Contents項(xiàng)目一電工基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)目二電磁學(xué)基礎(chǔ)項(xiàng)目三新能源汽車電力電子元器件項(xiàng)目四交流電基礎(chǔ)項(xiàng)目五功率變換電路項(xiàng)目六新能源汽車常用傳感器應(yīng)用技術(shù)隨著新能源汽車深化“三縱三橫”研發(fā)布局,汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化發(fā)展,必然離不開新型電子電氣架構(gòu)、電力電子元器件等基礎(chǔ)共性技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新,電子技術(shù)在汽車.上的普遍應(yīng)用已然是現(xiàn)代汽車技術(shù)的重要標(biāo)志。本項(xiàng)目設(shè)置3個(gè)教學(xué)任務(wù):電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用、溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用、位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用。項(xiàng)目導(dǎo)言項(xiàng)目六新能源汽車常用傳感器應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目六新能源汽車常用傳感器應(yīng)用技術(shù)任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用任務(wù)導(dǎo)言任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用如今，小小的電源設(shè)備已經(jīng)融合了越來越多的新技術(shù)，如開關(guān)電源、硬開關(guān)、軟開關(guān)、穩(wěn)壓、線性反饋穩(wěn)壓、磁放大器技術(shù)、數(shù)控調(diào)壓、脈沖寬度調(diào)制(ＰＷＭ)、正弦脈沖寬度調(diào)制(SP-ＷＭ)、電磁兼容等。為了自動(dòng)檢測和顯示電流，并在過電流、過電壓等危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)發(fā)揮自動(dòng)保護(hù)功能和更高的智能控制功能，具有傳感檢測、傳感采樣、傳感保護(hù)的電源技術(shù)漸成趨勢，檢測電流或電壓的傳感器應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸受到廣大電源設(shè)計(jì)者的青睞。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)掌握電流傳感器的作用和類型。(2)掌握常用電流傳感器的原理、特點(diǎn)。2.技能目標(biāo)(1)能夠描述常用電流傳感器的原理、特點(diǎn)。(2)能夠?qū)﹄娏鱾鞲衅鬟M(jìn)行辨認(rèn)、識(shí)別。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格遵循電流傳感器操作規(guī)范,識(shí)別潛在安全風(fēng)險(xiǎn),形成規(guī)范化的安全防護(hù)習(xí)慣。(2)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，養(yǎng)成安全生產(chǎn)、規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)。任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用一.電流傳感器的作用任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-１

電流傳感的外形電流傳感器是一種檢測裝置，它能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息按一定規(guī)律變換成符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它具有靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)，現(xiàn)已在智能電網(wǎng)、家用電器、計(jì)算機(jī)硬盤等方面得到了廣泛應(yīng)用。在新能源汽車上，電流傳感器常被用在動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、充電控制系統(tǒng)及電機(jī)控制系統(tǒng)等方面。電流傳感器的外形如圖6-1所示。電流傳感器的作用二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-2

分流器原理圖電流傳感器的測量原理一般基于電阻分流器檢測、霍爾效應(yīng)、磁通門、電磁感應(yīng)、羅氏線圈(電磁感應(yīng)原理及安培環(huán)路定律)５種技術(shù)。根據(jù)測量原理的不同，電流傳感器主要有分流器、電流互感器、霍爾電流傳感器、磁通門電流傳感器、穿隧磁阻效應(yīng)電流傳感器、羅氏線圈、巨磁阻電流傳感器、光纖電流傳感器等類型。1.分流器分流器是根據(jù)直流電流通過電阻時(shí)，電阻兩端產(chǎn)生電壓差的原理制作而成的，其原理如圖６—２所示。分流器實(shí)際就是一個(gè)阻值很小的電阻，當(dāng)有直流電流通過時(shí)產(chǎn)生電壓降，供直流電流表顯示。二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-3

