CN102564630A - 汽车电机转子温度的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车电机转子温度的测量装置；包括：温度传感器，其中包含热敏感部件，当温度变化时，温度传感器中的热敏感部件体积或者长度发生变化，热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触；电阻阵列模块，其与温度传感器相连接，当热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触时，不同的电阻回路接通，输出间断的信号，不同的金属触点与电阻阵列模块内的不同电阻回路和电阻值对应；滤波处理模块，其与电阻阵列模块相连接，滤除电阻阵列模块传送的信号中的干挠信号；温度采集及处理模块，其与温度采集及处理模块相连接，显示出对应的温度数值；电源或信号发生器，其与温度传感器相连接。本发明通过把连续的信号转换成开关的间断信号，通过不同的信号组合和信号状态表示温度的数值，有效的避免了温度传感器在强磁场环境下的干扰。

Description

汽车电机转子温度的测量装置

技术领域

本发明涉及一种温度场的测量装置。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料(或者使用常规的燃料、采用新型车载动力装置)作为动力的汽车，电机是新能源汽车的重要动力装置，在车辆运行过程中，电机为车辆提供动力输出，并可以吸收制动能量通过电池储存起来；电机的定子和转子在工作时由于磁损和线损而生热，该温度场随电机的工况不同发生变化，电机温度过高会造成电机性能下降、磁钢片退磁、线圈绝缘线失效，从而造成电机的失效影响车辆的运行；另一方面，电机转子温度是电机控制中一个很重要的变量，如果缺乏对电机转子温度的实时监控，将影响电机扭矩的控制精度，影响车辆的驾乘体验。对电机的定子的温度测量较为容易，在电机的制造生产中可以较方便的加入温度传感器进行温度的采集，但对于电机转子的温度测量，由于机械旋转的特殊结构以及强磁场的干扰等的限制，实际电机控制器中缺乏对电机转子温度的实时测量和监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车电机转子温度的测量装置，它可以有效的避免了温度传感器在强磁场环境下的干扰。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种汽车电机转子温度的测量装置；包括：温度传感器，其中包含热敏感部件，当温度变化时，温度传感器中的热敏感部件体积或者长度发生变化，热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触；电阻阵列模块，其与温度传感器相连接，当热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触时，不同的电阻回路接通，输出间断的信号，不同的金属触点与电阻阵列模块内的不同电阻回路和电阻值对应；滤波处理模块，其与电阻阵列模块相连接，滤除电阻阵列模块传送的信号中的干挠信号；温度采集及处理模块，其与温度采集及处理模块相连接，显示出对应的温度数值；电源或信号发生器，其与温度传感器相连接。

本发明的有益效果在于：通过把连续的信号转换成开关的间断信号，通过不同的信号组合和信号状态表示温度的数值，有效的避免了温度传感器在强磁场环境下的干扰。

作为一种可选方式，所述温度传感器可以包括：盘形双金属绕片，其一端固定并与电源或信号发生器的相连，另一端是位于导槽内的金属触点；有导槽或导轨让盘形双金属绕片沿着规定的路径运动，导槽或导轨内有多个金属触点；当温度变化时，盘形双金属绕片上的触点与导槽内的某一金属触点接触，实现某一电阻对应的信号的导通；导槽内的金属触点之间相互绝缘。

作为一种可选方式，所述温度传感器可以包括：固体的膨胀体，其一端固定并与电源或信号发生器的相连，另一端有金属触点；有导槽或导轨让固体的膨胀体延一定路径运动，导槽或导轨内有多个金属触点；当温度变化时，固体的膨胀体上的触点与导槽内的某一金属触点接触，实现某一电阻对应的信号的导通；导槽内的金属触点之间相互绝缘。所述固体的膨胀体可以为导电的高分子材料。

作为一种可选方式，所述温度传感器可以包括：位于容器内导电的液体膨胀介质；位于容器侧壁有金属触点；当温度变化时，液体膨胀介质与导槽内的一个或多个金属触点接触，实现某一个或多个电阻对应的信号的导通；容器内的金属触点之间相互绝缘。所述液体膨胀介质可以为水银或掺杂导电介质的柴油混合物。

