混合动力系统电气结构
48V混动技术
成本低却更节能解析48V 轻度混动系统全世界正在经历一场前所未有的能源变革，这不是什么秘密。
世界各地的主机厂必须拿出最最先进的技术来应对严苛的排放标准，以我国为例，要求在2020 年新车的平均百公里油耗不超过5L 。
因此，逐渐换装新能源成了摆在他们面前的最好选择。
但结合目前的情况实事求是地说，由于各方面因素的局限，新能源汽车还没到彻底取代燃油车的时候。
同时，传统汽车厂商们当然不愿意轻易放弃花费大量心血设计完成的燃油汽车。
面对严格的限排政策，他们急需一个既不把燃油车推倒重来、又能有效降低油耗的好办法，最终选中了48V 轻度混合动力系统。
今年 4 月即将在国内上市的奥迪A8L ，搭载了48V 轻混系统一、什么是 48V 轻度混合动力系统？48V 混合动力又被称作Mild Hybrid （轻混），虽然没有明确的规范划分，但在世界汽车行业中，绝大多数从业者习惯把丰田、福特、通用这类混合动力技术称为“Strong Hybrid”（也就是我们通常广义泛指的混合动力技术，以下简称广义混合动力），像自动启停这种仅需12V 电压就可以带动的技术称为“Micro Hybr id（微混）”。
48V 混合动力的基本原理与丰田福特等车企的广义混合动力技术一样，都是通过电动机与内燃机并联运行，以提供额外的驱动力，同时兼具动能回收功能。
但不同的是，48V 混合动力相比广义混合动力技术占地更小，重量更轻，成本更低，同时在部署的难度上也更加容易。
而相比12V 电压的Micro Hybrid ，48V混合动力技术则具有更好的节油效果和更强的功能性。
二、为什么普遍使用的是 48V 轻混？细心的朋友会发现，如今市面上许多车型都采用48V 轻混，仿佛达成了某种默契。
要说引领48V风潮的，其实是奔驰、宝马、大众、奥迪和保时捷这 5 家车企。
早在2011 年6 月，他们就发表声明，宣布将应用48V 系统，不久后又发布48V 系统标准，称为LV148 。
丰田THS混合动力系统组成及其维修培训
任务分析
要熟悉普锐斯混合动力汽车的技术特点，掌握丰田混合动力 系统的组成、工作原理和混合动力控制系统，需以下几个步骤：
1
归纳总结普锐斯混合动力系统的技术特点
2
分析丰田混合动力系统的组成和工作原理
3
分析丰田混合动力控制系统
6
一、普锐斯混合动力汽车技术特点
THS-Ⅱ组成简图 1-减速器 2-行星齿轮机构 3-发动机 4-MG1（发电机） 5-HV（混合动力汽车）蓄电池 6-变频器 7-MG2（电动机）
15
丰田混合动力系统主要部件的位置（2）
16
1. HV（混合动力汽车）变速驱动桥
MG1和MG2 1-MG1 2-MG2
17
发电机（MGl）和电动机（MG2）电路图
18
发电机（MGl）和电动机（MG2）的工作原理
19
2. HV蓄电池
HV蓄电池
20
3. 变频器总成
变频器总成
21
（1）作用及组成 变频器总成用于将高压直流电（HV 蓄电池）转换为 交流电（发电机MG1和电动机MG2）；反之亦可，将交 流电（AC） 转换为直流电（DC）。其组成部件包括增 压转换器、DC/DC转换器和空调变频器。
发动机驱动车轮
34
（3）发电机(MGl)由发动机通过行星齿轮机构带动旋 转，为HV蓄电池充电
发动机发电
35
（4）车辆减速时，车轮的动能被回收并转化为电能， 并通过电动机/发电机为HV蓄电池再次充电
车轮的动能回收
36
2. 工作原理
车辆行驶状况
37
行星齿轮组与发动机、MG1和MG2连接关系 1-驱动链 2-发动机 3-MG1 4-太阳轮 5-环齿圈 6-MG2 7-行星架
轻型混合动力商用车低压电气系统设计
轻型混合动力商用车低压电气系统设计轻型混合动力商用车低压电气系统设计随着环保环境保护意识的不断提高，混合动力商用车越来越受到人们的关注。
轻型的混合动力商用车不仅减少了尾气污染，也提高了油耗的效率，减少了企业的运输成本。
对于这种商用车，低压电气系统设计非常重要。
本文旨在探讨低压电气系统的设计。
1.设计要求在设计低压电气系统时，需要考虑以下要求：1）可靠性：商用车低压电气系统是整个系统的重要组成部分，要保证在任何环境下，都能稳定工作。