電流互感器原理圖2.電流互感器電流互感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，其原理如圖６—３所示，電流互感器由閉合的鐵芯和繞組組成，它的一次繞組匝數(shù)很少，串聯(lián)在需要測量電流的電路中，二次繞組匝數(shù)比較多，串聯(lián)在測量儀表和保護(hù)回路中。電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終閉合，因此測量儀表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進(jìn)行保護(hù)、測量等。二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-4開環(huán)式霍爾電流傳感器原理圖3.霍爾電流傳感器霍爾電流傳感器是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件，包括開環(huán)式和閉環(huán)式兩種，高精度的霍爾電流傳感器大多屬于閉環(huán)式。開環(huán)式霍爾電流傳感器采用的是霍爾直放式原理，如圖６—4所示。二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-4閉環(huán)式霍爾電流傳感器原理圖3.霍爾電流傳感器霍爾電流傳感器是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件，包括開環(huán)式和閉環(huán)式兩種，高精度的霍爾電流傳感器大多屬于閉環(huán)式。閉環(huán)式霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，在開環(huán)原理的基礎(chǔ)上引入了補(bǔ)償電路，如圖６—5所示。二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-6標(biāo)準(zhǔn)磁通門電流傳感器原理圖4.磁通門電流傳感器磁通門原理即易飽和磁芯在激勵(lì)電流影響下，激勵(lì)電流大小改變電感強(qiáng)度，進(jìn)而改變磁通量大小，這種物理現(xiàn)象對(duì)被測環(huán)境磁場來說好像是一道門，通過這道門，相應(yīng)的磁通量即被調(diào)制，并產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。磁通門電流傳感器即利用這種現(xiàn)象來測量電流所產(chǎn)生的磁場，從而間接達(dá)到測量電流的目的。標(biāo)準(zhǔn)型磁通門電流傳感器結(jié)構(gòu)類似閉環(huán)式霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)，只是在磁芯的氣隙處放置的不是霍爾元件，而是一個(gè)磁通門傳感器，即可飽和電感，如圖６—6所示。二.電流傳感器的類型任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-7穿隧磁阻效應(yīng)電流傳感器原理圖5.穿隧磁阻效應(yīng)電流傳感器穿隧磁阻效應(yīng)(ＴＭＲ)電流傳感器是全新一代磁敏元件，依靠先進(jìn)的薄膜過程技術(shù)制造，具有兩層強(qiáng)磁性體層(自由層/固定層)夾住１~２ｍｍ薄絕緣體勢壘層的結(jié)構(gòu)，是一種薄膜元件。固定層的磁化方向被固定，但自由層的磁化方向可根據(jù)外部磁場方向改變，元件的電阻也隨之改變。當(dāng)固定層與自由層的磁化方向平行時(shí)，電阻最小，勢壘層流過大電流。另外，當(dāng)磁化方向?yàn)榉聪蚱叫袝r(shí)，電阻極端地變大，勢壘層幾乎沒有電流流過，其原理如圖６—７所示。任務(wù)目標(biāo)(１)掌握電流傳感器的作用和類型(２)掌握常用電流傳感器的原理、特點(diǎn)(３)能夠電流傳感器辨別學(xué)習(xí)過程(１)動(dòng)力蓄電池中的電流傳感器知識(shí)。(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的電流傳感器。任務(wù)實(shí)施電流傳感器的認(rèn)知。三.任務(wù)實(shí)施電流傳感器的認(rèn)知圖6-8霍爾電流傳感器任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用三.任務(wù)實(shí)施任務(wù)目標(biāo)3.任務(wù)實(shí)施電流傳感器的認(rèn)知材料準(zhǔn)備(１)掌握電流傳感器的作用和類型(２)掌握常用電流傳感器的原理、特點(diǎn)