所述电阻阵列可以包括不同阻值的电阻和不同的电阻回路，与对应的金属导槽内的金属触点连接；不同的电阻回路对应不同的金属触点的通断状态，不同的回路代表不同的温度点；不同的阻值对应有不同的电压信号或者电流信号输出，代表不同的温度。

所述温度传感器与电阻阵列模块之间通过信号线相连接。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明具体实施方式实施例一的示意图；

图2是本发明具体实施方式实施例二的示意图；

图3是本发明具体实施方式实施例三的示意图。

具体实施方式

本发明针对现有技术的不足，提供一种电机转子温度测量和采集的传感装置和方法，当电机在各种工况下运行时，用于测量和采集电机转子内部的温度，用于电机的扭矩控制和电机性能的监控。

本发明的创新点是通过设计新的温度传感器把连续的信号输出变成离散的信号输出，同时把温度传感器的微弱信号输出设计成强信号地输出，解决电机在工作时感应出的强磁场对传感器微弱连续信号的干扰。该电机转子的测试装置共包括6个部分：1)温度感应器；2)信号线；3)电阻阵列；4)滤波处理；5)温度信号的采集及显示；6)电源或者信号发生器；

温度感应器，当温度升高时，该部分的体积或者长度会发生变化。

信号线部分，是连接金属触点与电阻阵列的金属导线；

电阻阵列：电阻阵列包括不同阻值的电阻和不同的电阻回路，与对应的金属导槽内的金属触点连接，不同的电阻回路可以判断不同的金属触点的通断状态，不同的回路代表不同的温度点，另外不同的阻值对应有不同的电压信号或者电流信号输出，代表不同的温度，进一步的验证和监控金属触点的位置，保证温度输出的正确。

滤波处理模块，在信号线的处理上会尽量保证两根导线紧邻，减少闭合导线的面积，从而减少感应电流的影响，但是总会有一些干扰信号，这部分信号相对于输入的信号是弱信号，需要滤除，从而获得更好的间断点信号。

温度信号的采集及显示：经过滤波处理的间断点信号，对应于不同的温度，通过变换，可以得到温度数值，把温度值显示出来或者发给控制器。

电源或者信号发生器：提供信号的输入，例如电压信号或者电流信号。

在本发明中给出了三种温度感应器，分别为：

实施例一、双金属片的盘形绕片方式。

双金属片的盘形绕片，该盘形绕片一端固定，一端是带有触点的自由端，当温度升高时，该盘形绕片膨胀，推动自由端的金属触点沿着滑槽运动，与滑槽内不同位置的金属触点接触，盘形绕片的圈数越多，在同样的温度下，自由端移动的距离越明显，测试的精度越高。

如图1所示，图中盘形双金属绕片101一端固定并与电源或者信号发生器的相连，另一端是位于导槽内的金属触点102，导槽或者导轨103让盘形双金属绕片沿着规定的路径运动，当盘形双金属绕片上的触点与导槽内的金属触点104接触时，实现信号的导通，这时8温度采集及处理会有对应通断和大小的信号输出，导槽内的金属触点之间是相互绝缘的，这样盘形双金属绕片上触点受到温度变化影响时，会与导槽内的不同的金属触点接触，不同的电阻回路通断，输出间断的信号，导槽103内的不同的金属触点与电阻阵列模块内的不同电阻回路和电阻值对应，这样就会有大小不同的间断信号输出，代表不同的温度。滤波模块7滤去弱的干挠信号，温度采集及处理模块8显示出对应的温度数值。

实施例二、柱状的固体膨胀体方式。

柱状的固体膨胀体，该膨胀体一端固定，一端是带金属触点的自由端，温度升高，该固体膨胀体变长，推动金属触点接触不同的导轨内的触点，输出不同的信号和不同的回路通断。

如图2所示，图中包括固体的膨胀体201，例如导电的高分子材料；金属触点202；导槽内的金属触点203；固体膨胀体的一端固定，并与信号发生器相连，当温度变化时，固体膨胀体上的触点与导槽内的不同位置的触点接触，信号导通，导槽内不同位置的触点与电阻模块内的不同的电阻阵列对应，输出不同大小的间断信号，对应不同的温度。

