新能源混合动力汽车技术 教案
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• 3、普锐斯Prius噪声水平
• 实现了超强的静谧性。无论是在清晨还是深夜，都可悄然无声地行驶在住宅区，即使在 声音容易回响的停车场内移动时也非常安静。
• 三、 丰田普锐斯混合动力汽车结构
普锐斯混合动力汽车结构
• 1、HV电池系统
• 普锐斯的HV蓄电池采用全密封镍氢混合动力（Ni-MH）蓄电池。 • 1)电池参数
• 二、丰田普锐斯prius混合动力技术
• 1、普锐斯prius油耗水平
• 普锐斯的实测综合油耗仅为5.3升/百公里，比小一号的普锐斯C的5.5升/百公里更低， 也低于Smart（6升/百公里）、速腾柴油款（6.9升/百公里）
• 2、普锐斯prius的排放水平
• 普锐斯Prius的尾气排放达到了NOx (氮氧化合物)0.010g/km、HC(碳氢化合 物)0.020g/km的标准，与配备有尾气控制装置的同等级别汽油车相比，其尾气排放量 不到汽油车的一半
• （1）THS系统的HV蓄电池有228个单电池，（1.2 V×6单电池）×38模块，额定电压 为DC273.6 V。蓄电池具有紧凑、重量轻的特点；
• (2)电池能量来源于发动机和刹车回收的能量； • (3)电池内阻为0.5—0.6Ω； • （4）电池容量为6.5Ah( 1.5 kWh),效率为90%左右，大约可以提供33kW MOTOR运
• （2）电机MG2的作用 • ①EV模式运行时，作电动机，独立驱动汽车； • ②汽车加速和需要辅助功率时，作电动机； • ③汽车中等速度巡航时，发动机输出功率较低，MG1反转，MG2作发电机，对电池充
电和对 MG1供电； • ④制动时发电； • ⑤倒车时，反转驱动汽车。
• 2）组合齿轮单元 • 行星齿轮组结构如图所示。发动机输出功率通过行星齿轮组的传输分为两部分：一部分
TER把300伏的直流电转换成低压直流电( 12V )给蓄电池充电。 • (3) 12V 蓄电池负极连接的车身，形成负极搭铁; • (4)当汽车在准备模式时，CONVERTER给车灯、后窗除霜器、EMPS和其他电子设
备供电的同时给12V蓄电池充电； • (5)在ACC模式时，由34Ah蓄电池供电，大约可持续供电15h；
• 普锐斯prius是第一辆混联型的HEV，它的动力系统叫作Toyota Hybird System(THS)， 结合了串联和并联两种方式的特点。普锐斯prius的混联式混合动力系统，集合了各式 混合动力系统的优势，一是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； 二是停驶时自动停止发动机，减少能量浪费；三是更有效地控制发动机和电动机，加速 反应快捷而顺畅。
新能源混合动力汽车技术
丰田普锐斯混合动力汽车技术
•
学习情境： 2019年，丰田普锐斯Prius到已推出了4个版本，现有插电 式和非插电式，普锐斯混合动力汽车的技术在各个方面均 已成熟，那么它的结构都包括哪些呢，特点又是什么呢？
任务一：丰田普锐斯混合动力结构及原理
• 一、丰田普锐斯混合动力汽车概述
• 3、混合动力传动桥
• 混合动力传动桥的动力总成和传递机构主要由电机MG1、电机MG2、动力分配行星排、 减速行星排、过渡齿轮、主减速器和差速器等组成
混合动力传动桥的结构
• 1）高输出功率电机 • Prius普锐斯油电混合动力系统的电机MG1（1号电动机／发电机）和MG2（2号电动机
／发电机）均为高效的交流永磁铁同步型电动机。该装置一直到高旋转带都可高效地产 生高扭矩，同时可任意控制转数和产生的扭矩。另外它还拥有小型、轻量、高效等特点， 具有优秀的动力性能，可进行顺畅的启动、加速等各种操作。
驱动汽车；另一部分驱动MG1用来发电。作为行星齿轮的一部分，太阳齿轮连接到 MG1上，环齿轮连接到MG2上，行星齿轮架连接到发动机输出轴上，动力通过链传送 到中间轴主动齿轮。
组合齿轮单元的结构