2）安全性：商用车处在特殊的运输行业，安全一直是首要考虑的问题。
电气系统需要保证不会发生任何安全事故。
3）易于操作：商用车驾驶员对于汽车电气知识的了解一般比较有限，电气系统应该设计成易于操作。
4）兼容性：商用车的低压电气系统要能和其他系统进行兼容，如发动机控制系统、传动系统等。
2.设计思路商用车低压电气系统的设计需要考虑到以下因素：1）功率输出要求：商用车的低压电气系统需要为车辆提供动力，所以需要输出一定的功率。
2）能量储存：商用车的电气系统需要储存能量，以便为车辆提供动力。
3）能量回收：商用车在行驶时需要制动，这时可以回收能量，并储存到电气系统中。
4）故障检测与保护：商用车的低压电气系统需要具备故障检测与保护功能，保证在遇到故障时能及时发现问题，防止事故的发生。
基于上述设计思路，设计出商用车低压电气系统的框架图如下：3.系统组成商用车低压电气系统主要由以下几个部分组成：1）电池组：商用车低压电气系统的能量来源是电池组，通过安装在车辆底部的电池组提供所需的动力。
2）关键电子设备：包括电力电子、电池管理系统等关键电子部件，为整个低压电气系统提供支撑。
3）车间总线：商用车的低压电气系统通过车间总线与车辆的其他控制系统连接，这其中包括发动机控制系统、传动系统等其他系统。
4）开关与保护器：为了保证低压电气系统的安全性，需要应用多种保护器，如过电流保护器、过温保护器、短路保护器等。
混合动力原理图
混合动力原理图
以下是混合动力原理图，不含标题：
一、汽车主动喷射技术
1. 汽油机喷射系统：
- 高压燃油泵将汽油从燃油箱送至喷油器
- 喷油器通过高压喷射将汽油雾化
- 雾化的汽油进入汽缸燃烧与空气混合产生爆炸动力
2. 电动机喷射系统：
- 电力系统将电能转化为动力
- 电流通过电动机产生旋转运动
- 电动机转轴通过传动装置连接车轮产生推进动力
- 驱动车轮带动汽车运动
二、动力转换和储能系统
1. 能量转换：
- 发动机将燃料燃烧转化为机械能
- 电动机将电能转化为机械能
2. 储能系统：
- 高能量密度电池用于储存电能
- 发动机在运行时通过发电机将部分功率转化为电能储存于电池中
- 制动能量回收系统将制动时产生的能量转化为电能储存于电池中
三、动力控制系统
1. 动力分配系统：
- 控制系统根据驾驶员的需求决定汽车使用发动机或电动机 - 在起步和加速时使用电动机提供高扭矩和高能效
- 在高速行驶时使用发动机提供更长的续航里程
2. 能量管理系统：
- 控制系统监测储能系统的电量
- 根据电量情况决定是否充电或释放电能
- 在电量充足时将发动机停止运行以提高能效
四、辅助系统
1. 制动能量回收系统：
- 利用制动过程中的动能转换为电能储存于电池中
- 减少能量损失，提高动力利用率
2. 启动发电机：
- 发动机启动过程中，由发电机提供电能供给汽车电器系统 - 减少对电池的依赖，延长电池寿命
以上即为混合动力原理图，文中无与标题相同的文字。
第十节典型混合动力汽车的控制系统
第十节 典型混合动力汽车的控制系统
一、混合动力汽车控制系统 二、混合动力汽车控制系统构造与工作原理
第二章 混合动力汽车的构造与原理
第十节 典型混合动力汽车的控制系统
一、混合动力汽车控制系统 1.混合动力汽车控制系统的组成 混合动力汽车（HV）控制系统的组成如图2-91所示。)
HV ECU启动电动机(MG2)进行反方向扭矩控制并执行再生制动功能。 制动防滑控制ECU控制制动执行器电磁阀产生轮缸压力，这个轮缸压 力是总制动力减去实际再生制动控制的数值。
第二章 混合动力汽车的构造与原理 第十节 典型混合动力汽车的控制系统
第二章 混合动力汽车的构造与原理
第十节 典型混合动力汽车的控制系统
图2－96 HV ECU控制原理
第二章 混合动力汽车的构造与原理 第十节 典型混合动力汽车的控制系统
图2－97 HV ECU系统结构图
第二章 混合动力汽车的构造与原理
第十节 典型混合动力汽车的控制系统
