电机故障日志结构定义

1.目的

电机出现故障时，及时记录故障发生时刻的故障码、电机运行信息等；
通过上位机导出故障日志，便于对故障进行分析。

2.方法

控制器在单片机Flash中设计1024Bytes用于存储故障日志；
每条故障日志大小为64bytes；
16条日志循环存储，即始终存储最近的16条故障日志；
上位机发送指令给控制器，控制器及时返回Flash中保存的故障日志。

3.通信协议

上位机采用下列指令读取故障日志：

CAN ID	帧模式	命令字	数据段
0x751	0x11	0x2D08	读取存储器指定地址数据：起始地址：4bytes，结束地址:4bytes，读取数据大小≤128Bytes

控制器接收到上位机读取指令时，按照下列协议返回Flash中保存的数据：

CAN ID	帧模式	命令字	数据段
0x715	0x0C	0xAB88	返回存储器指定起始和结束地址的数据：起始地址4bytes，结束地址:4bytes，数据:128bytes 结束地址-起始地址＜128时，填充0xFF

示例如下：

case 0x2D08://读取Flash存储器指定地址数据
{
    do
    {
        uint32_t DataLength;
        DataLength = (uint32_t)((Data[4] << 24) + (Data[5] << 16) + (Data[6] << 8) + (Data[7])) - (uint32_t)((Data[0] << 24) + (Data[1] << 16) + (Data[2] << 8) + (Data[3])) + 1;
        memcpy((uint8_t*)(Data + 8), (uint8_t*)((Data[0] << 24) + (Data[1] << 16) + (Data[2] << 8) + (Data[3])), DataLength);
        SendData(ID_MC_TO_CDL, MODE_REPORT, (0xAB08 + DataLength), (uint8_t*)Data);	
    }while(0);
    break;
}

4.数据结构

4.1 小牙盘中置电机故障日志结构体定义

//故障日志记录信息 64 bytes，1K空间可以保存最近16条故障记录
typedef struct
{
	uint16_t Error_Index;                    //故障列表索引 2 bytes, 地址偏移 0
	uint16_t NotesInfo1;                     //备注信息1，地址偏移 2
	uint16_t NotesInfo2;                     //备注信息2，地址偏移 4
	uint16_t NotesInfo3;                     //备注信息3，地址偏移 6
	uint32_t ErrorCode;                      //故障码 4 bytes, 地址偏移 8
	uint32_t RunTime;                        //运行时间 4bytes, 地址偏移 12
	MC_RunInfo_Struct_t RunInfo;             //运行信息 32bytes, 地址偏移 16
	MC_AttitudeAngle_Struct_t AttitudeAngle; //车辆姿态角度 8bytes, 地址偏移 48
	MC_CalParam_Struct_t MC_CalParam;        //马达控制参数 8bytes , 地址偏移 56
}MC_ErrorLogSaveInfo_Struct_t;

//电机运行信息，占用空间32bytes
typedef struct
{
    uint16_t BikeSpeed;         				 //车速 0.1km/h，地址偏移0
	int16_t MotorSpeed;                          //输出转速 1rpm，地址偏移2
	uint16_t Power;                              //电功率 1W，地址偏移4
	uint16_t BusVoltage;                         //母线电压 1mV，地址偏移6
	uint16_t BusCurrent;                         //母线电流 1mA，地址偏移8
	uint8_t Cadence;                             //踏频 1rpm，地址偏移10
	uint8_t Torque;                              //踩踏力矩 1Nm，地址偏移11
	MC_CadenceDir_Struct_t CadenceDir;           //踩踏方向 0-正,1-反,2-停止，地址偏移12
	uint8_t GearSt;                              //助力档位，地址偏移13
	MC_LightSwitch_Struct_t LightSwitch;         //灯开关 0xF0-关，0xF1-开，地址偏移14
	uint8_t SOC;                                 //剩余电量 1%，地址偏移15
	uint16_t RemainDistance;                     //续航里程 1km，地址偏移16
	uint16_t ODO_Km;                             //总里程 1km，地址偏移18
	uint8_t PowerPerKm;                          //平均功耗 0.01Ah/km ，地址偏移20
	uint8_t T_PCB;                               //PCB温度 +40℃，地址偏移21
	uint8_t T_Coil;                              //绕组温度 +40℃，地址偏移22
	uint8_t T_MCU;                               //MCU温度 +40℃，地址偏移23
	uint16_t Ride_Km;                            //开机后骑行里程 0.1km, 地址偏移24
	uint16_t Ride_Time;                          //开机后骑行时间 1s，地址偏移26
	uint8_t TorqueSensorData1;                   //力矩传感器1原始值
	uint8_t TorqueSensorData2;                   //力矩传感器2原始值
	uint8_t TorqueSensorData3;                   //力矩传感器3原始值
	uint8_t RS   ;                               //预留 1byte
}MC_RunInfo_Struct_t;

