课件9 - 混合动力汽车维修【电动汽车构造与维修】
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混合动力汽车构造与维修
二 我国混合动力汽车的发展现状
比亚迪F3DM 插电式混动车型已经实现量产。比亚迪秦搭载的为比 亚迪第二代DM (混动) 系统, 相比第一代, 在动力性和经济性上都有 大幅提升。
三 混合动力汽车的技术发展
1) 轿车混合动力系统的模块化愈加明显, 逐步推进汽车动力的电气 化。ຫໍສະໝຸດ 三 混合动力汽车的技术发展
2) 城市客车混合动力系统出现平台化趋势。发电机组+驱动电机+ 储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的发 电机组, 使从内燃机到气体燃料发动机各种不同的能源动力转化装置 , 形成油-电、气-电、电-电各种不同的混合动力系统, 促进动力系统 的平稳过渡与转型。
三 混合动力汽车的技术发展
一 混合动力汽车的基本概念
2) 这些能量转换装置至少要从两种不同的能量储存装置(例如: 燃油 箱、蓄电池、飞轮、超级电容和高压储氢罐等) 吸取能量。
一 混合动力汽车的基本概念
3) 从储能装置流向车轮的这些通道, 至少有一条是可逆的。 如果可逆的储能装置供应的是电能时, 则称作混合动力电动汽车。
一 混合动力汽车的基本概念
一 国外混合动力汽车的发展
福特公司的Prodigy (奇迹) 和通用公司的Precept (方案) 均是起因于该 计划的成果。Prodigy (图1-1) 和Precept (图1-2) 两车都是并联式混 合动力汽车, 装备有与无润滑油离合器的手动变速器相配合的小型涡轮 增压的柴油机。
图1- 1 福特Prodigy
一 国外混合动力汽车的发展
另一款是由法国Vendovelli 与Priestly 公司制造的第一辆串联式混 合动力汽车, 它由纯商品化的电动汽车衍生而来。该车是一辆三轮车, 在其两个后轮上分别装有独立的电机。与1. 1kW 发电机相组合的 一台559. 28W 的汽油发动机安装在拖车上, 并被拖带在该车后面, 以通过对蓄电池组的再充电扩展其续航里程。
混合动力汽车结构与检修课件
任务2 混合动力汽车的基本原理 混合动力汽车的种类目前主要有3种，如下表所示：
种类项目
串联式
并联式
混联式
特点
内燃机与驱动桥无机械连接；
驱动电机从蓄电池或内燃机 发电机组获得电能；内燃机 发电机组和驱动电机（再生
内燃机、驱动电机与驱动桥 之间机械连接。
内燃机、驱动电机与驱动桥 之间机械连接；同时包含串 联式和并联式的结构。
项目3 混合动力汽车的能量控制系统
3）模糊控制（fuzzy logic control），上述几种 控制策略均是通过优化的发动机的工作点来提高燃油经 济性或效率。模糊逻辑控制的控制思想是对发动机、电 动机和蓄电池同时进行优化控制。
最后是基于最优控制理论的全局最优控制策略。这 种方法较为繁琐，故在控制策略中很少被采用。由于逻 辑门限值控制方法快速简单、实用性较强，而且其它三 种策略的运算量较大，因此在现有条件下，国外的样车 和产品车型大部分都采用逻辑门限控制方法。
项目3 混合动力汽车的能量控制系统
2.混合动力汽车节油机理 混合动力汽车可通过下列途径达到节油目的：选择较小功率发动机；
取消发动机怠速；控制发动机工作在高效区；发动机断油；适当增大电 池SOC（StateofCharge）窗口；回收再生制动能量。
1）选择较小功率发动机 2）取消发动机怠速 3）控制发动机工作在高效区 4）发动机断油控制 5）适当增大电池SOC窗口
混合动力汽车结构与检修
项目1 混合动力汽车概述 项目2 混合动力汽车分类及实例 项目3 混合动力汽车的能量控制系统 项目4 动力电池及其管理系统 项目5 混合动力汽车的整车控制系统
项目6 混合动力汽车检修
项目1 混合动力汽车概述
任务1 混合动力汽车的产生与发展 广义上说，混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个 或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依 据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。