1）系统监视控制功能 蓄电池ECU始终监视HV蓄电池的SOC（充电状态），并将SOC发送到 HV ECU。SOC过低时，HV ECU提高发动机的功率输出以驱动发电机 （MG1)为HV蓄电池充电。发动机停止时，发电机（MG1)工作来启动发 动机；然后，发动机驱动发电机（MG1)为HV蓄电池充电。 2）关闭控制功能 一般来说，车辆处于“N”挡时，发电机（MG1）和电动机（MG2）被关 闭。这是由于电动机（MG2）通过机械机构与前轮相连，所以必须电动 停止发电机（MG1）和电动机(MG2)来切断动力。 3）上坡辅助控制功能 4）电动机牵引力控制功能 5）雪地起步时驱动轮转速控制功能，如图2－98所示。
第二章 混合动力汽车的构造与原理
混合动力客车电气系统设计
统 的线路设计 给常规用 电系统供电 ， 保证它们 的正常工
参 数 ８ ０
参 数
１ １ ９ ９时速 ／
（ ｋ ｍ ／ ｈ ）
作 。电控 系统的主要功能 除了为控制供 电以外 ， 还需要
×宽 ×高 ／ ｍｍ
保证控制器之 间的通信线路正常工作［ ２ １ 。常规 电气系统
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｃ ｋ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ｂ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉｂ ｒ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｂｕ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ — —
客
第 ２ 期
车
技
术
与
研
究
ＢＵＳ ＆ Ｃｏ ＡＣＨ ＴＥＣＨＮ ｏＬ０Ｇ Ｙ ＡＮＤ ＲＥＳＥＡ ＲＣＨ
混合动力客车电气系统设计
张 鹏 ，段世 忠 ，李 庆欣 ，向 勇
（ 东风 商用 车技 术 中心 ，武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
摘 要 ： 介 绍 混合 动 力客 车 的 研 发 背 景 、 整 车 电 气 系统 配置 ； 详 述其 电气 系统 设 计 ， 包括 电 气 系统 供 电 电路 设计 、 控 制 器通 信 系统 的 通 信 电路 设 计 和 高压 系统 设 计 ； 最后 总 结 混 合 动 力 客 车 电 气 系统 的设 计 要 点 。 关键词 ： 混合 动 力客 车 ； 电气 系统 ； Ｃ ＡＮ 总 线 网络 ； 高压 系统
随着 国家“ 十城千辆” 政策 的大力推广和新能源汽车 节能补贴 的大力支持 ， 国内混合 动力客车及零部件 市场 已经初具规模［ ” 。作为一家具 有影响力 的客车研发部 门， 客 车公 司着 眼 于备 受信赖 的企业 愿景 ， 自主创 新 、 不断 超越 ， 在２ ０ １ ０年成 功研发 了一款混合动力城市客车。
一种混合动力客车后处理系统的电气架构及故障诊断
后 处
理
Ｐ】 ８ Ｎ１
０５ ． ｍｍ２ ｌ添蓝罐液 位 ７ ｎｓ ７ Ｉ温度传感器
型 催化 消声器
后 处 理控 制 单 元 控 制 整个 后 处 理 系统 的 工 作 ，
包 括 传 感 器 信 号 的 处 理 、添 蓝 喷 射 量 的 计 算 和 各 种
．
婴 ＿ 温传 — Ｊ前 感器
催化消声 器 后温传感 器
０． ａ ｍ ２ ７５ｒ —
５ｍ ｍ
ＰＩ Ｎ３ Ｐ１ Ｎ４
２． ｍ ０ ５ｍ ２． ｍ ２ ５ｍ ２． ｍ ２ ５ｍ Ｐ１ ４ Ｎ１
ＰＪ ５ Ｎ１
堕
— —
控 制 单元 Ｅ ＣＵ通 信 ， 获 得 发 动 机 的 运 行 参 数 ， 再 加 上 催 化 器 温 度 信 号 。计 算 出 添 蓝 的 喷 射 量 。 添 蓝 将 被 先 雾 化 ．控 制 喷 嘴 喷射 适 量 的 添 蓝 到排 气 管 内 ， 使 其 与 废 气 在 Ｓ Ｒ净 化 器 中 充 分 混 合 。 喷 射 量 由 计 Ｃ
１ 示 ．其 装 车 后 的 整 体 如 图 ２ 示 。 所 所
图２ 后 处 理 系统 装 车 后 的 整 体
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执 行 器 的 控 制 ．同 时 还 具 有 对 电 控 电 路 故 障 进 行 诊 断 的 功 能 。 后 处 理 控 制 单 元 通 过 ＣＡＮ总 线 与 发 动 机
