驅(qū)動電機溫度傳感器的原理與檢測

◆文/福建省陳育彬技能大師工作室 陳育彬

一、驅(qū)動電機溫度傳感器的工作原理

為避免因溫度過高而造成組件損壞，有很多電機使用溫度傳感器來監(jiān)控電機定子繞組的溫度。

不同車型的驅(qū)動電機，溫度傳感器的規(guī)格也是不一樣的。有正溫度系數(shù)，也有負溫度系數(shù)(NTC)的驅(qū)動電機溫度傳感器。負溫度系數(shù)傳感器的電阻會隨著溫度的升高而降低，隨著溫度的降低而升高，代表性車型為吉利EV300/EV450和比亞迪e5。正溫度系數(shù)傳感器的電阻值會隨著溫度的升高而增加，隨著溫度的降低而減小，代表性車型為北汽EU260。

驅(qū)動電機溫度傳感器通常被放置在定子繞組內(nèi)部，數(shù)量為2～3個，分別是U相溫度傳感器、V相溫度傳感器、W相溫度傳感器。例如寶馬i3后輪驅(qū)動電動汽車裝備了2個溫度傳感器，吉利EV300/450安裝了2個溫度傳感器，北汽EU260則安裝了3個電機溫度傳感器。如圖1所示，比亞迪e5驅(qū)動電機溫度傳感器，不直接測量轉(zhuǎn)子溫度，而是根據(jù)定子內(nèi)的溫度傳感器測量值進行確定，其信號以模擬方式由電機控制器讀取和分析。

若電機的溫度升高至臨界值，混合動力汽車和純電動汽車控制系統(tǒng)將會限制電機的最大輸出并設(shè)置診斷故障碼(DTC)，并同時在汽車儀表板上顯示警告燈。

二、驅(qū)動電機繞組溫度傳感器的檢測

1.使用萬用表檢測電阻值

在實際維修過程中，應注意不同車型的驅(qū)動電機溫度傳感器，其類型和電阻值不盡相同，表1給出了常見車型驅(qū)動電機溫度傳感器的電阻標準值。以比亞迪秦或e5為例，在10～40℃溫度下，測量溫度傳感器電阻時，用萬用表歐姆檔兩端子分別連接驅(qū)動電機外部溫度傳感器插件3、6端子，查看萬用表顯示的電阻值是否在50.04~212.5kΩ范圍內(nèi)。

吉利EV300/450的電機繞組溫度傳感器有2個，均采用10kΩ規(guī)格的NTC負溫度系數(shù)傳感器，溫度傳感器型號為SEMITEC 103NT-4，即在25℃時，正常電阻值為10kΩ，阻值隨溫度升高而降低，隨溫度降低而升高，不同溫度的電阻值參見表2。

以吉利EV450為例，操作啟動開關(guān)使電源模式至OFF狀態(tài)，拔下電機控制器上的低壓插頭BV11，將數(shù)字式萬用表調(diào)至20k電阻檔位，查看線路圖，接下來分別測量電機繞組溫度傳感器R1和溫度傳感器R2的電阻值。

①電機溫度傳感器R1：如圖2所示，使用數(shù)字式萬用表測量電機控制器線束連接器的6號腳與7號腳之間的電阻，在環(huán)境溫度為29.5℃時，電機溫度傳感器R1的電阻為8.41kΩ，阻值在標準范圍內(nèi)。

②電機溫度傳感器R2：如圖3所示，使用數(shù)字式萬用表測量電機控制器線束連接器的5號腳與13號腳之間的電阻，實際測得的電阻值為8.53 kΩ。確認電機溫度傳感器R1和R2的電阻在標準范圍內(nèi)。

北汽EU260電動汽車安裝3個正溫度系數(shù)的PT1000鉑電阻溫度傳感器，即U相溫度傳感器、V相溫度傳感器、W相溫度傳感器。即在0℃時，溫度傳感器的電阻值為1 000Ω，溫度每上升1℃，電阻值上升3.85Ω，例如20℃左右時，溫度傳感器的電阻值為1 077Ω。

①測量W相溫度傳感器電阻: 如圖4所示，拔下動力電子單元PEU35針插件，用萬用表歐姆檔測量35針插件30與31號端腳之間電阻，實際測得電阻為1 075Ω。如無電阻或電阻為無窮大，則排查線束及端子是否退針。

②檢查V相溫度傳感器電阻: 如圖5(a)所示，拔下動力電子單元PEU35針插件，用萬用表歐姆擋測量35針插件32與33號端腳之間電阻。參考范圍：0℃電阻1 000Ω，溫度每上升1℃電阻增加3.85Ω。如無電阻或電阻為無窮大，則排查線束及端子是否退針。

③檢查U相溫度傳感器電阻：如圖5(b)所示，拔下動力電子單元PEU35 針插件，用萬用表歐姆檔測量35針插件34與35號端腳之間電阻。如無電阻或電阻為無窮大，則排查線束及端子是否退針。在環(huán)境溫度為19.5℃時，測量溫度傳感器的電阻值為1 075Ω。

2.使用診斷儀器讀取數(shù)據(jù)流

使用診斷儀器，選擇相應車型，進入電機控制器(MCU)，不同車型和診斷儀器，電機控制器的稱法不同，例如吉利EV450的診斷儀器，應進入集成動力控制器(IPU)，讀取驅(qū)動電機定子溫度的數(shù)據(jù)流，如圖6所示。定子溫度指驅(qū)動電機定子繞組的溫度，水冷板溫度指電機控制器內(nèi)部冷卻水冷板的溫度。

三、驅(qū)動電機定子繞組對溫度傳感器的絕緣電阻

由于大部分驅(qū)動電機繞組內(nèi)部埋置有溫度傳感器，因此檢測時應分別測量定子繞組與溫度傳感器之間的絕緣電阻。驅(qū)動電機繞組對溫度傳感器的冷態(tài)絕緣電阻應大于20MΩ。

當繞組的中性點連在一起而不易分開時，則測量所有連在一起的繞組對溫度傳感器的絕緣電阻，即分別測量U相端子、V相端子、W相端子與溫度傳感器A、溫度傳感器B或C之間的絕緣電阻。

注意，測量結(jié)束后，需要使用放電裝置對驅(qū)動電機三相繞組進行放電處理。