无线充电系统故障的评判方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线充电系统故障的评判方法和系统，其中，评判方法包括：对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树，其中，故障树的顶事件为无线充电系统无法充电，底事件为各子系统的具体故障原因；根据预设数据对底事件的发生概率进行量化；根据底事件的发生概率计算底事件的临界重要度，以根据底事件的临界重要度对无线充电系统的故障进行综合评判；其中，在进行综合评判时对故障类别进行划分，并分别赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的底事件的综合重要度，根据综合重要度评判无线充电系统故障。由此，可以快速并自动地对故障产生原因进行分析和评判，使故障信息更为直观，便于对故障维修人员进行培训，降低维修成本。

Fault evaluation method and system for wireless charging system

The invention discloses a method and system for judging the fault of the wireless charging system, in which the method includes: dividing the function module of the wireless charging system and establishing the fault tree, among which the top event of the fault tree is that the wireless charging system can not be recharged and the bottom event is the specific fault cause of the subsystems; according to the presupposition, the fault tree is the specific fault cause. The probability of the occurrence of the bottom event is quantified, and the critical importance of the bottom event is calculated according to the occurrence probability of the bottom event, and the fault of the wireless charging system is evaluated synthetically according to the critical importance of the bottom event. Coefficient is used to calculate the comprehensive importance of the bottom events with priority coefficients, and the fault of the wireless charging system is judged according to the comprehensive importance degree. Therefore, the cause of the failure can be analyzed and judged quickly and automatically, so that the fault information is more intuitionistic, and it is easy to train the maintenance personnel and reduce the maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
无线充电系统故障的评判方法及系统
本专利技术涉及故障诊断
，具体涉及一种无线充电系统故障的评判方法及评判系统。
技术介绍
谐振式无线充电系统包含发射模组和接收模组，每个模组又包含电源、电压检测、温度检测等多个功能模块，因此，在工厂生产过程中会出现的故障种类较复杂、故障原因存在较大不确定性。相关技术中，无线充电系统发生无法充电的故障后，是利用示波器、万用表等对发射端和接收端进行测量，现场工程师根据测量结果，并凭借经验判断故障的可能发生位置。然而，上述对故障的评判存在诸多缺陷，如故障形式种类较多，逐条排除分析较费时；故障原因只能定性分析，无法定量分析，存在很大不确定性；分析判断完全依靠现场工程师经验和知识积累，存在较大的局限性；分析判断过程仅仅是一个思维过程，不直观，不能可视化地为新手提供培训和指导等。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种无线充电系统故障的评判方法。该方法可以定性和定量分析故障产生的原因，使故障信息更为直观，能够降低维修成本，且便于对故障维修人员进行培训。本专利技术的第二个目的在于提出一种无线充电系统故障的评判系统。为达到上述目的，本专利技术实施例提出了一种无线充电系统故障的评判方法，包括以下步骤：对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树，其中，所述功能模块包括能量发射模块和能量接收模块，所述故障树的顶事件为所述无线充电系统无法充电，所述故障树的底事件为所述能量发射模块和所述能量接收模块各个子系统的具体故障原因；根据预设数据对所述底事件的发生概率进行量化；根据所述底事件的发生概率分别计算所述顶事件的发生概率和所述底事件的概率重要度，并根据所述顶事件的发生概率、所述底事件的发生概率和所述底事件的概率重要度计算所述底事件的临界重要度，以根据所述底事件的临界重要度对所述无线充电系统的故障进行综合评判；其中，在进行综合评判时对所述无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的所述底事件的综合重要度，并将所述综合重要度进行排序，以得到所述无线充电系统故障的评判顺序。