/** * @file sys/health.cpp * @brief 系统服务与平台支持源文件 * @note 本文件仅补充 Doxygen 文档注释,不改变代码逻辑。 */ #include "health.h" #include "config.h" #include "Can.h" #include "FOC.h" #include "adc.h" #include "flash.h" #include "motor.h" #include extern sampler sampler; extern CAN_transmiter CAN0_transmiter; extern FOC_Controller FOC; extern FlashEEPROM flashEEP; // 全局热管理控制器单例:由 main 任务周期调用 update(),用于维护过热保护状态。 ThermalController thermalController; // 热量控制器初始化 /** @brief PROTECT_TIME 常量定义 */ constexpr u16 PROTECT_TIME = 6000; // 过热保护时间,单位*10ms // 三相电流连续全部失效帧数(×10ms)阈值,达到后按过热关机处理 constexpr u16 CURRENT_ERROR_SHUTDOWN_COUNT = 100; // 电压管理状态机:仅 power_manage() 慢速任务访问,文件内封装。 static VoltageState voltage_state = VoltageState::NORMAL; static float last_vbus_slow = 0.0f; // 上次电压值(慢速任务用) /** ** @brief 热能计算 ** @param None ** @retval 热量值 */ u32 ThermalController::update() { #if GATE_DRIVER_DRV8323 // nFAULT 快速保护(低有效,1ms 轮询):GDF/UVLO/OTSD 等硬件故障 // → 立即封 PWM 并睡眠,锁存到 CAN 重新下发恢复命令为止。 // VDS 过流当前配置为"仅上报不动作",不会拉低 nFAULT,不在此误触发。 if (drv_nfault_active()) { FOC.shut_down(); } #endif thermal_value = Q16_16_MUL(thermal_value, thermalRate); // 添加温度积累 int drv_temp = (int)sampler.get_drv_temp(); int mcu_temp = (int)sampler.get_mcu_temp(); if (drv_temp == 255) drv_temp = 0; if (mcu_temp == 255) mcu_temp = 0; thermal_value += drv_temp * drv_temp + mcu_temp * mcu_temp; if (remainingTime10Ms) { // 过热停机状态 // 检查是否可以恢复 q16_16_t recovery_threshold = Q16_16_MUL(thermal_capacity, recoveryRate); if (thermal_value < recovery_threshold) { remainingTime10Ms = 1; // 可以恢复工作 } if (remainingTime10Ms == 1) { // 过热恢复 FOC.resume_from_thermal(); CAN0_transmiter.ThermalStatus = 0; return --remainingTime10Ms; } return --remainingTime10Ms; } else { // 当前没有过热停机 // 添加电流热积累:取三相有效相的最大绝对值(热量与电流方向无关, // 负半周同样发热)。采样失效帧(ERROR_ADC_VAL)不参与积累: // 失效值 255 按 mA 参与平方运算会超出 int/u32 范围,热积累不可控; // 三相持续全部失效说明采样链异常,按过热关机 fail-safe。 static u16 current_error_frames = 0; const float raw_current[3] = {sampler.get_current('U'), sampler.get_current('V'), sampler.get_current('W')}; u32 currents[3] = {0, 0, 0}; bool valid[3] = {false, false, false}; for (u8 i = 0; i < 3; i++) { if (raw_current[i] == ERROR_ADC_VAL) { continue; } // get_current 已保证有效值 |I| ≤ MAX_CURRENT(40A),转 mA ≤ 40000 currents[i] = (u32)(fabsf(raw_current[i]) * 1000.0f); valid[i] = true; } if (!(valid[0] || valid[1] || valid[2])) { if (++current_error_frames >= CURRENT_ERROR_SHUTDOWN_COUNT) { current_error_frames = 0; FOC.shut_down_thermal(); remainingTime10Ms = PROTECT_TIME; CAN0_transmiter.ThermalStatus = 1; return remainingTime10Ms; } return thermal_value; } current_error_frames = 0; // 找最大电流(mA,绝对值);个别相失效时用剩余有效相 u32 max_current = 0; for (u8 i = 0; i < 3; i++) { if (valid[i] && currents[i] > max_current) { max_current = currents[i]; } } current_max = (u16)max_current; // 平方运算先转 float:40A 档 40000²×10 超 int 范围,整数运算会溢出 const float imax = (float)current_max; // 电流系数按"绝对值全周期"口径标定:取 fabs 后正负半周都积累, // 交流负载下积累速度约为旧版(仅正半周)的 2 倍,故系数统一取旧值一半, // 保持原实测触发时机不变;温度积累与恢复阈值不受此补偿影响。 if (current_max < 2000) { thermal_value += (u32)(imax * imax * gapTimeMs * 0.000035f); // 计算当前电流热积累值 } else if (current_max > 3800) { thermal_value += (u32)(imax * imax * gapTimeMs * 0.005f); // 添加当前电流热积累值 } else if (current_max > 3400) { thermal_value += (u32)(imax * imax * gapTimeMs * 0.0025f); // 计算当前电流热积累值 } else if (current_max > 3000) { thermal_value += (u32)(imax * imax * gapTimeMs * 0.0001f); // 计算当前电流热积累值 } else if (current_max > 2000) { thermal_value += (u32)(imax * imax * gapTimeMs * 0.00005f); // 计算当前电流热积累值 } } if (thermal_value > thermal_capacity) { FOC.shut_down_thermal(); remainingTime10Ms = PROTECT_TIME; // 过热停机 CAN0_transmiter.ThermalStatus = 1; return remainingTime10Ms; } return thermal_value; } /** ** @brief 温度检测 ** @param None */ void angsens_MG_check(void) { bool MGH = gpio_input_bit_get(GPIOB, GPIO_PIN_10); bool MGL = gpio_input_bit_get(GPIOB, GPIO_PIN_11); CAN0_transmiter.MagStatus = MGH or MGL; } /** * @brief 电压管理(低频任务,约10ms调用一次) * * 负责: * 1. 执行Flash保存(阻塞操作,不能在高频循环中执行) * 2. 状态恢复判断(基于基准电压的比例恢复) * 3. 更新FOC的电源电压参数 */ void power_manage(void) { sampler.update_vbus_voltage(); float vbus = sampler.get_vbus_voltage(); // 更新FOC的电源电压参数:使用本周期刚采到的 vbus,避免上一拍电压滞后放大速度/电流耦合。 FOC.update_power(vbus); last_vbus_slow = vbus; // 如果快速检测已触发紧急关机,执行保存 if (FOC.emergency_shutdown) { flashEEP.save_system_config(true); FOC.emergency_shutdown = false; // 清除紧急关机标志 voltage_state = VoltageState::SHUTDOWN_SAVE; return; } // 状态机处理 switch (voltage_state) { case VoltageState::NORMAL: // 正常状态:无需操作 break; case VoltageState::SHUTDOWN_SAVE: // 关机保存状态:检查是否可以恢复 // 恢复条件:电压恢复到基准电压的90%以上 if (FOC.vbus_reference > 0 && vbus > FOC.vbus_reference * VBUS_RECOVERY_RATIO) { if (!FOC.thermal_shutdown) { FOC.resume(); voltage_state = VoltageState::NORMAL; } } break; default: break; } }