驅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控電機定子繞組的溫度。

不同車型的驅動電機，溫度傳感器的規格也是不一樣的。有正溫度系數，也有負溫度系數(NTC)的驅動電機溫度傳感器。負溫度系數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。

驅動電機溫度傳感器通常被放置在定子繞組內部，數量為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驅動電機溫度傳感器，不直接測量轉子溫度，而是根據定子內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將會限制電機的最大輸出并設置診斷故障碼(DTC)，并同時在汽車儀表板上顯示警告燈。

二、驅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。

吉利EV300/450的電機繞組溫度傳感器有2個，均采用10kΩ規格的NTC負溫度系數傳感器，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，操作啟動開關使電源模式至OFF狀態，拔下電機控制器上的低壓插頭BV11，將數字式萬用表調至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。

②電機溫度傳感器R2：如圖3所示，使用數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。

北汽EU260電動汽車安裝3個正溫度系數的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據流

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)，讀取驅動電機定子溫度的數據流，如圖6所示。定子溫度指驅動電機定子繞組的溫度，水冷板溫度指電機控制器內部冷卻水冷板的溫度。

三、驅動電機定子繞組對溫度傳感器的絕緣電阻

由于大部分驅動電機繞組內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。驅動電機繞組對溫度傳感器的冷態絕緣電阻應大于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，測量結束后，需要使用放電裝置對驅動電機三相繞組進行放電處理。