本专利技术实施例的无线充电系统故障的评判方法，首先对无线充电系统进行功能模块划分，并建立无线充电系统无法充电的故障树，进而根据预设数据对底事件的发生概率进行量化，根据底事件的发生概率计算底事件的临界重要度，以根据底事件的临界重要度对无线充电系统的故障进行综合评判，以及在进行综合评判时对无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的底事件的综合重要度，进而根据综合重要度评判无线充电系统故障。由此，可以定性分析故障产生的原因，使故障信息更为直观，便于采取对策消除故障，降低维修成本，且有助于对故障维修人员进行培训。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种无线充电系统故障的评判系统，包括：建模模块，用于对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树，其中，所述功能模块包括能量发射模块和能量接收模块，所述故障树的顶事件为所述无线充电系统无法充电，所述故障树的底事件为所述能量发射模块和所述能量接收模块各个子系统的具体故障原因；量化模块，用于根据预设数据对所述底事件的发生概率进行；计算模块，用于根据所述底事件的发生概率分别计算所述顶事件的发生概率和所述底事件的概率重要度，并根据所述顶事件的发生概率、所述底事件的发生概率和所述底事件的概率重要度计算所述底事件的临界重要度；评判模块，用于根据所述底事件的临界重要度对所述无线充电系统的故障进行综合评判，其中，所述评判模块在进行综合评判时对所述无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的所述底事件的综合重要度，并将所述综合重要度进行排序，以得到所述无线充电系统故障的评判顺序。本专利技术实施例的无线充电系统故障的评判系统，通过建模模块对无线充电系统进行功能模块划分，并建立无线充电系统无法充电的故障树，进而通过量化模块根据预设数据对底事件的发生概率进行量化，通过计算模块根据底事件的发生概率计算底事件的临界重要度，进而通过评判模块根据底事件的临界重要度对无线充电系统的故障进行综合评判，以及在评判模块进行综合评判时对无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的底事件的综合重要度，进而根据综合重要度评判无线充电系统故障。由此，可以定性分析故障产生的原因，使故障信息更为直观，便于采取对策消除故障，降低维修成本，且有助于对故障维修人员进行培训。附图说明图1是本专利技术一个实施例的无线充电系统故障的评判方法的流程图；图2是本专利技术一个实施例的发射模组的结构示意图；图3是本专利技术一个实施例PTU故障树示意图；图4是本专利技术一个实施例PRU故障树示意图；图5是本专利技术一个实施例的各个底事件的概率重要度的柱形图；图6是本专利技术一个实施例的各个底事件的临界重要度的柱形图；图7是本专利技术一个实施例的各个底事件的综合重要度的柱形图；图8是本专利技术一个实施例的无线充电系统故障的评判系统的结构框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术提出的无线充电系统故障的评判方法和评判系统。图1是根据本专利技术一个实施例的无线充电系统故障的评判方法的流程图。如图1所示，该无线充电系统故障的评判方法包括以下步骤：S1，对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树。具体地，在参考无线充电系统说明书、技术手册、芯片规格书等的基础上，可以将无线充电系统划分为PTU(PowerTransmissionUnit，能量发射单元)和PRU(PowerReceivingUnit，能量接收单元)。其中，PTU包含电源模块、控制模块、功率放大模块、温度检测模块、发射线圈、电压电流检测模块等，如图2。PRU包含电源模块、控制模块、接收线圈及其谐振电路、电压电流温度模块等。在本专利技术的实施例中，故障树的顶事件为无线充电系统无法充电，故障树的底事件为PTU和PRU各个子系统的具体故障原因。可以理解，故障树的中间事件由多个的底事件组合而成。例如，如图3、图4所示，顶事件为无线充电系统无法充电T，中间事件包括PTU异常M1、PRU异常M2和PTU电源模块故障M3～VOUT异常M17，底事件包括电源线松动X1～VOUT电压转换芯片坏X27。其中，中间事件使能信号异常M9由底事件程序烧录不良X7和底事件MCU虚焊或错位X8组成，中间事件温度模块异常M5由底事件温度芯片虚焊X13和底事件未烧录程序X21组成等。S2，根据预设数据对底事件的发生概率进行量化。在本专利技术的实施例中，预设数据可以包括专家评判数据和生产实际中的维修统计数据。其中，专家评判数据可以是多个专家对不同底事件的出现情况进行评分的数据，生产实际中的维修统计数据可以是对不同故障原因产生次数及其维修方法等的记录。S3，根据底事件的发生概率分别计算顶事件的发生概率和底事件的概本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，包括以下步骤：对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树，其中，所述功能模块包括能量发射单元和能量接收单元，所述故障树的顶事件为所述无线充电系统无法充电，所述故障树的底事件为所述能量发射模块和所述能量接收模块各个子系统的具体故障原因；根据预设数据对所述底事件的发生概率进行量化；根据所述底事件的发生概率分别计算所述顶事件的发生概率和所述底事件的概率重要度，并根据所述顶事件的发生概率、所述底事件的发生概率和所述底事件的概率重要度计算所述底事件的临界重要度，以根据所述底事件的临界重要度对所述无线充电系统故障进行综合评判；其中，在进行综合评判时对所述无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的所述底事件的综合重要度，并将所述综合重要度进行排序，以得到所述无线充电系统故障的评判顺序。