//姿态传感器数值
typedef struct
{
    int16_t Angle_Pitch_Absolute;    //俯仰角绝对角度
	int16_t Angle_Roll_Absolute;     //横滚角绝对角度
	int16_t Angle_Pitch_Relative;    //俯仰角相对角度
	int16_t Angle_Roll_Relative;     //横滚角相对角度
}MC_AttitudeAngle_Struct_t;

//电机控制参数
typedef struct
{
    MC_AssistRunMode_Struct_t AssistRunMode;  //助力模式
	int16_t Ref_Torque;                       //力矩模式输入FOC值
	int16_t Ref_Speed;                        //速度模式输入FOC值
	FlagStatus Foc_Flag;                      //FCO运算标志
}MC_CalParam_Struct_t;

4.2 大牙盘中置电机故障日志结构体定义

//故障日志记录信息 64 bytes，1K空间可以保存最近16条故障记录
typedef struct
{
    UWORD               ErrorIndex;  // 故障序列号，2bytes，地址偏移 0
    UWORD               NotesInfo1;  // 备注信息1，2bytes，地址偏移 2
    UWORD               NotesInfo2;  // 备注信息2，2bytes，地址偏移 4
    UWORD               NotesInfo3;  // 备注信息3，2bytes，地址偏移 6
    ULONG               ErrorCode;   // 故障码，4 bytes, 地址偏移 8
    ULONG               RunTime;     // 运行时间，4bytes, 地址偏移 12
    MC_RunInfo_Struct_t RunInfo;     // 运行信息 32bytes, 地址偏移 16
    SWORD               IqCurrentPu; // Iq电流，2bytes，地址偏移 48
    SWORD               IqVoltagePu; // Iq电压，2bytes，地址偏移 50
    SWORD               IdCurrentPu; // Id电流，2bytes，地址偏移 52
    SWORD               IdVoltagePu; // Id电压，2bytes，地址偏移 54
    UWORD               RS1;         // 预留信息1，2bytes，地址偏移 56
    UWORD               RS2;         // 预留信息1，2bytes，地址偏移 58
    UWORD               RS3;         // 预留信息1，2bytes，地址偏移 60
    UWORD               RS4;         // 预留信息1，2bytes，地址偏移 62
} ERROR_LOG;                         //共64字节