Ｏ ｘ
ＰＩ ７ Ｎｌ Ｐ Ｎ２８ １
普锐斯混合动力系统组成及运行模式
丰田普锐斯混合动力汽车构造与维修学习目标1. 了解丰田普锐斯混合动力汽车性能2. 认识THS、变速驱动桥、发动机系统、制动系统和起动系统的结构3. 掌握这些系统的运行模式和工作原理，熟悉诊断流程和方法。
普锐斯混合动力系统组成及运行模式一、概述丰田混合动力汽车的核心技术是丰田混合动力系统（THS-I），它结合了汽油发动机和电机两种动力，通过并联或串联相结合的方式进行工作，以达到良好的动力性、经济性和低排放效果。
2003 年，丰田公司推出了第二代丰田混合动力系统（THS-II），该系统运用在普锐斯和凯美瑞等混合动力车型上。
另外，它采用了由大功率混合动力汽车蓄电池（额定电压为直流201.6V，简称为“HV 蓄电池”）和可将系统工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统。
（1）优良的行驶性能丰田混合动力系统 II（THS-II）采用了由可将工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统，可在高压下驱动电动机一发电机 1（MG1）和电动机一发电机 2（MG2），并以较小电流将与供电相关的电气损耗降到最低。
因此，可以使 MG1 和 MG2 高转速、大功率工作。
通过高转速、大功率 MG2 和高效 1NZ-FXE 发动机的协同作用，达到较高水平的驱动力，使车辆获得优良的行驶性能。
（2）良好的燃油经济性THS-II 通过优化MG2 的内部结构获得高水平的再生能力，从而实现良好的燃油经济性。
THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作。
在发动机工作效率良好的情况下，发动机在发电的同时，使用 MG1 驱动车辆。
因此，该系统以高效的方式影响驱动能量的输入一输出控制，以实现良好的燃油经济性。
THS- Ⅱ车辆减速时，前轮的动能被回收并转换为电能，通过 MG2 对 HV 蓄电池再充电。
（3）低排放 THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作，实现发动机尾气的零排放。
荣威ei 6插电混动结构原理
荣威Ei6插电混动结构原理主要是通过强混、弱混和串联三种模式。
具体来说：
1. 强混：发动机在行驶中处于最大功率状态，通过BSG（皮带驱动启动发电机）启动发动机，通过变速箱驱动车轮，多余的电量会储存到电池组中。
在电池组电量耗尽时，发动机和电机都会处于并联模式，共同驱动车轮。
2. 弱混：在车辆起步、低速时，车辆由电机单独驱动，发动机处于怠速状态。
减速时，电机回收能量，将其转化为电能并储存于电池中。
3. 串联：在电机和发动机并联的状态下，增程式电混车能够实现发动机和电机同时驱动车轮行驶，且两者之间可以随时切换。
同时，在串联模式下，车辆处于纯电模式、发动机模式和串联直驱模式等多种动力模式之中。
这种插电混动结构的优点包括较低的油耗、顺畅的驾驶体验、环境适应性强以及较低的维护成本。
但是，在实际使用过程中，由于荣威Ei6需要保留发动机，可能会给一些消费者带来心理上的不适感。
总的来说，荣威Ei6插电混动结构的原理是基于先进的动力系统设计，通过多种动力模式的切换，实现动力的高效输出和能源的充分利用。
混合动力汽车结构原理与故障诊断混合动力汽车的高压系统与安全操作
项目2混合动力汽车地高压系统与安全操作4 课时4 实训混合动力汽车地高压系统1混合动力汽车地安全措施2混合动力汽车高压系统地安全操作3目录1.混合动力汽车地高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成常规混合动力汽车高压系统如图2-2所示,主要包括电机和控制器,动力蓄电池和管理系统,电动空调,DC/DC变换器,逆变器等。
图2-2 常规混合动力电动汽车高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成插电式混合动力电动汽车高压系统如图2-3所示,主要包括电机和控制器,动力蓄电池和管理系统,电动空调,DC/DC变换器,逆变器,车载充电机,充电口,高压配电箱等。