• 4、动力控制单元 • （1）混合动力系统ECU的控制 • 根据请求扭矩、再生制动控制和HV蓄电池的SOC(充电状态)控电机(MG1)、电动机
• （6）电池有温控系统。装在通风道上的风扇把来自驾驶室的风，通过过滤器和通风 管路送到高压电池盒。电池风扇有四种运行模式:关，低转速，中转速，高转速。电池 温控系统决定电池风扇的运行模式 。
• 2、辅助蓄电池
• 普锐斯混合动力汽车采用12V的免维护铅酸蓄电池，电池接地到汽车的金属车架。 • (1) 12V蓄电池的容量为34AH； • (2) 12V蓄电池给汽车上的控制单元提供电能。当蓄电池电压低时，由CON-VER
行1分钟左右； • (5)为延长电池寿命，电池SOC运行范围为40%—80%，控制目标为54%； • (6)使用保证期为7年，能用10—12年；
• 2）电池系统的结构 • 电池系统由电流传感器、保险丝、服务插销、系统主继电器、电池控制模块ECU、电池
通风温控系统组成。
电池系统的结构
• （1）系统主继电器随着点火钥匙的ON/OFF而闭合或断开，点火开关钥匙转到OFF时， 主继电器切断高压系统以确保安全，当汽车受到碰撞或系统有故障时，主继电器也会断 开高压电，以确保安全；
G1的转速来实现发动机在某个高效功率点运行；
• ②发动机运行在高效率点时，随车速的变化，调节MG1的转速，实现行星齿轮无级变速 的功能；
• ③作为电动机，起动发动机，把发动机从静止拖动到1000 转左右，然后发动机喷油点 火；
• ④在发动机有轴功输出时，MG1正转，作发电机，对电池充电和对MG2供电；MG1反 转时，则作为电动机，消耗电能。若SOC 低时，MG2则为发电机，对电池充电和对 MG1供电，这种模式一般发生在等速巡航时；
• （2）电流传感器用来计算电池的SOC；
• （3）当电池产生短路时，保险丝断开，以防止电子器件的损坏和车上发生火灾；
• （4）在修理汽车时，为了确保安全，通过service plug人为地断开电路；
• （5）电池ECU根据电池的电流、电压和温度来计算电池的SOC,并把它送到整车控制 系统，同时它还检测电池是否正常；
• 实现了超强的静谧性。无论是在清晨还是深夜，都可悄然无声地行驶在住宅区，即使在 声音容易回响的停车场内移动时也非常安静。
• 三、 丰田普锐斯混合动力汽车结构
普锐斯混合动力汽车结构
• 1、HV电池系统
• 普锐斯的HV蓄电池采用全密封镍氢混合动力（Ni-MH）蓄电池。 • 1)电池参数
• 二、丰田普锐斯prius混合动力技术
• 1、普锐斯prius油耗水平
• 普锐斯的实测综合油耗仅为5.3升/百公里，比小一号的普锐斯C的5.5升/百公里更低， 也低于Smart（6升/百公里）、速腾柴油款（6.9升/百公里）
• 2、普锐斯prius的排放水平
• 普锐斯Prius的尾气排放达到了NOx (氮氧化合物)0.010g/km、HC(碳氢化合 物)0.020g/km的标准，与配备有尾气控制装置的同等级别汽油车相比，其尾气排放量 不到汽油车的一半
• （1）THS系统的HV蓄电池有228个单电池，（1.2 V×6单电池）×38模块，额定电压 为DC273.6 V。蓄电池具有紧凑、重量轻的特点；
• (2)电池能量来源于发动机和刹车回收的能量； • (3)电池内阻为0.5—0.6Ω； • （4）电池容量为6.5Ah( 1.5 kWh),效率为90%左右，大约可以提供33kW MOTOR运
• （2）电机MG2的作用 • ①EV模式运行时，作电动机，独立驱动汽车； • ②汽车加速和需要辅助功率时，作电动机； • ③汽车中等速度巡航时，发动机输出功率较低，MG1反转，MG2作发电机，对电池充
电和对 MG1供电； • ④制动时发电； • ⑤倒车时，反转驱动汽车。
• 2）组合齿轮单元 • 行星齿轮组结构如图所示。发动机输出功率通过行星齿轮组的传输分为两部分：一部分
TER把300伏的直流电转换成低压直流电( 12V )给蓄电池充电。 • (3) 12V 蓄电池负极连接的车身，形成负极搭铁; • (4)当汽车在准备模式时，CONVERTER给车灯、后窗除霜器、EMPS和其他电子设