(３)能夠電流傳感器辨別(１)動(dòng)力蓄電池示教板(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)示教板(３)數(shù)字式萬用表任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用學(xué)習(xí)過程3.任務(wù)實(shí)施電流傳感器的認(rèn)知圖6—8霍爾電流傳感器任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(1)動(dòng)力蓄電池中的電流傳感器?！妱?dòng)汽車上用于監(jiān)測電流的部件主要是電流傳感器,電流傳感器是利用霍爾效應(yīng)的原理,檢測電流的感應(yīng)磁場,從而對(duì)電流大小進(jìn)行測量的,如圖6-8所示。同時(shí)其對(duì)動(dòng)力蓄電池的電量狀態(tài)進(jìn)行判斷,防止使用過程中過充電或過放電情況的發(fā)生,避免影響電池組的使用壽命。(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的電流傳感器。驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的電流傳感器,用以檢測電機(jī)工作時(shí)的實(shí)際電流(包括母線電流、三相電流)。任務(wù)實(shí)施3.任務(wù)實(shí)施電流傳感器的認(rèn)知任務(wù)一電流傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(1)在示教板上找出對(duì)應(yīng)的電流傳感器元件,確定動(dòng)力蓄電池電流傳感器安裝位置,并說明類型。(2)在示教板上找出對(duì)應(yīng)的電流傳感器的元件，確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流傳感器安裝位置,并說明類型,完成表6-1。任務(wù)導(dǎo)言任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用溫度傳感器是最常用的傳感器之一，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、汽車、廚房電器、空調(diào)和家用恒溫器等設(shè)備中。

縱觀新能源汽車的運(yùn)行過程，溫度監(jiān)測是安全預(yù)警的最后一道屏障，有效、及時(shí)的熱管理策略將成為提升新能源汽車安全性的重點(diǎn)和關(guān)鍵所在，而高性能測溫元件是實(shí)現(xiàn)一切安全策略的根基。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)掌握溫度傳感器的作用和類型。

(2)掌握常用溫度傳感器的原理、特點(diǎn)。2.技能目標(biāo)(1)能夠描述常用溫度傳感器的原理、特點(diǎn)。(2)能夠?qū)囟葌鞲衅鬟M(jìn)行辨認(rèn)、識(shí)別。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,弘揚(yáng)中華傳統(tǒng)美德。(2)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和分析問題的能力，能通過查閱資料、分析數(shù)據(jù),提升對(duì)傳感器知識(shí)的認(rèn)知。(3)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)、養(yǎng)成規(guī)范作業(yè)、安全工作的工作習(xí)慣,形成較強(qiáng)的崗位安全責(zé)任意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)。任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用一.溫度傳感器的作用任務(wù)二溫度感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-9某種溫度傳感器的外形溫度傳感器的作用溫度傳感器是指能感受溫度并將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器，在功率電子技術(shù)中，熱監(jiān)控和熱管理非常重要。目前大多數(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車的動(dòng)力蓄電池設(shè)計(jì)都采用溫度傳感器測量其溫度?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車的動(dòng)力蓄電池只有在精確定義的工作溫度下才能提供最佳的能量輸出,因此,要求對(duì)動(dòng)力蓄電池溫度進(jìn)行可靠的監(jiān)控和調(diào)節(jié),以防止動(dòng)力蓄電池出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,最大限度地延長其工作壽命，新能源汽車中用到的溫度傳感器主要包括動(dòng)力蓄電池溫度傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器以及用于冷卻系統(tǒng)的溫度傳感器等。圖6-9所示為某種溫度傳感器的外形。二.溫度傳感器的類型任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-10熱電偶電路及電壓-溫度曲線舉例1.熱電偶溫度傳感器目前最常見的溫度傳感器主要有4種,包括熱電偶溫度傳感器、熱電阻溫度傳感器、電阻溫度檢測器(RTD)和集成電路(IC)溫度傳感器。兩種不同成分的導(dǎo)體(熱電偶絲或熱電極)兩端接合成-一個(gè)回路,當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢稱為熱電動(dòng)勢。熱電偶溫度傳感器就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的。