Prius混合动.ppt

由Prius了解混合电动汽车的构造 广东工业大学机电学院 Prius(普锐斯)是丰田汽车公司的一款混合动力车，2006年1月在中国上市。油耗低，适合城市使用。环保性能好。 前言 学习电动汽车首先要熟悉其基本构造，这里我们通过丰田汽车公司的Prius-----一款非常典型的混合动力汽车，来介绍电动汽车的基本构造，包括其基本电器元件以及其相关参数。只有了解着一些才能更好的着手去做关于HV的仿真模型进行分析。 目录 Hybrid Vehicles 关于普锐斯 普锐斯是在2001年上市的，到2004年推出第二代，其相关参数 如下表： 电动汽车排放的相关代号： MPG：miles per gallon 每加仑燃料所行英里数,英里/加仑。 排放量依次增加 关于普锐斯 目前现行的混合动力系统模式 分为串联式、并联式和混联式，普锐斯搭载的混联式混合动力系统，集合了各式混合动力系统的优势； ·发动机和发电机可根据行驶状况共同驱动或分开单独使用 ·停驶时自动停止发动机，减少能量浪费 ·更有效地控制发动机和电动机，加速反应快捷而顺畅 其结构左如左图，在advisor中其仿真模型如右图： 普锐斯总体结构 主要组成：1：内燃机（IC Engine） 2：电动发电机Ⅰ（Motor Generator） 3：电动发电机Ⅱ 4：行星齿轮组（Planetary Gear Set） 5：电流转换器（Inverter） 6：电池组（Battery） 7：控制单元（ECU） HV各组成部分------ IC Engine 1.5L排量，并采用VVT-i （根据发动机的状态控制进气凸轮轴，从而在所有速度范围内提高扭矩 ）技术，ETCS-i（智能电子节气门系统 ） HV的发动机和普通汽车的发动机一样，不过尺寸上由于对空间的需求要小与普通汽车，要更显得精致，可靠。 HV各组成部分------电动发动机Ⅰ MGⅠ主要用于启动发动机，对电池充电，当MG2工作时为其提供电力，此外，还可以通过控制转矩保持传动系统的正常工作。 Motor Generator 1 HV各组成部分------电动发动机Ⅱ 电动发动机Ⅱ主要用于在低速时提供牵引力，在高速时又可以补充动力，让发动机与汽车协调运作，发挥最优越的性能，并可以在制动时储存电能，使其更加环保，节能！ 补充：MG1MG2的相关参数 补充：关于MG2 MG2在HV的运行中起到关键作用，因此对其性能也要要求更加严格，对比与03与04的普锐斯，两者的MG2就有所不同，04款的电磁线圈排列做出了一定的调整，由传统的圆柱型排列调整为V型排列，这样就大大增加了磁力转矩，可以增加50%。其结构如下图： HV各组成部分------行星齿轮组（PSD） 所谓混合动力行星齿轮动力传动系统实际上是一个具有2个自由度的单排差动行星齿轮机构，其中发动机作为输入件，发电机、电动机／发电机分别与两输出件相连，发电机用于能量分流，实现调速，与电动机／发电机相连的构件则用于输出驱动车辆的动力，与电动机／发电机相连构件的输出轴称为混合动力行星齿轮传动系统的输出轴。 HV各组成部分------电流转换器 转换器将从电池输送出来的高压直流电转换成三项交流电并传送给MG1和MG2，这个转换过程是由ECU来控制的，同时转换器也会反馈电流与电压信号给ECU。 补充：转换器的控制程序示意图 HV各组成部分------电池组 HV电池组包括由6块1.2V的镍氢蓄电池 单元组成一个模块，不同型号的普锐斯所包含的模块数量也不同，具体参照左图。 补充：电池组的组成 主要包括：电池单元，电池单元ECU，系统总继电器 补充：关于SMR SMR，总继电器，即起到控制电路的作用，例如：当充电的时候SMR1与SMR3接通，RESISTOR（电阻）起到限流的作用以保护电路，当充电完毕后断开SMR1，接通SMR2，使电流流通。 补充：电池组的冷却 当电池组工作时，肯定会产生热量，热量不及时的散去必定会影响电池组的正常工作以及其使用寿命，所以HV具备了电池散热系统，包括循环冷却水和散热片的形式辅助电池冷却，当ECU检测到电池组过热时就会启动冷却系统，维持电池组处于正常工作状态。 HV各组成部分------控制单元 ECU是HV整车的控制单元，其接受来自各个传感器的信息，并对其进行分析转换，并将分析后得到的最佳动作分配给执行单元，控制整车的运行状况，使其始终在最佳状态运行。 例如：其可以控制MG1和MG2的运行，控制SOC（State of Charge），使电池的温度保持适中等