【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電動汽車高壓電氣系統可靠性，涉及一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法、裝置及介質，具體涉及基于魚骨圖的高壓繼電器粘接失效影響因素分析、利用有限元法進行高壓繼電器電弧仿真關鍵影響因素分析以及基于多元回歸系數的關鍵影響因素分析的驗證。
技術介紹
1、新能源汽車高壓繼電器是隔離大電流的自動開關元件，其功能保持性即直接影響整車使用安全性和壽命。高壓繼電器產品結構復雜，試驗成本高的特點，致使其難以進行批量試驗，通過加速試驗獲取性能退化數據，結合性能退化閾值預測壽命成為當前研究的熱點。因此，如何分析性能影響參數，設計加速退化試驗成為目前急需解決的一個重要問題。
2、常用的故障分析方法主要包括故障模式及其影響分析(failure?mode?andeffectsanalysis,fmea)、故障模式及其影響與危害性分析(failure?mode,effects?andcriticality?analysis,fmeca)、故障樹分析(fault?tree?analysis,fta)、風險優先數(risk?priornumber,rpn)等。fmea和fta可以用作定性的故障分析，主要用于分析系統的可能故障模式以及對應的故障影響。一般在利用fmea對設備進行定性分析后，會對其定量分析，因此，也可以認為fmea分析是進行危害性分析(criticalityanalysis,ca)的基礎。這幾種故障分析方法多基于大樣本數據展開，對于數據量少的情況會帶來較大偏差。
3、魚骨分析法的基本原理是針對一個問題(作為魚頭)
4、在設備故障模式樣本數據較少時，可通過有限元分析進行物理仿真，通過改變仿真實體的環境溫度和分斷電流這兩種外置條件，觀測隨環境溫度和分斷電流的變化，高壓繼電器觸點間隙下的電弧溫度和觸頭溫度分布情況，識別出影響高壓繼電器性能的關鍵影響因素。
5、對于具有試驗數據的情況，可依次通過建立多元回歸雙應力壽命模型、f檢驗法顯著性檢驗以及標準回歸系數比較法分析，基于回歸系數分析主要影響因素。
6、基于此，對于小樣本下新能源汽車高壓繼電器，文獻調研可知高壓繼電器的主要失效模式是粘接失效，故提出一種集魚骨圖分析與電弧仿真于一體的性能退化主要影響因素分析方法，將其與多元回歸系數分析結果對比，驗證所提方法的有效性。
技術實現思路
1、針對現有故障分析技術在小樣本數據下遇到的困難，本專利技術提供一種集魚骨圖與電弧仿真于一體的高壓繼電器性能退化關鍵影響因素分析方法，利用該方法對繼電器性能退化影響因素分析，將分析結果與基于多元回歸系數的分析結果結合，得到高壓繼電器性能退化關鍵影響因素。
2、為解決上述技術問題，本專利技術是采用如下技術方案實現的，結合附圖1說明如下：
3、一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，包括下述步驟：
4、步驟一、基于魚骨圖的高壓繼電器粘接失效影響因素分析；
5、步驟二、利用有限元法的高壓繼電器電弧仿真特性分析；
6、步驟三、基于多元回歸系數的高壓繼電器性能影響因素主次分析；
7、步驟四、高壓繼電器性能退化關鍵因素的確定。
8、步驟一中所述的基于魚骨圖的高壓繼電器粘接失效影響因素分析是指：
9、根據采集的電動汽車試驗下高壓繼電器粘接失效模式數據，借助于故障現象定義問題、根據故障致因分析和系統結構功能方面的相關經驗找出問題所有可能出現的原因，并對原因進行歸類、整理，分清楚主從關系和確定繼電器粘接失效原因，建立魚骨圖模型；
10、步驟二中所述的利用有限元的高壓繼電器分段電弧仿真特性分析是指；
11、首先，根據圖2，進行汽車繼電器分段電弧組成部分分析；電弧是一個熱場、流場、電磁場的多物理場耦合過程，電弧的形成與穩定燃燒是一個極其復雜的過程，為了簡化計算過程，做出模型假設；
12、其次，直流繼電器內部電弧等離子體的特性主要受控于氣流場與電磁場相互作用的影響；據此建立電弧仿真模型；
13、再次，根據圖2，結合選取汽車繼電器的實際尺寸，基于合理的簡化，建立仿真幾何模型；定熱場、流場、電場、磁場邊界條件；
14、然后，按照流程圖2，進行網格劃分；在進行網格劃分時，需要遵循一系列基本原則，如網格數量的把控、網格疏密的調整以及網格質量的優化；
15、最后，進行電弧仿真計算；考慮了環境溫度和分斷電流兩種影響因素分別對觸點間隙下的電弧溫度分布和觸頭溫度分布的影響，得到相對影響比值p1，判斷識別性能退化關鍵影響因素。
16、步驟三中所述的基于回歸系數的高壓繼電器影響因素分析是指；
17、基于給定的繼電器保證壽命數據，首先應用多元回歸分析建立基于分斷電流和分斷電壓的雙應力壽命回歸模型，計算相關參數；其次，采用f檢驗法進行多元線性回歸顯著性檢驗；最后，用標準回歸系數比較法確定高壓繼電器性能退化關鍵影響因素。
18、基于保證壽命，應用多元回歸建模雙應力壽命模型為：
19、ξ＝exp(c0+c1?ln?a+c2?lnv)?(1)
20、式中，ξ為高壓繼電器的壽命特征；a表示高壓繼電器的分斷電流，單位為a；v表示高壓繼電器的分斷電壓，單位為v；c0，c1，c2為待估參數；
21、由公式(1)可知，當正常溫度下，雙應力模型線性化為lnξ＝c0+c1?ln?a+c2?lnv，令y＝lnξ,x1＝ln?a,x2＝lnv，則其轉化為y＝c0+c1x1+c2x2；
22、由m組壽命數據可得其殘差平方和為將殘差平方和分別對c0,c1,c2求偏導數，并令其等于零，可得正規方程組為：
23、
24、將給定壽命數據代入，經最小二乘估計，進而得到回歸系數的估計值：由此可得，以分斷電流應力、分斷電壓應力為變量的雙應力壽命模型：可以計算相對偏差值為
25、采用f檢驗法進行多元線性回歸顯著性檢驗：
26、由最小二乘原理可得，如果令若以矩陣形式表示：則l·c＝f，c＝l-1f。若將矩陣l-1元素記為bik(i,k＝1,2)，則回歸系數：
27、總偏差平方和：
28、回歸平方和：
29、殘差平方和：
30、總偏差平方和的自由度：ft＝m-1；
31、回歸平方和的自由度：fr＝b-1＝2，其中b表示回歸方程待估參數的個數；
32、殘差平方和的自由度：fe＝ft-fr；
33、平均回歸平方和：
34、平均殘差平方和：
35、平均殘差平方和：
36、經計算得到查表可知，一定α時，若fr＞fα(b-1,m-b-1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
6.根據權利要求4所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
7.根據權利要求4所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
8.根據權利要求7所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
9.一種裝置，其特征在于：包括一個或多個處理器；
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于：該程序被處理器執行時實現如權利要求1-8中任一所述的方法。
【技術特征摘要】
1.一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，包括下述步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
3.根據權利要求1所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
4.根據權利要求3所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
5.根據權利要求4所述的一種高壓繼電器性能退化影響因素分析方法，其特征在于：
6.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張英芝，韓峰，楊鈁，李威，張境悅，孫墨，宋敏僑，劉思偉，程曦輝，臧德海，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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