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，包括以下步骤：对无线充电系统进行功能模块划分，建立故障树，其中，所述功能模块包括能量发射单元和能量接收单元，所述故障树的顶事件为所述无线充电系统无法充电，所述故障树的底事件为所述能量发射模块和所述能量接收模块各个子系统的具体故障原因；根据预设数据对所述底事件的发生概率进行量化；根据所述底事件的发生概率分别计算所述顶事件的发生概率和所述底事件的概率重要度，并根据所述顶事件的发生概率、所述底事件的发生概率和所述底事件的概率重要度计算所述底事件的临界重要度，以根据所述底事件的临界重要度对所述无线充电系统故障进行综合评判；其中，在进行综合评判时对所述无线充电系统的故障类别进行多层次划分，并对不同类别故障赋予不同的优先级系数，计算含有优先级系数的所述底事件的综合重要度，并将所述综合重要度进行排序，以得到所述无线充电系统故障的评判顺序。2.如权利要求1所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述顶事件的原因包括能量发射单元异常和能量接收单元异常,且所述能量发射单元异常和所述能量接收单元异常之间是逻辑“或”的关系。3.如权利要求2所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述能量发射单元异常具体包括能量发射单元电源模块故障、功放模块故障、温度模块故障和能量发射单元控制模块故障，且所述能量发射单元电源模块故障、所述功放模块故障、所述温度模块故障和所述能量发射单元控制模块故障之间是逻辑“或”的关系；其中，所述能量发射单元电源模块故障包括电源线松动、保险丝坏、VPA电压异常、TX-5V电压转换芯片坏、VCC-5V异常和3V3稳压芯片坏，且所述电源线松动、所述保险丝坏、所述VPA电压异常、所述TX-5V电压转换芯片坏、所述VCC-5V异常和所述3V3稳压芯片坏之间是逻辑“或”的关系；所述功放模块故障包括有源晶振虚焊、功放驱动芯片坏、功率MOS管击穿、功率电感虚焊，且所述有源晶振虚焊、所述功放驱动芯片坏、所述功率MOS管击穿、所述功率电感虚焊之间是逻辑“或”的关系；所述温度模块故障包括温度芯片虚焊和未烧录程序，且所述温度芯片虚焊与所述未烧录程序之间是逻辑“或”的关系；所述能量发射单元控制模块故障包括蓝牙巴伦虚焊或错位、LED灯异常、晶振损坏、屏蔽框与元件短路、MCU异常和IPA电流检测芯片坏，且所述蓝牙巴伦虚焊或错位、所述LED灯异常、所述晶振损坏、所述屏蔽框与元件短路、所述MCU异常和所述IPA电流检测芯片坏之间是逻辑“或”的关系。4.如权利要求2所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述能量接收单元异常具体包括能量接收单元电源模块故障、能量接收单元控制模块故障和检测模块故障，且所述能量接收单元电源模块故障、所述能量接收单元控制模块故障和所述检测模块故障之间是逻辑“或”的关系；其中，所述能量接收单元电源模块故障包括Vrect异常和VCC-3V3异常，且所述Vrect异常和所述VCC-3V3异常之间是逻辑“或”的关系；所述能量接收单元控制模块故障包括蓝牙巴伦虚焊或错位、晶振损坏和MCU异常，且所述蓝牙巴伦虚焊或错位、所述晶振损坏和所述MCU异常之间是逻辑“或”的关系；所述检测模块故障包括IOUT检测芯片虚焊、Irect检测芯片虚焊、温度芯片虚焊和VOUT异常，且所述IOUT检测芯片虚焊、所述Irect检测芯片虚焊、所述温度芯片虚焊和所述VOUT异常之间是逻辑“或”的关系。5.如权利要求2所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述能量发射单元异常包括21个底事件，所述能量接收单元异常包括13个底事件，且所述能量发射单元异常和所述能量接收单元异常包括7个共同的底事件，所述顶事件的故障原因包括27个底事件，且所述27个底事件是所述顶事件的最小割集。6.如权利要求1所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述底事件的发生概率包括低、较低、中等、较高、高五级；其中，发生概率为低的底事件包括电源线松动、保险丝坏、5V开关管坏、有源晶振虚焊、IPA电流检测芯片坏和LED开关管坏；发生概率为较低的底事件包括TX-5V电压转换芯片坏、3V3稳压芯片坏、功率电感虚焊、晶振损坏、LED壳体损坏、整流二极管极性反、IOUT检测芯片虚焊和Irect检测芯片虚焊；发生概率为中等的底事件包括VPA电压转换芯片坏、功放驱动芯片坏、温度芯片虚焊和整流二极管坏；发生概率为较高的底事件包括蓝牙巴伦虚焊或错位、屏蔽框与元件短路、LED极性反和BGA开关管虚焊或错位；发生概率为高的底事件包括程序烧录不良、MCU虚焊或错位、功率MOS管击穿、未烧录程序和VOUT电压转换芯片坏。7.如权利要求1所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述预设数据包括专家评判数据和实际维修统计数据。8.如权利要求1所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述对所述无线充电系统的故障类别进行多层次划分包括：根据功能模组将故障划分为能量发射单元故障和能量接收单元故障；根据故障产生有无人力因素将故障划分为人为故障和非人为故障；根据故障属性将故障划分为元件失效故障和电气失效故障；根据故障是否为子系统所特有将故障划分为特有故障和共有故障。9.如权利要求8所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，所述能量发射单元故障的优先级系数取值为0.5，所述能量接收单元故障的优先级系数取值为0.5；所述人为故障的优先级系数取值为0.8，所述非人为故障的优先级系数取值为0.2；所述元件失效故障的优先级系数取值为0.4，所述电气失效故障的优先级系数取值为0.6；所述特有故障的优先级系数取值为0.5，所述共有故障的优先级系数取值为0.5。10.如权利要求1所述的无线充电系统故障的评判方法，其特征在于，通过如下公式计算所述底事件的综合重要度：其中，m为所述故障类别的个数，i、j的取值均为大于0的正整数，I(Xi)为底事件Xi的综合重要度，Ici为所述底事件Xi的临界重要度，Kj为所述底事件Xi的第j个故障类别的优先级系数。11.一种无线充电系统故障的评判系统，其特征在于，包括：建模模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，张新华，陈大军，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44