本技术涉及车辆控制，特别涉及一种igbt功率模块的故障处理方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术：
1、随着电动汽车向智能化、网联化的不断发展，车辆电子电气系统也日趋复杂，如何确保电子电气系统的功能安全成为业内关注和研究的重点。电机控制器作为车辆动力控制的核心部件负责整车动力输出的控制管理，其故障状态下的控制与处理对于车辆安全具有举足轻重的意义。在这一背景下，基于iso 26262功能安全的电动汽车电机控制器开发成为当前主流的开发方式。通过合理的系统架构设计以及基于系统架构的硬件与软件开发是确保电动汽车电机控制器满足功能安全目标、达到预期功能安全等级的前提，其中硬件设计是其中的基础。若要达到一定的功能安全级别首先需要作为e/e系统(electronics/electrical)的电机控制器其硬件失效率低于规定阀值，具体通过iso 20262中规定的fmeda(failure modes effects and diagnostic analysis)失效模式、影响及其诊断分析方法对系统硬件进行定量计算分析，根据fmeda计算结果来证明其满足达到规定功能安全等级所需要的失效率要求。
2、对电动汽车电机控制器实施有效的热管理是确保系统正常工作的前提，同时也是满足系统功能安全要求的基础保证，电机控制器工作状态下的热源绝大部分来自igbt功率模块，这就需要电机控制器能够实时、稳定的获取igbt功率模块温度。电机控制器按照电压级别区分可划分为低压域与高压域两部分，其中igbt功率模块属于高压域器件，关于其温度采样目前业内大多通过在高压域布置单独的a/d采样芯片进行采样，或者将温度传感器的电压信号经过隔离后传递给低压域进行a/d采样。对于需要满足预期功能安全等级的电机控制器，其基本设计理念为在满足系统功能需求的前提下硬件电路应尽可能地简洁，复杂的硬件电路会导致电子元器件的失效率增大，从而在fmeda计算分析中无法满足功能安全对系统硬件的失效率要求。
技术实现思路
1、本技术提供一种igbt功率模块的故障处理方法、装置、车辆及存储介质，以解决关于igbt功率模块的温度采样大多通过在高压域布置单独的a/d采样芯片进行采样，或者将温度传感器的电压信号经过隔离后传递给低压域进行a/d采样，对于需要满足预期功能安全等级的电机控制器，需要在满足系统功能需求的前提下硬件电路应尽可能地简洁，复杂的硬件电路会导致电子元器件的失效率增大，fmeda计算分析无法满足功能安全对系统硬件的失效率要求的问题。
2、本技术第一方面实施例提供一种igbt功率模块的故障处理方法，包括以下步骤：判断绝缘栅双极型晶体管igbt功率模块的多路桥臂对应的驱动芯片是否存在硬件故障；若任一路桥臂对应的驱动芯片存在所述硬件故障，则通过主控芯片回采所述任一路桥臂对应的驱动芯片的脉冲宽度调制pwm驱动信号，并基于所述pwm驱动信号判断所述主控芯片与所述驱动芯片之间是否为串行外设接口spi通讯故障；若所述主控芯片与所述驱动芯片之间为所述spi通讯故障，则确定所述spi通讯故障的故障类型，并基于所述故障类型评估所述igbt功率模块的故障等级，且根据所述故障等级确定所述igbt功率模块的故障处理策略。
3、可选地，所述基于所述pwm驱动信号判断所述主控芯片与所述驱动芯片之间是否为串行外设接口spi通讯故障，包括：对比每一路桥臂驱动芯片的pwm驱动信号和每一路桥臂的控制信号；若任一路桥臂的pwm驱动信号与所述任一路桥臂的控制信号一致，则判定所述任一路桥臂的驱动芯片与所述主控芯片之间为所述spi通讯故障。
4、可选地，所述根据所述故障等级确定所述igbt功率模块的故障处理策略，包括：若所述igbt功率模块的故障等级为一级故障等级，则所述故障处理策略为不执行故障处理措施；若所述igbt功率模块的故障等级为二级故障等级，则所述故障处理策略为降低驱动电机的最大输出转矩至第一峰值外特性；若所述igbt功率模块的故障等级为三级故障等级，则所述故障处理策略为降低驱动电机的最大输出转矩至第二峰值外特性，并上报温度无效值至预设分析终端。
5、可选地，所述基于所述故障类型评估所述igbt功率模块的故障等级，包括：若所述故障类型为第一类故障，或所述故障类型为第二类故障且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量小于或等于第一阈值，则判定所述故障等级为一级故障等级；若所述故障类型为所述第二类故障，且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则判定所述故障等级为二级故障等级；若所述故障类型为所述第二类故障，且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量大于所述第二阈值，则判定所述故障等级为三级故障等级。
6、可选地，所述判断绝缘栅双极型晶体管igbt功率模块的多路桥臂对应的驱动芯片是否存在硬件故障，包括：若所述主控芯片的第一引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块u相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第二引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块u相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第三引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块v相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第四引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块v相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第五引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块w相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第六引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块w相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障。
7、本技术第二方面实施例提供一种igbt功率模块的故障处理装置，包括：第一判断模块，用于判断绝缘栅双极型晶体管igbt功率模块的多路桥臂对应的驱动芯片是否存在硬件故障；第二判断模块，用于若任一路桥臂对应的驱动芯片存在所述硬件故障，则通过主控芯片回采所述任一路桥臂对应的驱动芯片的脉冲宽度调制pwm驱动信号，并基于所述pwm驱动信号判断所述主控芯片与所述驱动芯片之间是否为串行外设接口spi通讯故障；处理模块，用于若所述主控芯片与所述驱动芯片之间为所述spi通讯故障，则确定所述spi通讯故障的故障类型，并基于所述故障类型评估所述igbt功率模块的故障等级，且根据所述故障等级确定所述igbt功率模块的故障处理策略。