//电机运行信息，占用空间32bytes
typedef struct
{
    uint16_t BikeSpeed;         				 //车速 0.1km/h，地址偏移0
	int16_t MotorSpeed;                          //输出转速 1rpm，地址偏移2
	uint16_t Power;                              //电功率 1W，地址偏移4
	uint16_t BusVoltage;                         //母线电压 1mV，地址偏移6
	uint16_t BusCurrent;                         //母线电流 1mA，地址偏移8
	uint8_t Cadence;                             //踏频 1rpm，地址偏移10
	uint8_t Torque;                              //踩踏力矩 1Nm，地址偏移11
	MC_CadenceDir_Struct_t CadenceDir;           //踩踏方向 0-正,1-反,2-停止，地址偏移12
	uint8_t GearSt;                              //助力档位，地址偏移13
	MC_LightSwitch_Struct_t LightSwitch;         //灯开关 0xF0-关，0xF1-开，地址偏移14
	uint8_t SOC;                                 //剩余电量 1%，地址偏移15
	uint16_t RemainDistance;                     //续航里程 1km，地址偏移16
	uint16_t ODO_Km;                             //总里程 1km，地址偏移18
	uint8_t PowerPerKm;                          //平均功耗 0.01Ah/km ，地址偏移20
	uint8_t T_PCB;                               //PCB温度 +40℃，地址偏移21
	uint8_t T_Coil;                              //绕组温度 +40℃，地址偏移22
	uint8_t T_MCU;                               //MCU温度 +40℃，地址偏移23
	uint16_t Ride_Km;                            //开机后骑行里程 0.1km, 地址偏移24
	uint16_t Ride_Time;                          //开机后骑行时间 1s，地址偏移26
	uint8_t TorqueSensorData1;                   //力矩传感器1原始值
	uint8_t TorqueSensorData2;                   //力矩传感器2原始值
	uint8_t TorqueSensorData3;                   //力矩传感器3原始值
	uint8_t RS   ;                               //预留 1byte
}MC_RunInfo_Struct_t;

5. 效果

售后软件从小牙盘电机导出的故障日志示例如下：

电机错误信息：

1, 备注1:0, 备注2:0, 备注3:0, 历史信息代码:10 , 原始故障码:0x00000001, 故障详情:过流保护 , 运行时间:10089min, 车速:12.4km/h, 电机转速:1297rpm, 功率:40w, 电压:38614mV, 电流:6130mA, 踏频:34rpm, 力矩:87N.m, 方向:0, 档位:0x02, 灯开关:0xF0, 电量:62%, 续航:---km, 总里程:2339km, 功耗:160mAh/km, PCB温度:22DegreeC, 绕组温度:19DegreeC, MCU温度:18DegreeC, 单次里程:2.1km, 单次时间:353s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:624, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

2, 备注1:0, 备注2:0, 备注3:0, 历史信息代码:10 , 原始故障码:0x00000001, 故障详情:过流保护 , 运行时间:10091min, 车速:9.4km/h, 电机转速:1162rpm, 功率:0w, 电压:39146mV, 电流:13159mA, 踏频:46rpm, 力矩:53N.m, 方向:0, 档位:0x02, 灯开关:0xF0, 电量:61%, 续航:---km, 总里程:2339km, 功耗:160mAh/km, PCB温度:23DegreeC, 绕组温度:23DegreeC, MCU温度:19DegreeC, 单次里程:2.8km, 单次时间:470s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:378, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

3, 备注1:1, 备注2:1331, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:11041min, 车速:16.3km/h, 电机转速:1800rpm, 功率:0w, 电压:39905mV, 电流:1155mA, 踏频:73rpm, 力矩:16N.m, 方向:0, 档位:0x01, 灯开关:0xF0, 电量:79%, 续航:---km, 总里程:2521km, 功耗:110mAh/km, PCB温度:41DegreeC, 绕组温度:50DegreeC, MCU温度:43DegreeC, 单次里程:7.6km, 单次时间:1644s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:298, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

4, 备注1:1, 备注2:399, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:12181min, 车速:23.1km/h, 电机转速:1687rpm, 功率:0w, 电压:38780mV, 电流:1130mA, 踏频:53rpm, 力矩:20N.m, 方向:0, 档位:0x03, 灯开关:0xF0, 电量:68%, 续航:---km, 总里程:2753km, 功耗:190mAh/km, PCB温度:40DegreeC, 绕组温度:46DegreeC, MCU温度:42DegreeC, 单次里程:1km, 单次时间:168s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:457, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

