部分
联合电子致力于为用户提供先进的新能源汽车电力驱动产品。电力驱动系统是车辆的动力来源，当其出现故障时将带来车辆动力丢失的风险，甚至危害人身和财产安全。为保证电力驱动产品的安全可靠运行，防止车辆行驶过程中因电驱动系统异常出现动力丢失，联合电子提供以下软件功能提升车辆安全的解决方案：
一、开路检测功能
如果车辆在生产下线和使用过程中发生动力线束连接问题或发生线束损坏以及内部原因引起的电气连接问题，会造成车辆起动后控制器控制输出高压，引起器件损伤和人身安全事故等一系列严重后果。原因可能仅仅是一根或2根、3根线束连接异常，我们称之为开路故障。
开路检测功能的目的是检测逆变器输出三相与电机三相绕组之间的连接是否存在开路情况，包括U相绕组开路，V相绕组开路，W相绕组开路，两相及以上绕组开路这四种故障。开路故障检测过程如图1所示，其中IsU、IsV、IsW为三相相电流。不仅能防止电驱动产品带病工作，还能有利于故障定位，实现高效的维修。
图1 开路检测过程
当车辆在终端用户使用过程中由于交通事故或其他车辆撞击等情况引起动力线束连接异常，该功能首先可以阻止用户起动车辆，防止带病工作造成进一步的车辆损伤，保证用户用车安全。其次维修时可以根据故障代码快速定位和排除故障，提高维修效率降低维修成本。
二、冷却异常监控及安全管理
当车辆使用过程中发生因冷却液泄露、管路堵塞等故障造成冷却液流量异常（减少），逆变器功率模块由于运行大电流工况而导致过温损坏，造成动力突然丢失，严重甚至造成车辆和人身安全危险。针对此类问题，联合电子开发了冷却异常监控及安全管理功能，其功能及效果如图2,图3所示。
图2 功率模块与冷却水道
图3 流量估计效果
冷却异常监控及安全管理可实现以下功能：
利用当前传感器配置，无需加装流量传感器，降低成本
该功能不需要额外增加传感器，不需要硬件变更仅通过软件算法实现，不增加硬件成本。
冷却异常时限制驱动控制器输出能力，保护驱动控制器安全工作
该功能支持在监测到流量下降，冷却能力不足以支持电机控制器最大电流能力工作时，进行降额保护，限制控制器电流输出能力，保护控制器不发生过温损坏。
冷却出现故障时主动进行故障报警
当监测到冷却系统故障，如流量小于一定极限阀值，触发冷却故障报警。故障信息直接帮助维修定位故障所在，提高维修效率降低维修成本。
三、跛行工况无位置控制技术
当车辆电驱动系统一些关键零部件遇到故障如电机位置传感故障，导致控制器无法进行扭矩控制时会造成驱动系统动力输出关闭，车辆直接抛锚。如果正在行驶过程中的车辆发生此类故障，会造成重大安全风险。联合电子开发的跛行工况无位置控制技术通过算法实现电机转子位置角估计，即使车辆遇到此类故障，依然保证驱动系统继续工作，维持整车基本的动力来源，使得车辆可以运行到安全场景或目的地。该功能实现的电机转子位置角估计效果如图4所示。
图4 角度估计
跛行工况无位置控制技术将带来以下优点：
提高整车安全性
当车辆在运行中发生位置传感器故障，启用该功能可以继续支持驱动系统输出动力，防止突然的动力丢失带来的车辆和人员安全风险。
提高用户体验，降低用车成本
当发生位置传感器故障时，该功能支持车辆继续运行回家或者去维修店维修。减少了半路抛锚带来的不良体验。
不增加硬件成本
该功能基于当前硬件系统利用软件算法实现，不增加产品硬件成本。
四、基于大数据的预测性故障诊断
目前V2X趋势日益显著，2025年预计将有4.7亿辆车联网；每辆车每天将产生超过1.5GB的数据量；各种人工智能算法将助力深度数据挖掘。云计算技术为各种互联服务提供了解决方案。
联合电子基于大数据的智能服务系统基于电驱动系统运行大数据和机器学习算法，对潜伏的故障信息进行深度数据挖掘，监控部件健康状态，预测故障发生趋势及概率，并通过车联网平台推送到客户端，提醒客户进行及时的保养和维修。联合电子基于云的智能服务架构如图5所示。
图5 基于大数据的智能服务系统
基于大数据的预测性诊断有如下优点：
加强在用车辆的状态监控，减少召回率
该远程云端监控系统可以实时获取售出车辆的运行状态，帮助评估车型的健康状态以及潜在故障状态。
减少车辆售后保养和维修成本
故障发生前得到及时维修和保养，避免部件突然失效造成的系统进一步损坏、人身安全事故以及由于无预期停车造成的经济损失等。未维修网点提前提供维修需求信息，方便维修资源的调配。