其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的端稱為熱端(也稱測量端),另一端稱為冷端(也稱補(bǔ)償端)。冷端與配套儀表連接,儀表會(huì).顯示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢經(jīng)過電路變換而得出的溫度值。熱電偶電路及電壓-溫度曲線舉例如圖6-10所示。二.溫度傳感器的類型任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-13負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器溫度測量原理圖2.熱電阻溫度傳感器熱電阻溫度傳感器通過金屬(如鉑銅)或半導(dǎo)體的電阻變化進(jìn)行工作，是利用金屬或半導(dǎo)體電阻值隨溫度變化而改變的原理制成的感溫元件。當(dāng)溫度變化時(shí),感溫元件的電阻值隨之變化，將變化的電阻值作為信號(hào)輸入顯示儀表,即可監(jiān)控被測介質(zhì)的溫度。熱電阻溫度傳感器主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻兩種。其中,金屬熱電阻簡稱熱電阻,常用材料是鉑和銅;半導(dǎo)體熱電阻簡稱熱敏電阻。根據(jù)電阻隨溫度變化的不同,熱敏電阻又分為負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻、正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻和臨界溫度系數(shù)(CTR)熱敏電阻3種。如圖6-13所示，負(fù)溫度系數(shù)溫度傳感器溫度測量原理圖。二.溫度傳感器的類型任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-14RTD與熱敏電阻的電阻-溫度曲線3.電阻溫度檢測器電阻溫度檢測器(ＲＴＤ)也稱為電阻溫度計(jì)。它與熱敏電阻類似,其電阻會(huì)隨溫度變化，但是RTD不需要像熱敏電阻那樣使用對(duì)溫度變化敏感的特殊材料,通常RTD材料包括銅、鉑鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一-根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜,采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。RTD的電阻值以09C阻值作為標(biāo)稱值。0°C時(shí),鉑RTD電阻值為100Q;1C時(shí)，電阻值為100.390;50°C時(shí)，電阻值為119.4Q。圖6-14所示為RTD與熱敏電阻的電阻-溫度曲線的比較。二.溫度傳感器的類型任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用4.集成電路(ＩＣ)溫度傳感器ＩＣ溫度傳感器利用集成電路中的溫度傳感器基元，通過采集溫度相關(guān)的電流、電壓等信息，計(jì)算出溫度值。常用的ＩＣ溫度傳感器包括熱敏電阻(ＲＴＤ)、熱電偶(ＴＣ)、半導(dǎo)體溫度傳感器等，其中，半導(dǎo)體溫度傳感器由于其簡單、精度高以及成本低廉的特點(diǎn)，是最為常見的一種類型。相比傳統(tǒng)的溫度傳感器，ＩＣ溫度傳感器具有以下幾個(gè)優(yōu)勢: (１)集成度高。ＩＣ溫度傳感器通過集成的方式，將傳感器、ＡＤＣ和處理電路等功能集成到一個(gè)芯片中，減少了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 (２)體積小。ＩＣ溫度傳感器的封裝體積通常很小，便于在各種應(yīng)用場景中進(jìn)行安裝和集成。 (３)精度高。ＩＣ溫度傳感器采用現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)，具有很高的溫度測量精度。 (４)成本低。由于ＩＣ溫度傳感器采用集成電路技術(shù)，成本相對(duì)較低，適用于大規(guī)模應(yīng)用。任務(wù)目標(biāo)(１)掌握溫度傳感器的作用和類型(２)掌握常用溫度傳感器的原理、特點(diǎn)(３)能夠溫度傳感器辨別學(xué)習(xí)過程(１)溫度監(jiān)測。(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的溫度傳感器。任務(wù)實(shí)施溫度傳感器的認(rèn)知。溫度傳感器的認(rèn)知圖6-16動(dòng)力蓄電池溫度采集板任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用三.任務(wù)實(shí)施任務(wù)目標(biāo)3.任務(wù)實(shí)施溫度傳感器的認(rèn)知材料準(zhǔn)備(１)掌握溫度傳感器的作用和類型(２)掌握常用溫度傳感器的原理、特點(diǎn)