8、可选地，所述第二判断模块，还用于：对比每一路桥臂驱动芯片的pwm驱动信号和每一路桥臂的控制信号；若任一路桥臂的pwm驱动信号与所述任一路桥臂的控制信号一致，则判定所述任一路桥臂的驱动芯片与所述主控芯片之间为所述spi通讯故障。
9、可选地，所述处理模块，还用于：若所述igbt功率模块的故障等级为一级故障等级，则所述故障处理策略为不执行故障处理措施；若所述igbt功率模块的故障等级为二级故障等级，则所述故障处理策略为降低驱动电机的最大输出转矩至第一峰值外特性；若所述igbt功率模块的故障等级为三级故障等级，则所述故障处理策略为降低驱动电机的最大输出转矩至第二峰值外特性，并上报温度无效值至预设分析终端。
10、可选地，所述处理模块，还用于：若所述故障类型为第一类故障，或所述故障类型为第二类故障且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量小于或等于第一阈值，则判定所述故障等级为一级故障等级；若所述故障类型为所述第二类故障，且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量大于所述第一阈值且小于或等于第二阈值，则判定所述故障等级为二级故障等级；若所述故障类型为所述第二类故障，且发生所述第二类故障的igbt功率模块桥臂数量大于所述第二阈值，则判定所述故障等级为三级故障等级。
11、可选地，所述第一判断模块，还用于：若所述主控芯片的第一引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块u相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第二引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块u相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第三引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块v相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第四引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块v相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第五引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块w相上桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障；若所述主控芯片的第六引脚检测到低电平故障信号，则判定所述igbt功率模块w相下桥臂的驱动芯片存在所述硬件故障。
12、本技术第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的igbt功率模块的故障处理方法。
13、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的igbt功率模块的故障处理方法。
14、上述实施方式中，判断绝缘栅双极型晶体管igbt功率模块的多路桥臂对应的驱动芯片是否存在硬件故障，若任一路桥臂对应的驱动芯片存在硬件故障，则通过主控芯片回采任一路桥臂对应的驱动芯片的脉冲宽度调制pwm驱动信号，并基于pwm驱动信号判断主控芯片与驱动芯片之间是否为串行外设接口spi通讯故障，若主控芯片与驱动芯片之间为spi通讯故障，则确定spi通讯故障的故障类型，并基于故障类型评估igbt功率模块的故障等级，且根据故障等级确定igbt功率模块的故障处理策略。由此，解决了关于igbt功率模块的温度采样大多通过在高压域布置单独的a/d采样芯片进行采样，或者将温度传感器的电压信号经过隔离后传递给低压域进行a/d采样，对于需要满足预期功能安全等级的电机控制器，需要在满足系统功能需求的前提下硬件电路应尽可能地简洁，复杂的硬件电路会导致电子元器件的失效率增大，fmeda计算分析无法满足功能安全对系统硬件的失效率要求的问题，在实现系统故障保护的前提下最大限度的对车上人员的驾乘感受进行保护。
15、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
16、附图说明
17、本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18、图1为根据本技术实施例提供的一种igbt功率模块的故障处理方法的流程图；
19、图2为根据本技术一个实施例的电机控制器功率模块温度检测电路图示意图；
20、图3为根据本技术一个实施例的电机控制器功率模块内部架构图；
21、图4为根据本技术一个实施例的u相桥臂igbt功率模块温度检测简化电路示意图；
22、图5为根据本技术一个实施例的igbt功率模块的故障处理方法的流程图；
23、图6为根据本技术实施例的igbt功率模块的故障处理装置的示意图；
24、图7为根据本技术实施例的车辆结构的示意图。
1.一种igbt功率模块的故障处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述pwm驱动信号判断所述主控芯片与所述驱动芯片之间是否为串行外设接口spi通讯故障，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述故障等级确定所述igbt功率模块的故障处理策略，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述故障类型评估所述igbt功率模块的故障等级，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断绝缘栅双极型晶体管igbt功率模块的多路桥臂对应的驱动芯片是否存在硬件故障，包括：
6.一种igbt功率模块的故障处理装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块，还用于：
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块，还用于：
9.一种车辆，其特征在于，包括存储器、处理器；
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的igbt功率模块的故障处理方法。