有地混合动力汽车把高压配电箱用电力电子装置代替。
图2-3 插电式混合动力电动汽车高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成混合动力汽车在高压电气设备外壳体地醒目位置,如动力蓄电池系统,高压配电箱,驱动电机,充电机,DC/DC变换器等都设置高压警告标识,用于使用户接触时注意,防止高压触电。
高压警告标识地底色为黄色,边框与箭头为黑色。
当移开遮拦或外壳可以露出B级电压带电部分时,遮拦与外壳上也应有同样地符号清晰可见。
高压系统中地电线与其它车载电网以和12V车载电气系统中地电线明显不同。
由于高压系统地高电压,强电流,其电线地横截面与其它地相比要大许多,并且通过专用连接器连接。
与12V车载电网不同,高压系统与车身之间没有电位差。
高压系统地所有电缆均为橙色,以强调高压地危险性。
在高压线路中,还采取了防止极性颠倒地保护措施。
由于通过颜色或手动方式进行了标记,所以线路布设不会出现错误。
图2-4所示为大众途锐混合动力汽车高压系统线路,它包括从高压蓄电池接至电力电子装置地两条高压电线,从电力电子装置接至电机地三条高压电线,从电力电子装置接至空调压缩机地一条高压电线。
图2-4 大众途锐混合动力汽车高压系统线路1.1 混合动力汽车高压系统地组成从高压蓄电池接至电力电子装置地线路如图2-5所示。
混合动力在RTG上的应用
混合动力在RTG上的应用摘要：原轮胎吊的动力由安装在设备本体的柴油发电机组提供，其功率为400kW。
由于发电机组大部分时间处于空载或轻载运行，其做功效率较低；负载从高处到低处产生的势能通过制动电阻消耗，浪费了大量能量。
一台这样的轮胎吊，按年作业量10万TEU计算，年耗油约103立方米，按5.97元/升计算，年燃油费约61.5万元，并产生了大量的大气污染物。
在保持轮胎吊原有各项功能的情况下，利用发电机组+锂电池形式对原有供电系统进行改造，使龙门吊在混合动力状态下具备正常工作的功能，满足满载的情况下同时起动起升机构和小车机构以最高加速度加速至全速运行，实现龙门吊全天候作业，并通过回馈能量储放、发电机组控制等方式有效降低能耗，在同等测试工况下对比原有柴油机组达到50%以上节油效果。
关键词：轮胎吊；柴油发动机；锂电池；节油效果引言伴随着以石油为代表的化石能源日益短缺，国际油价持续快速上涨，给各大集装箱码头的运营成本带来了巨大压力。
常规的轮胎吊是以柴油发电机组为动力，其能量转化效率低、成本高、能耗大。
同时轮胎吊在作业时排放的废气黑烟和柴油机运转时产生的巨大噪音与国家环保局规定的要求有一定距离。
如何在保持原有轮胎吊的机动性前提下，实现节能降耗，正式发电机组+锂电池为动力轮胎吊能解决的问题。
1．电气系统设计概况1.1混合动力系统框架图1 混合动力系统框图1.2系统硬件结构（1）柴油发电机组将大功率柴油发电机组改成小功率机组，为锂电池储能单元充电。
选用80KW，400V 小型柴油发电机组。
当电池组发生故障时可切换至柴油机组直接供电，柴油机组直接供电满足大车机构、小车机构和起升机构的慢速运行和空调、照明、通讯供电等的正常要求。
（2）可控整流单元模块原RTG使用的西门子二极管整流单元，改为可控整流单元模块。
具有整流、限流、升压和稳压的作用，把柴油发动机组输出的400V交流电整流成所需的直流电，升压并稳定到所需的电压，同时可以防止在起升重载上升发电机组过载熄火。
混合动力工作原理
混合动力工作原理混合动力是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，它的工作原理是通过内燃机和电动机的协同作用，实现车辆动力的高效输出。
混合动力系统既可以利用内燃机的高功率输出，又可以利用电动机的低速高扭矩特性，从而达到节能减排的效果。
下面我们来详细了解一下混合动力的工作原理。
首先，混合动力系统由内燃机、电动机和电池组成。
内燃机主要负责提供高速行驶时的动力输出，而电动机则主要负责低速行驶和起步时的动力输出。
电池则用来储存电能，以供电动机使用。
在车辆行驶过程中，系统会根据车速、负载和驾驶模式等因素自动调节内燃机和电动机的工作状态，以实现最佳的动力输出和燃油经济性。