(３)能夠溫度傳感器辨別(１)動(dòng)力蓄電池示教板(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)示教板(３)數(shù)字式萬用表任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用學(xué)習(xí)過程3.任務(wù)實(shí)施溫度傳感器的認(rèn)知圖6—15動(dòng)力蓄電池溫度傳感器任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(1)溫度監(jiān)測。溫度對(duì)動(dòng)力蓄電池性能影響較大，目前一-般只能測得動(dòng)力蓄電池表面溫度,而動(dòng)力蓄電池內(nèi)部溫度需要使用熱模型進(jìn)行估計(jì)。溫度控制是通過測溫元件測得動(dòng)力蓄電池組不同位置的溫度,綜合溫度分布情況,然后動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)儲(chǔ)存的熱管理系統(tǒng)控制電路進(jìn)行散熱。在動(dòng)力蓄電池包里面，每個(gè)電芯組都安裝了相應(yīng)的溫度傳感器(不是每個(gè)電芯都安裝),如圖6-15所示。(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器。驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器,如圖6-17所示,用以檢測電機(jī)的定子繞組溫度。當(dāng)控制器檢測到溫度過高時(shí),會(huì)控制電機(jī)降低轉(zhuǎn)速,避免電機(jī)過熱。圖6-17驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器任務(wù)實(shí)施3.任務(wù)實(shí)施溫度傳感器的認(rèn)知任務(wù)二溫度傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(1)在示教板上找出對(duì)應(yīng)的元件,確定動(dòng)力蓄電池溫度傳感器安裝位置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度傳感器安裝位置。(2)測量溫啻傳感器的阻值,記錄于表6-3。任務(wù)導(dǎo)言任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用位置傳感器被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中，位置測量是新能源汽車中需要測量的較為常見的參數(shù)，

了解并掌握位置傳感器的一些基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于新能源汽車維修工作有很大的幫助。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)(1)掌握位置傳感器的作用和類型。(2)掌握常用位置傳感器的原理、特點(diǎn)。2.技能目標(biāo)(1)能夠描述常用位置傳感器的原理、特點(diǎn)。(2)能夠?qū)ξ恢脗鞲衅鬟M(jìn)行辨認(rèn)、識(shí)別。3.素質(zhì)目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生精益求精的質(zhì)量意識(shí),注重維護(hù)細(xì)節(jié)，確保每項(xiàng)操作符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與.技術(shù)要求。(2)通過對(duì)傳感器信號(hào)波形的分析，養(yǎng)成獨(dú)立學(xué)習(xí)、獲取新知識(shí)、分析和處理信息的能力,不斷提出真正解決問題的新理念新思路新辦法。(3)提升學(xué)生對(duì)新能源汽車技術(shù)革新的敏感度,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，適應(yīng)行業(yè)快速迭代的挑戰(zhàn)。任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用一.位置傳感器的作用任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用位置傳感器的作用位置傳感器是能夠接收被測物傳來的位置信息，然后將接收到的信息進(jìn)行輸出的傳感器。新能源汽車上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)多為永磁同步電機(jī),這其中位置傳感器的作用十分重要。位置傳感器主要用于檢測被測對(duì)象位置、角位移的變化情況,并把檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸送給電控單元。驅(qū)動(dòng)電機(jī)位置傳感器一般安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部,起著測定轉(zhuǎn)子磁極位置，從而為逆變器提供正確換向信息的重要作用。二.位置傳感器的類型任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-18旋轉(zhuǎn)變壓器的電路輸入輸出波形1.旋轉(zhuǎn)變壓器新能源汽車位置傳感器主要包括電磁式(旋轉(zhuǎn)變壓器)、光電式(光電編碼器)、磁敏式(霍爾位置傳感器)等類型。旋轉(zhuǎn)變壓器簡稱旋變,是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號(hào)元件，可用來精確檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的角位移和角速度。