新能源汽车永磁同步电机运转异常故障分析

费孝涛 施海凤

摘要：驱动电机是新能源汽车的核心部件之一，它既是机械元件，具有传递动力的作用，也是电气元件，能够将动力电池中的电能转换为机械能。驱动电机性能的好坏深刻影响着新能源汽车的动力性和舒适性。本文对典型的新能源车用驱动电机进行故障原理分析并列举典型的驱动电机故障的排除案例，加以佐证。

关键词：新能源汽车;驱动电机;故障分析

1  驱动电机工作原理分析

目前，三相交流永磁同步电机在纯电动汽车上应用最为广泛。在实车上，驱动电机并不是獨立工作，而是通过电机控制器控制，将动力电池的直流电逆变成三相交流电供给电机使用。图1是电机系统的电路框图。

图中，电机控制器在工作时供给低压12V的电压回路后，内部模块得电启动运行;当接收到档位信号和油门信号后，控制输出不同频率和相位的三相交流电给驱动电机;当接收到制动信号后，电机控制器停止输出交流电，电机停止转动。通讯总线属于动力CAN线，通过该总线，电机控制器与网关相连形成动力网路，与其他部件诸如电池管理器、整车控制器等通讯。电机内部含有一传感器，通常称为旋转变压器，用于检测电机转子的位置，同时还能够反馈电机运转时的实际转速。

2  驱动电机工作异常原因

电机运转异常有两类情况，一是电机不转，二是电机转动缓慢。在维修中，要特别注意区分高低压，以防发生触电安全事故。表1列举了引起电机运转异常的可能原因（本文只讨论电路故障，机械故障不在讨论范围）。

3  故障诊断思路

当车辆启动后，挂挡行驶，电机出现工作异常时，可按图2诊断思路开展检修。

4  故障案例：吉利帝豪EV300电机不能转动故障

故障现象：一辆2018款吉利帝豪EV300电动汽车，车主反映，车辆启动上电正常，但挂挡后踩油门踏板，车辆不能行驶，熄火后再次启动能挂挡行驶。

故障诊断：试车发现，启动车辆后“OK”灯亮起，表明动力电池供电正常，解码器进入诊断系统后未读到相关故障码，能够挂挡行驶。熄火几分钟后再次启动发现仪表出现故障指示灯，显示动力系统存在故障，解码读取的故障码比较多，有P102A04和U34A882等多个故障，表明电机控制器出现故障。查找电路图，初步检查了常电、IG电及搭铁，均正常。根据故障特点，将问题投向总线，断蓄电池负极后拔下电机控制器线束插头EP11，测量其27和28端子电阻值为125.8欧姆，正常。

故障排除：检查线束插头后发现EP11-27端子至EP02-13端子之间线束有接触不良故障，修复后故障消失，可以正常挂挡行驶。

5  结语

根据新能源汽车永磁同步电机工作异常的故障诊断思路，可以有效帮助电机故障维修。

参考文献：

[1]丁继斌，丁士清，宋延东.故障树分析在汽车使用与维修中的应用[J].机械工程与自动化，2009，10.

[2]尹爱华，李政原，万培懿，左付山.基于多参数的纯电动汽车电机短路故障研究[J].森林工程，2020，01.

[3]费孝涛.吉利帝豪EV300车无法上电[J].汽车维护与修理，2020，01.