其次，混合动力系统采用了能量回收技术。
在制动和减速过程中，电动机会转换成发电机，将动能转化为电能储存在电池中，以供后续使用。
这样一来，不仅能够提高能源利用率，还能减少制动时产生的能量浪费，从而进一步提高燃油经济性。
另外，混合动力系统还采用了智能能量管理系统。
这个系统会根据车辆的行驶状态和驾驶员的需求，智能地控制内燃机和电动机的工作模式，以实现最佳的能量利用效果。
比如在高速行驶时，系统会主要依靠内燃机提供动力；而在低速行驶或起步时，系统会主要依靠电动机提供动力。
这种智能能量管理系统能够最大限度地发挥混合动力系统的优势，从而实现更高的燃油经济性和动力性能。
总的来说，混合动力系统的工作原理是通过内燃机和电动机的协同作用，实现车辆动力的高效输出。
它不仅能够提高燃油经济性，还能减少尾气排放，对环境友好。
随着科技的不断发展，混合动力技术也在不断完善，相信它会在未来发展中扮演越来越重要的角色。
混合动力如何工作原理
混合动力如何工作原理
混合动力系统是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，其工作原理主要分为两个部分：内燃机工作和电动机工作。
首先，内燃机工作。
当车辆需要行驶时，内燃机会启动并燃烧燃料，通过连杆将产生的动力传递给传动系统，驱动车辆前进。
同时，内燃机还会带动发电机，将剩余的能量转化为电能，储存在电池中。
其次，电动机工作。
当车辆需要加速或行驶在低速时，电动机会启动并由电池供电，直接驱动车辆前进。
电动机具有高效率和强大的低转速扭矩，能够为车辆提供强劲的动力输出。
在适当的条件下，电动机也可以起到辅助内燃机工作，减轻内燃机的负荷并提高燃油利用率。
混合动力系统的工作原理是基于车辆在不同行驶状态下选择最佳的动力来源。
例如，在低速行驶和启动阶段时，电动机可以单独提供动力，减少燃料的消耗和污染物排放。
而在高速行驶和急加速时，内燃机会发挥更大的功效，为车辆提供所需的动力。
整个系统的控制是由电子控制单元（ECU）负责的，它根据车速、加速度和驾驶员需求等参数来调节内燃机和电动机的工作模式，以达到最佳的燃油效率和动力输出。
总之，混合动力系统通过整合内燃机和电动机，根据不同行驶
需求自动选择合适的动力来源，以提高燃油利用率、减少尾气排放，并为车辆提供高效、环保的动力输出。
混动汽车动力控制系统
辅助充电计
• 牵引电机逆变器的运行状态可通过组合仪表 中的辅助充电计进行查看。
• HCPM 通过 CAN 通信将辅助充电信号发送至 组合仪表。组合仪表在接收到信号后激活 辅助充电显示屏并显示牵引电机的状态。
混合动力控制系统电路图1
混合动力控制系统电路图2
混合动力控制系统电路图3
二、制动系统合作控制
系统说明
系统说明 • 凭借再生制动，牵引电机在减速期间充当交流发电机，
来自车轮的减速能量转换为电能用于对锂离子充电。 再生制动控制 • 如果在驾驶期间踩下制动踏板，ABS 执行器和电气单元
( 控制单元 ) 通过 CAN 通信将制动力和合作再生可用扭 矩信号发送至 HPCM。 HPCM 根据这些信号计算再生制动
和锂离子蓄电池的状态。
当发动机冷却且锂离子电池电量低时，为了预热发动机或对锂子 电池充电，使离合器 1 啮合并使用牵引电子输出起动发动机。
注: • 即使发动机预热或锂离子电池充满电后，发动机在某些情况下由
于其他原因可能没法起动。 • 在极低温度下，可使用起动机电机起动发动机。
不同模式的控制：发动机启动
的范围内选择所需车速。 • HPCM 控制发动机和牵引电机输出并调节车速使其与设
定车速匹配。此外，HPCM 向组合仪表发送ASCD 状态信 号，信息显示屏显示工作状态。 • 如果 ASCD 控制期间检测到非标准状态， ASCD 控制将自 动取消。
CANCEL 的操作
CANCEL 的操作 • 当存在下面任一条件时，巡航操作都会被取消。 • 按下 CANCEL 开关 • 按下 ASCD 主开关 ( 设定车速被清除 ) • 同时按下两个以上的 ASCD 方向盘开关 ( 将清除