5, 备注1:1, 备注2:489, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:12222min, 车速:12.1km/h, 电机转速:1650rpm, 功率:0w, 电压:38080mV, 电流:1127mA, 踏频:32rpm, 力矩:10N.m, 方向:0, 档位:0x02, 灯开关:0xF0, 电量:62%, 续航:---km, 总里程:2761km, 功耗:150mAh/km, PCB温度:43DegreeC, 绕组温度:47DegreeC, MCU温度:46DegreeC, 单次里程:2.9km, 单次时间:767s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:460, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

6, 备注1:1, 备注2:622, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:12279min, 车速:16.4km/h, 电机转速:1755rpm, 功率:0w, 电压:40803mV, 电流:1256mA, 踏频:52rpm, 力矩:39N.m, 方向:0, 档位:0x01, 灯开关:0xF0, 电量:95%, 续航:---km, 总里程:2769km, 功耗:90mAh/km, PCB温度:34DegreeC, 绕组温度:39DegreeC, MCU温度:36DegreeC, 单次里程:1.3km, 单次时间:225s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:239, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

7, 备注1:1, 备注2:975, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:13600min, 车速:12.9km/h, 电机转速:1777rpm, 功率:0w, 电压:40928mV, 电流:1228mA, 踏频:40rpm, 力矩:29N.m, 方向:0, 档位:0x01, 灯开关:0xF0, 电量:98%, 续航:---km, 总里程:3062km, 功耗:100mAh/km, PCB温度:31DegreeC, 绕组温度:37DegreeC, MCU温度:33DegreeC, 单次里程:0km, 单次时间:10s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:224, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

8, 备注1:1, 备注2:727, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:13600min, 车速:15.2km/h, 电机转速:1762rpm, 功率:0w, 电压:40893mV, 电流:1166mA, 踏频:48rpm, 力矩:27N.m, 方向:0, 档位:0x33, 灯开关:0xF0, 电量:97%, 续航:---km, 总里程:3062km, 功耗:180mAh/km, PCB温度:32DegreeC, 绕组温度:38DegreeC, MCU温度:34DegreeC, 单次里程:0km, 单次时间:9s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:409, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

9, 备注1:1, 备注2:1257, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:13861min, 车速:24km/h, 电机转速:1740rpm, 功率:0w, 电压:40163mV, 电流:1105mA, 踏频:76rpm, 力矩:44N.m, 方向:0, 档位:0x01, 灯开关:0xF0, 电量:83%, 续航:---km, 总里程:3126km, 功耗:100mAh/km, PCB温度:41DegreeC, 绕组温度:50DegreeC, MCU温度:41DegreeC, 单次里程:11.4km, 单次时间:1692s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:212, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

10, 备注1:1, 备注2:797, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:13861min, 车速:27.7km/h, 电机转速:1785rpm, 功率:0w, 电压:40234mV, 电流:1150mA, 踏频:76rpm, 力矩:18N.m, 方向:0, 档位:0x02, 灯开关:0xF0, 电量:85%, 续航:---km, 总里程:3126km, 功耗:160mAh/km, PCB温度:41DegreeC, 绕组温度:48DegreeC, MCU温度:43DegreeC, 单次里程:0.1km, 单次时间:27s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:448, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,

11, 备注1:1, 备注2:458, 备注3:0, 历史信息代码: , 原始故障码:0x00400000, 故障详情: , 运行时间:14082min, 车速:20.5km/h, 电机转速:1612rpm, 功率:0w, 电压:35824mV, 电流:1006mA, 踏频:64rpm, 力矩:41N.m, 方向:0, 档位:0x01, 灯开关:0xF0, 电量:34%, 续航:---km, 总里程:3177km, 功耗:90mAh/km, PCB温度:43DegreeC, 绕组温度:48DegreeC, MCU温度:46DegreeC, 单次里程:4km, 单次时间:600s, 俯仰绝对角度:0Degree, 横滚绝对角度:0Degree, 俯仰相对角度:0Degree, 横滚相对角度:0Degree, 运行模式:2, 力矩环给定:226, 速度环给定:0, FOC_Flag:1,