旋轉(zhuǎn)變壓器實(shí)際上是一種特殊的小型交流發(fā)電機(jī),它由定子和轉(zhuǎn)子組成,其定子由高性能硅鋼片組成，其上有繞組作為變壓器的一次側(cè)接收勵(lì)磁電壓,轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的二次側(cè),通過電磁耦合在二次繞組，上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當(dāng)勵(lì)磁繞組以一定頻率的交流電壓勵(lì)磁時(shí),輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角呈正余弦函數(shù)關(guān)系,或保持某一比例關(guān)系，又或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角呈線性關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器的電路及輸人輸出波形如圖6-18所示。二.位置傳感器的類型任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用圖6-19磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)1.旋轉(zhuǎn)變壓器新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上多使用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器,它是旋轉(zhuǎn)變壓器的一種特殊形式,利用磁阻原理來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)間的轉(zhuǎn)換。其特點(diǎn)是一-次繞組與二次繞組都放在電機(jī)定子的不同槽內(nèi),且均固定不旋轉(zhuǎn)。--次繞組屬勵(lì)磁繞組,通人正弦勵(lì)磁電流，而二次繞組是由兩相繞組(正弦繞組和余弦繞組)產(chǎn)生輸出信號(hào)。磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖如圖6-19和圖6-20所示。磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器因其工藝性好、相對(duì)位移大、可靠性高低成本而被廣泛應(yīng)用于新能源汽車。圖6-20磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理二.位置傳感器的類型任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用2.編碼器編碼器是將信號(hào)(如比特流)或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通信、傳輸和存儲(chǔ)的信號(hào)形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，前者稱為碼盤,后者稱為碼尺。光電編碼器是目前應(yīng)用最多的編碼器,主要由光柵盤和光電檢測裝置構(gòu)成。在伺服系統(tǒng)中，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同軸,從而使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)光柵盤的旋轉(zhuǎn),再經(jīng)光電檢測裝置輸出若干個(gè)脈沖信號(hào),根據(jù)該信號(hào)的每秒脈沖數(shù)便可計(jì)算當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,其原理如圖6-21所示。光電編碼器的碼盤輸出兩個(gè)相位相差90°的光碼,根據(jù)雙通道輸出光碼的狀態(tài)改變便可判斷出電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。圖6-21光電編碼器的工作原理二.位置傳感器的類型任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用3.霍爾位置傳感器霍爾位置傳感器是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,由霍爾元件及其附屬電路組成?；魻栁恢脗鞲衅鞣譃榫€型霍爾位置傳感器和開關(guān)型霍爾位置傳感器兩種。線型霍爾位置傳感器由霍爾元件、線性放大器和射極跟隨器組成,可輸出模擬量,主要用于交、直流電流和電壓測量。開關(guān)型霍爾位置傳感器由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器、施密特觸發(fā)器和輸出級(jí)組成,輸出的數(shù)字量主要用于位置傳感、旋轉(zhuǎn)測量等。開關(guān)型霍爾傳感器是將霍爾元件的輸出與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較,并輸出高、低電平信號(hào)。按照對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度極性和變化的要求,開關(guān)型霍爾位置傳感器可分為單極型、全極型和鎖存型。任務(wù)目標(biāo)(１)掌握位置傳感器的作用和類型(２)掌握常用位置傳感器的原理、特點(diǎn)(３)能夠位置傳感器辨別學(xué)習(xí)過程(１)位置傳感器結(jié)構(gòu)原理。(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的溫度傳感器。任務(wù)實(shí)施位置傳感器的認(rèn)知。位置傳感器的認(rèn)知圖6-24位置傳感器的位置與結(jié)構(gòu)任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用三.任務(wù)實(shí)施任務(wù)目標(biāo)3.任務(wù)實(shí)施位置傳感器的認(rèn)知材料準(zhǔn)備(１)掌握位置傳感器的作用和類型(２)掌握常用位置傳感器的原理、特點(diǎn)