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机逆变器 ( 牵引电机 ) 和 DC/DC 转换器。 冷却风扇控制 HPCM 通过 CAN 通信根据 ECM 的请求信号和高压冷却液温
混合动力汽车的电机驱动系统通用课件
CONTENTS 目录
• 混合动力汽车概述 • 电机驱动系统基础 • 电机驱动系统控制技术 • 电机驱动系统集成与测试 • 混合动力汽车电机驱动系统案例分析 • 未来发展趋势与挑战
CHAPTER 01
混合动力汽车概述
混合动力汽车的定义与分类
定义
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV）是指同时装备两种动力 来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电 动机）的汽车。
全生命周期管理
对电机驱动系统进行全生命周期管理，从设计、生产、使用到报废全过程进行优化，以实现资源的最大 利用和环境的最小影响。
THANKS
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电机驱动系统集成与测试
电机驱动系统集成设计
01
02
03
集成设计目标
实现电机、控制器、传动 装置等部件的高效集成， 确保整体性能优化。
模块化设计
采用模块化设计理念，简 化系统集成过程，提高系 统的可维护性和可扩展性 。
热设计考虑
充分考虑散热需求，采用 合适的散热结构和风扇等 散热设备，确保系统在不 同工况下的稳定运行。
电机驱动系统控制策略
矢量控制策略
01
介绍矢量控制的基本原理、实现方法以及在混合动力汽车电机
驱动系统中的应用。
直接转矩控制策略
02
阐述直接转矩控制策略的原理、特点以及在混合动力汽车中的
应用。
智能控制策略
03
探讨基于现代控制理论的智能控制策略，如模糊控制、神经网
络控制在电机驱动系统中的应用。
电机驱动系统控制算法与优化
电机驱动系统主要由电机、电力电子变换器、控制器等部分 组成。
动力电池PACK总成
动力电池PACK系统组成1）动力电池模块；2）结构系统；3）电气系统；4）热管理系统；5）BMS；奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK1）动力电池模块系统如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。
2）结构系统结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。
3）电气系统电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。
高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。
4）热管理系统热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。
以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。
热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。
为什么电池需要热管理系统？其实很简单，因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程，化学反应会释放大量的热量，需要将热量带走，让电池处于一个合理的工作温度范围内，以提高电池的寿命和可靠性。
5）BMSBMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。
主要由CMU和BMU组成。
CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。
当CMU测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。
BMU：Battery management Unit电池管理单元。
负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、温度进行管理。