实施例三、液体的膨胀液方式。

液体的膨胀液，例如水银，能导电的柴油混合物等，当温度变化时，能导电的膨胀液与不同位置的金属触点接触，输出不同的信号。

如图3所示，液体膨胀式与盘形双金属绕片和固体膨胀的区别是受温度影响的膨胀的介质不同，液体膨胀式采用的介质是水银或者导电的柴油混合物等，液体膨胀式的温度感应比固体式的精度更高，可以通过控制液体的总体积量和毛细管的直径来提高温度响应的时间和精度。在本发明中，包括膨胀介质301，为了能够传输信号，通常选择能导电的液体介质，例如：水银和导电的柴油混合物；金属触点302；毛细管303；当温度升高时，液体膨胀，会从低到高浸到不同的金属触点，浸到一个金属触点就会有一个信号输入，温度继续上升，导电液浸没第二个触点，第二路信号就有输出，这样就可以通过输出信号的数量和位置来判断温度的大小。当温度降低时，液体收缩，导电的液体与最上部的金属触点脱离，该路信号没有输出，在该路信号上由于没有形成封闭的线圈，感应的磁场变化不会该该路信号造成干扰，这种方法把温度的模拟量的输出变换成了数字量的输出，有效地解决干扰的问题。

该发明通过把连续的信号转换成开关的间断信号，通过不同的信号组合和信号状态表示温度的数值，有效的避免了温度传感器在强磁场环境下的干扰。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (8)

1.一种汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，包括：

温度传感器，其中包含热敏感部件，当温度变化时，温度传感器中的热敏感部件体积或者长度发生变化，热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触；

电阻阵列模块，其与温度传感器相连接，当热敏感部件的某一部分与不同的金属触点接触时，不同的电阻回路接通，输出间断的信号，不同的金属触点与电阻阵列模块内的不同电阻回路和电阻值对应；

滤波处理模块，其与电阻阵列模块相连接，滤除电阻阵列模块传送的信号中的干挠信号；

温度采集及处理模块，其与温度采集及处理模块相连接，显示出对应的温度数值；

电源或信号发生器，其与温度传感器相连接。

2.如权利要求1所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，其特征在于，所述温度传感器包括：

盘形双金属绕片，其一端固定并与电源或信号发生器的相连，另一端是位于导槽内的金属触点；

有导槽或导轨让盘形双金属绕片沿着规定的路径运动，导槽或导轨内有多个金属触点；

当温度变化时，盘形双金属绕片上的触点与导槽内的某一金属触点接触，实现某一电阻对应的信号的导通；

导槽内的金属触点之间相互绝缘。

3.如权利要求1所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，其特征在于，所述温度传感器包括：

固体的膨胀体，其一端固定并与电源或信号发生器的相连，另一端有金属触点；

有导槽或导轨让固体的膨胀体延一定路径运动，导槽或导轨内有多个金属触点；

当温度变化时，固体的膨胀体上的触点与导槽内的某一金属触点接触，实现某一电阻对应的信号的导通；

导槽内的金属触点之间相互绝缘。

4.如权利要求3所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，所述固体的膨胀体为导电的高分子材料。

5.如权利要求1所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，其特征在于，所述温度传感器包括：

位于容器内导电的液体膨胀介质；

位于容器侧壁有金属触点；

当温度变化时，液体膨胀介质与导槽内的一个或多个金属触点接触，实现某一个或多个电阻对应的信号的导通；

容器内的金属触点之间相互绝缘。

6.如权利要求5所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，所述液体膨胀介质为水银或掺杂导电介质的柴油混合物。

7.如权利要求1-6中任何一项所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，

电阻阵列包括不同阻值的电阻和不同的电阻回路，与对应的金属导槽内的金属触点连接；

不同的电阻回路对应不同的金属触点的通断状态，不同的回路代表不同的温度点；

不同的阻值对应有不同的电压信号或者电流信号输出，代表不同的温度。

8.如权利要求7所述的汽车电机转子温度的测量装置；其特征在于，所述温度传感器与电阻阵列模块之间通过信号线相连接。

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