(３)能夠位置傳感器辨別(１)動(dòng)力蓄電池示教板(２)驅(qū)動(dòng)電機(jī)示教板(３)數(shù)字式萬用表任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用學(xué)習(xí)過程3.任務(wù)實(shí)施位置傳感器的認(rèn)知圖6—24旋轉(zhuǎn)變壓器安裝位置與結(jié)構(gòu)任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(1)位置傳感器。位置傳感器安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部,用以檢測轉(zhuǎn)子磁極位置,為逆變器提供正確換向信息。比亞迪E6驅(qū)動(dòng)電機(jī)檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度和位置采用旋轉(zhuǎn)變壓器來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)變壓器,簡稱旋變器,也稱旋變傳感器或角度傳感器,是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號(hào)元件,其安裝位置和結(jié)構(gòu)如圖6-24所示。任務(wù)實(shí)施3.任務(wù)實(shí)施位置傳感器的認(rèn)知任務(wù)三位置傳感器的認(rèn)知與應(yīng)用(2)位置傳感器認(rèn)知。①在示教板上找出對(duì)應(yīng)的元件,確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)位置傳感器安裝位置。②測量位置傳感器的阻值,記錄于表6-5。新能源汽車的強(qiáng)國之路知識(shí)拓展2024年11月14日,湖北武漢東風(fēng)汽車云峰工廠,一輛“嵐圖”純電SUV與大屏幕上10家中國主流車企10款新能源車同步下線。當(dāng)日,我國新能源汽車年產(chǎn)1000萬輛正式達(dá)成。中國成為全球首個(gè)新能源汽車年度達(dá)產(chǎn)1000萬輛的國家。這不僅是我國汽車產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型進(jìn)程中的標(biāo)志性事件,也是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國之路.上的重要節(jié)點(diǎn)。比亞迪日前發(fā)布全新純電平臺(tái)e平臺(tái)3.0Evo,通過五大全球首創(chuàng)技術(shù)集群,在實(shí)現(xiàn)92%的系統(tǒng)綜合效率的同時(shí)，低溫充電時(shí)間縮短40%、低溫續(xù)駛里程提升45km、高溫續(xù)駛里程提升60km。長安汽車9月上市的阿維塔07搭載的昆侖增程,創(chuàng)下了1L油發(fā)電3.63kW■h的超高油電轉(zhuǎn)化效率。吉利汽車發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率46.5%、可在-35C低溫環(huán)境中正常工作、極限續(xù)駛里程2390km,實(shí)現(xiàn)了更長續(xù)航、更低油耗,做到車輛在滿電、虧電狀態(tài)下駕駛體驗(yàn)無差異。在動(dòng)力蓄電池領(lǐng)域,寧德時(shí)代日前推出“驍遙”增混電池，憑借純電續(xù)駛里程超400km、充電10min補(bǔ)能超過280km,以及-40°C極寒環(huán)境下可正常放電、-30°C可正常充電、-20C性能基本達(dá)到正常水平的性能突破,大幅提升了增程和混合動(dòng)力車型在西部地區(qū)以及冬季e極寒的西北、東北地區(qū)的使用體驗(yàn)。習(xí)題一、填空題1.常見的位置傳感器有______、______和______。2．永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，通過______可以檢測轉(zhuǎn)子磁場的強(qiáng)度，確定轉(zhuǎn)子位置。3．______是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。4.光電編碼器由_____和____組成。5.驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器根據(jù)旋變器檢測電機(jī)的____、______和______。習(xí)題二、判斷題1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度傳感器工作原理與傳統(tǒng)燃油汽車的冷卻液溫度傳感器相同。（）2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)控