根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。
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接合
放电模式
电池组
发动机启动模式（起停模式）
运行模式
发动机 自动离合器 电动机 电动机 扭矩 AutoShift (AMT) 驱动 扭矩
分开
放电模式
电池组
纯电动驱动模式 (EV)
运行模式
发动机 发动机 扭矩 自动离合器 电动机 AutoShift (AMT)
混合扭矩
驱动扭矩
接合 放电模式
电池组
柴油机和电动机共同驱动模式 (电机助力)
Motor Torque Cmd
Clutch Position Cmd Clutch Current Cmd
Clutch position (angle) Clutch current Fault codes
CAN 500 k 11 bit IDs
Hitachi
Globe ECA
CAN Bus Overview
HCM SA 0xEF (239)
Hitachi
Globe ECA
CAN 500 k 11 bit IDs
精品课件！
© 2002 Eaton Corporation. All rights reserved.
精品课件！
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Engine SA 0x00 (0)
Eng speed Eng Torque Accel pedal position Brake pedal switch
AS System Mgr SA 0x03 (3)
Engine Torque Cmd
Gear Cmd
Current gear Selected gear Input shaft speed Output shaft speed\ Driveline Engaged SA of controlling ECU Engine torque/speed cmds
混合动力电气原理图
混合动力保险丝盒
混合动力线束图
Example IDs: CF00400 (EEC1) C0103EF (TC1)
HCM SA 0xEF (239)
J1939 250 k 29 bit IDs
Example IDs: 201 (MCU Cmd)
Motor speed Motor Torque SOC Voltage/current Torque Limits Fauts
Node
120 Ohms
120 Ohms
Node
CANalyzer on vehicle
Engine SA 0x00 (0) AS System Mgr SA 0x03 (3) Inst. Cluster SA 0x17 (26)
J1939 250 k 29 bit IDs
Laptop with CANalyzer
系统结构图
Battery 电池
Inverter/Controls 逆变器及其控制装置
Hybrid Drive Unit 混合动力驱动系统
Engine 发动机
Auto Clutch 自动离合器
Motor/ Generator 电动机/发电机
Transmission 变速箱
Brakes (ABS) 制动器 （防抱死系统）
Supervisory Powertrain Control 动力传动系统总控制器
Software Application for Each Engine MFR & Truck OEM 面向不同发动机制造商和卡车制造商的应用软件
Partners 合作伙伴
Eaton 伊顿
运行模式
发动机 自动离合器 发动机 启动扭矩 电动机 AutoShift (AMT) 空档 位置
运行模式
发动机 发动机 扭矩
自动离合器
发电机 发动机 扭矩
AutoShift (AMT)
驱动扭矩
接合
充电模式（选择）
电池组
柴油机单独驱动模式 (备用)
运行模式
发动机 发动机 扭矩 自动离合器 发电机 再生制 动扭矩 AutoShift (AMT) 惯性扭矩
结合或分开
充电模式
电池组
再生制动模式
HEV Controls Overview