服务新车型开发
基于收集到的投放市场的车辆运行状态数据，为OEM及供应商提供车辆及零部件的工作特性及使用特性分布情况。支持新车型开发时进行针对用户及市场进行针对性优化。
五、小结
联合电子利用先进的软件技术实现电驱动产品安全性和可靠性的大幅提升。通过当前新增的开路检测，冷却异常监控及管理，跛行回家无位置控制技术以及基于大数据的远程监控与预测诊断，可以增强车辆电驱动系统全生命周期的保障。在不增加产品硬件成本的基础上，可以实现：
提升生产质量与效率
促进整车功能提升
提高终端用户使用车辆的安全可靠性
增加车辆异常处理的便捷性，优化使用体验
优化了车辆维修维护效率与成本
加强OEM厂商对市场车辆状态的监控能力
联合电子将继续利用自身技术积累积极开拓新的技术应用，提升产品安全性和可靠性。为客户提高产品竞争力降低成本，提升车辆和人身安全可靠性，为提高终端用户满意度而不断努力。
第二部分
为客户挖掘产品的更大价值，是所有产品开发人员的追求。基于新一代逆变器产品的开发，联合电子电力驱动软件工程师们饯行着 “用一行代码改变世界”的梦想，为客户提供更完善的功能和安全解决方案，挖掘产品新价值。
01
位置解码虚拟化
电机控制中转子角度的获取是必不可少且至关重要的一环，传统系统通过旋转变压器，配合相应的解码芯片来获取该值。受限于解码芯片功能，无法监控旋转变压器的激励信号质量，不利于对由于激励信号导致的角度问题进行分析和精确定位。
图1 旋转变压器原理
为此我们引入软解码技术，即用控制芯片本身资源和简单的外围电路，配合软件位置观测器，替代解码芯片来完成旋转变压器高精度激励信号的模拟，反馈信号的采集解调，从而得到全速度范围精度在2゜以内电角度的电机位置信号。
技术优点：
提高角度获取的功能安全等级
对于软件控制产生的激励信号电路（开路、短路等）和信号质量（形状，频率偏差等）进行诊断，提高角度获取的功能安全等级，并提供故障信息帮助分析定位相关的问题。旋转变压器零位相对于电机零位的偏移角通常需要标定电路、设备和流程的支持。联合电子的产品基于高频信号注入方法，利用电机的高频信号模型实现在静止状态下的偏移角标定功能，实验实现了电角度误差控制在1゜以内。
图2 高频信号注入法波形
技术优点：
简化整车产线和售后维修流程及设备
该方法实现了电机静止状态下的偏移角标定，省去了挂档，断离合，拖动电机等步骤，也无需千斤顶，轮毂等设备，简化了整车产线和售后维修场景。
02
温度传感器虚拟化
直流母线侧X电容是逆变器的关键部件之一。流经该电容的纹波电流会持续发热，其温升过高会直接影响电容器寿命，极限工况下甚至会直接烧毁电容芯子，从而导致逆变器寿命的缩短或直接报废。联合电子的产品根据电容器机械结构、材料特性、冷却环境等，分析电容器热传导路径，建立电容器热模型，可实时对电容器的温度进行估计，并保证5゜以内的误差。
图3 X电容温度估算波形
技术优点：
释放逆变器持续输出能力
由于电容温度可进行较准确的监控，可以据此合理地设置对逆变器持续输出能力限制。
保证产品母线端的热安全
根据母线电容温度调整输出能力，防止出现母线电容过热工况。
提供母线电容温度过高工况故障信息
对母线电容温度进行温度诊断，提供预警和排故信息。
03
驻坡防滑ESP虚拟化
车辆在坡道起步或停车过程中可能会出现倒溜，通常需要驾驶员一直踩着刹车或拉手刹。在我们的逆变器中，当收到来自整车驻坡请求时，逆变器通过内置的位置传感器进行位置采集，实施电机位置环控制，保证整车在10厘米后溜位移内快速停止。
图4 驻坡功能示意图
技术优点：
提升车辆在坡道上驾驶的便利性和舒适性
驾驶员在坡道上不用再手忙脚乱操作，可以从容的在坡道上起停。
车辆在低附着路面行驶时易打滑，影响行车安全。常规的解决方案是车辆装配功能完善的车身电子稳定系统（ESP）。在我们的逆变器中，接收来自整车防抱死制动系统（ABS）控制器发送的车速信号，结合自身采集的电机转速信息，根据滑移率公式判断车轮的打滑情况，并及时修正驱动扭矩以退出打滑工况。目前已初步验证了该功能的有效性。
图5 驱动防滑功能示意图
技术优点：
提升车辆在地附着路面行使的稳定性和安全性
无需增加硬件即可为仅配有ABS的新能源纯电动车提供驱动防滑功能。