备供电的同时给12V蓄电池充电； • (5)在ACC模式时，由34Ah蓄电池供电，大约可持续供电15h；
• 普锐斯prius是第一辆混联型的HEV，它的动力系统叫作Toyota Hybird System(THS)， 结合了串联和并联两种方式的特点。普锐斯prius的混联式混合动力系统，集合了各式 混合动力系统的优势，一是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； 二是停驶时自动停止发动机，减少能量浪费；三是更有效地控制发动机和电动机，加速 反应快捷而顺畅。
新能源混合动力汽车技术
丰田普锐斯混合动力汽车技术
•
学习情境： 2019年，丰田普锐斯Prius到已推出了4个版本，现有插电 式和非插电式，普锐斯混合动力汽车的技术在各个方面均 已成熟，那么它的结构都包括哪些呢，特点又是什么呢？
任务一：丰田普锐斯混合动力结构及原理
• 一、丰田普锐斯混合动力汽车概述
• 3、混合动力传动桥
• 混合动力传动桥的动力总成和传递机构主要由电机MG1、电机MG2、动力分配行星排、 减速行星排、过渡齿轮、主减速器和差速器等组成
混合动力传动桥的结构
• 1）高输出功率电机 • Prius普锐斯油电混合动力系统的电机MG1（1号电动机／发电机）和MG2（2号电动机
／发电机）均为高效的交流永磁铁同步型电动机。该装置一直到高旋转带都可高效地产 生高扭矩，同时可任意控制转数和产生的扭矩。另外它还拥有小型、轻量、高效等特点， 具有优秀的动力性能，可进行顺畅的启动、加速等各种操作。
驱动汽车；另一部分驱动MG1用来发电。作为行星齿轮的一部分，太阳齿轮连接到 MG1上，环齿轮连接到MG2上，行星齿轮架连接到发动机输出轴上，动力通过链传送 到中间轴主动齿轮。
组合齿轮单元的结构
• 4、动力控制单元 • （1）混合动力系统ECU的控制 • 根据请求扭矩、再生制动控制和HV蓄电池的SOC(充电状态)控电机(MG1)、电动机
• （6）电池有温控系统。装在通风道上的风扇把来自驾驶室的风，通过过滤器和通风 管路送到高压电池盒。电池风扇有四种运行模式:关，低转速，中转速，高转速。电池 温控系统决定电池风扇的运行模式 。
• 2、辅助蓄电池
• 普锐斯混合动力汽车采用12V的免维护铅酸蓄电池，电池接地到汽车的金属车架。 • (1) 12V蓄电池的容量为34AH； • (2) 12V蓄电池给汽车上的控制单元提供电能。当蓄电池电压低时，由CON-VER
行1分钟左右； • (5)为延长电池寿命，电池SOC运行范围为40%—80%，控制目标为54%； • (6)使用保证期为7年，能用10—12年；
• 2）电池系统的结构 • 电池系统由电流传感器、保险丝、服务插销、系统主继电器、电池控制模块ECU、电池
通风温控系统组成。
电池系统的结构
• （1）系统主继电器随着点火钥匙的ON/OFF而闭合或断开，点火开关钥匙转到OFF时， 主继电器切断高压系统以确保安全，当汽车受到碰撞或系统有故障时，主继电器也会断 开高压电，以确保安全；
G1的转速来实现发动机在某个高效功率点运行；
• ②发动机运行在高效率点时，随车速的变化，调节MG1的转速，实现行星齿轮无级变速 的功能；
• ③作为电动机，起动发动机，把发动机从静止拖动到1000 转左右，然后发动机喷油点 火；
• ④在发动机有轴功输出时，MG1正转，作发电机，对电池充电和对MG2供电；MG1反 转时，则作为电动机，消耗电能。若SOC 低时，MG2则为发电机，对电池充电和对 MG1供电，这种模式一般发生在等速巡航时；
• （2）电流传感器用来计算电池的SOC；
• （3）当电池产生短路时，保险丝断开，以防止电子器件的损坏和车上发生火灾；
• （4）在修理汽车时，为了确保安全，通过service plug人为地断开电路；
• （5）电池ECU根据电池的电流、电压和温度来计算电池的SOC,并把它送到整车控制 系统，同时它还检测电池是否正常；