【习题】4-3 驱动电机温度过高故障检修

《新能源汽车驱动电机及控制系统检修》习题（教师版）项目四新能源汽车电机控制系统检修任务三驱动电机温度过高故障检修一、填空题（2分/空，共36分）1.电驱动系统是电动汽车的核心部件之一，驱动电机的性能直接影响到汽车的动力、效率、舒适度等性能。2.温度的获取一般有通过温度传感器采样、模型计算两种方法。3.驱动电机系统的主要产热源为其功率晶体管，它通常与一个铝散热片相连接，由铝散热片将晶体管产生的热传递给变频器冷却系统。4.通过模型计算的优点是硬件失效风险小，缺点是软件逻辑复杂，标定难度大。5.对于电动汽车，驱动电机作为动力源，电机控制器提供能量转换，两者缺一不可。6.电机及其电控热管理的主要任务是分析驱动电机内部的产热机理，对驱动电机进行冷却，保证驱动电机及电控系统处于合适的温度范围内。7.随着驱动电机功率和转矩的日益增大，对驱动电机和控制器热管理系统的要求也随之提高。8.针对驱动电机与控制器的冷却方式，依据介质的不同，可分为风冷、水冷和油冷。9.风冷式变频器通常被设计用来产生适度动力、主要作为汽车发动机的辅助动力的轻度混合动力汽车的驱动电机系统。10.大多数混合动力汽车和纯电动汽车采用的是水冷式变频器，这种变频器位于汽车的发动机室。二、单选题（4分/题，共20分）1.目前，永磁电机占电动汽车装机量的（C）。A.50%以上B.80%以上C.90%以上D.95%以上2.如果行驶风不足以冷却散热器内的冷却液，还会通过接通电子风扇，电子风扇功率为（D）。A.100WB.200WC.300WD.400W3.与传统车辆常用冷却系统不同，冷却液温度不作为控制功能输入参数使用，冷却液最高温度约为(B)。A.95℃B.85℃C.65℃D.70℃4.大多数混合动力汽车和纯电动汽车采用的是(B)。A.液冷式变频器B.水冷式变频器C.风冷式变频器D.油冷式变频器5.具有结构简单，不需要设计独立的冷却零件，维护方便，并且成本低等优点的是(C)。A.液冷式变频器B.水冷式变频器C.风冷式变频器D.油冷式变频器三、判断题（4分/题，共24分）1.由于风冷式变频器不需要散热器或液体冷却液管路，它也可以被安装在发动机舱之外的区域。（√）2.大多数本田思域混合动力汽车的所有主要高压部件都采用水冷。（×）3.通常情况下，空气冷却系统包括：冷风进风口、进风管道、冷却风扇、散热器（安装于变频器组件内）、出风口等。进风口通常位于汽车内部，从车辆的内部抽取新鲜空气。（√）4.随着驱动电机功率和转矩的日益增大，对驱动电机和控制器热管理系统的要求也随之提高。（√）5.传感器直接测量的温度代表该部件最热点的温度，能够很好地起到保护作用。（×）6.通常情况下，变频器会自带温度传感器，进行温度监控以防止出现过热情况。（×）四、简答题（4分/题，共20分）1.根据您对电驱动系统温度获取方法的认知，请简述通过温度传感器采样的工作过程。参考答案：驱动电机系统的主要产热源为其功率晶体管，它通常与一个铝散热片相连接，由铝散热片将晶体管产生的热传递给变频器冷却系统。通常情况下，变频器会自带温度传感器，进行温度监控以防止出现过热情况。变频器的温度传感器可以安装在如电路板或晶体管组件等变频器元件上，或直接安装在变频器的冷却系统介质（空气或液体冷却液）中。通过温度传感器直接采样这种方法的优点是软件逻辑简单，无需建模标定；但是布置多个传感器增加了硬件失效风险、成本提高、工艺更复杂、某些位置无法布置传感器（如电机转子）。此外，传感器直接测量的温度不代表该部件最热点的温度，因此并不能很好地起到保护作用。2.您知道有哪些常用的电驱动系统冷却方式吗？请说说您对它们的了解。参考答案：对于电动汽车，驱动电机作为动力源，电机控制器提供能量转换，两者缺一不可。电机及其电控热管理的主要任务是分析驱动电机内部的产热机理，对驱动电机进行冷却，保证驱动电机及电控系统处于合适的温度范围内。随着驱动电机功率和转矩的日益增大，对驱动电机和控制器热管理系统的要求也随之提高。目前，针对驱动电机与控制器的冷却方式，依据介质的不同，可分为风冷、水冷和油冷（水冷和油冷又称液冷）。3.想一想，混合动力车辆的电机控制器热管理方式有哪些呢？请分别他们的工作原理。参考答案：混合动力车辆的电机控制器热管理有两种方式：一种是连接在发动机冷却系统；一种是自身带有电子水泵。冷却液-空气热交换器集成在冷却模块中。根据电机控制器的冷却请求，以优化的需求量和消耗量控制电动冷却液泵和电动风扇。通过根据需求控制电动风扇和电动冷却液泵，避免可能有损电子装置使用寿命的剧烈温度波动以及省电地进行冷却。4.请根据您对水冷的认知，将其与风冷相比，水冷的特点主要体现在哪些方面呢？说一说您的看法。参考答案：相比风冷，液体具有更高的比热，并且可以根据需要主动调节系统温度，因此液冷具有更好的稳定性。对于电动汽车的驱动电机和控制器等元件，采用液冷可以迅速带走热量，实现温度的快速降低，保证电机和控制器的使用效率和寿命。现阶段水冷技术是主流的散热方式，国内自主品牌主要采用冷却液作为介质，如比亚迪、蔚来、北汽新能源和吉利等。但是，水冷无法直接冷却热源，绕组处的热量需经过槽内绝缘层、电机定子才能传递至外壳被水带走，传递路径长，散热效率低，且各部件之间的配合公差更是影响了传递路径的热阻大小。5.想一想，您对水冷式变频器了解吗？请简要描述出水冷式变频器的冷却原理。参考答案：水冷式变频器的冷却原理为冷却液从散热器泵入变频器内部，但不接触变频器的工作部件。散热设备将变频器部件产生的热能传递给冷却液。然后冷却液流回到散热器，在冷却风扇的帮助下，散热器将热能传递到周围空气中。大多数混合动力汽车和纯电动汽车采用的是水冷式变频器，这种变频器位于汽车的发动机室，其冷却液的进、出口能容易地被连接到散