种类项目
串联式
并联式
混联式
特点
内燃机与驱动桥无机械连接；
驱动电机从蓄电池或内燃机 发电机组获得电能；内燃机 发电机组和驱动电机（再生
内燃机、驱动电机与驱动桥 之间机械连接。
内燃机、驱动电机与驱动桥 之间机械连接；同时包含串 联式和并联式的结构。
项目3 混合动力汽车的能量控制系统
3）模糊控制（fuzzy logic control），上述几种 控制策略均是通过优化的发动机的工作点来提高燃油经 济性或效率。模糊逻辑控制的控制思想是对发动机、电 动机和蓄电池同时进行优化控制。
最后是基于最优控制理论的全局最优控制策略。这 种方法较为繁琐，故在控制策略中很少被采用。由于逻 辑门限值控制方法快速简单、实用性较强，而且其它三 种策略的运算量较大，因此在现有条件下，国外的样车 和产品车型大部分都采用逻辑门限控制方法。
项目3 混合动力汽车的能量控制系统
2.混合动力汽车节油机理 混合动力汽车可通过下列途径达到节油目的：选择较小功率发动机；
取消发动机怠速；控制发动机工作在高效区；发动机断油；适当增大电 池SOC（StateofCharge）窗口；回收再生制动能量。
1）选择较小功率发动机 2）取消发动机怠速 3）控制发动机工作在高效区 4）发动机断油控制 5）适当增大电池SOC窗口
混合动力汽车结构与检修
项目1 混合动力汽车概述 项目2 混合动力汽车分类及实例 项目3 混合动力汽车的能量控制系统 项目4 动力电池及其管理系统 项目5 混合动力汽车的整车控制系统
项目6 混合动力汽车检修
项目1 混合动力汽车概述
任务1 混合动力汽车的产生与发展 广义上说，混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个 或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依 据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。
56734-混合动力汽车构造与维修课件
3) 插电式混合动力技术越来越引起人们的关注。通用汽车公司在2007 年年底展示了插电式混合动力概念车Volt Concept。该车配备了新一 代驱动系统, 混合形式为串联型, 采用通过两个额定功率为40kW 的轮 边电机驱动前轮的驱动方式, 配合1. 0L 排量3 缸涡轮增压汽油发动机, 以及最大输出功率为53kW 的电机。
二 我国混合动力汽车的发展现状
比亚迪F3DM 插电式混动车型已经实现量产。比亚迪秦搭载的为比 亚迪第二代DM (混动) 系统, 相比第一代, 在动力性和经济性上都有 大幅提升。
三 混合动力汽车的技术发展
1) 轿车混合动力系统的模块化愈加明显, 逐步推进汽车动力的电气 化。
三 混合动力汽车的技术发展
课题二 混合动力汽车的基本概念与分类
一 混合动力汽车的基本概念
根据国际能源组织(IEA) 的有关文献, “能量与功率传送路线” 具 有如下特点的车辆称为混合动力汽车: 1) 传送到车轮推进车辆运动的能量, 至少来自两种不同的能量转换 装置(例如: 内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电机、液压马达和 燃料电池等)。
一 国外混合动力汽车的发展
图1- 2 通用Precept
一 国外混合动力汽车的发展
1997 年丰田公司在日本推出了普锐斯(Prius) 混合动力汽车, 截至 2015 年7 月全球销量突破800 万辆。在2005 年, 将混合动力系统 运用到雷克萨斯上。2006 年丰田公司在美国推出凯美瑞混合动力 汽车。
一 国外混合动力汽车的发展
20 世纪90 年代, 当纯电动汽车难以达到实用化目标的事实变得很明 朗时, 人们对混合动力汽车的概念产生了很大的兴趣。福特汽车公司 启动了福特混合动力汽车挑战计划。全世界汽车制造业生产的混合动 力汽车原型取得了巨大的进步, 它们在燃油经济性方面超过了对应的 内燃机汽车。
二 我国混合动力汽车的发展现状
比亚迪F3DM 插电式混动车型已经实现量产。比亚迪秦搭载的为比 亚迪第二代DM (混动) 系统, 相比第一代, 在动力性和经济性上都有 大幅提升。
三 混合动力汽车的技术发展
1) 轿车混合动力系统的模块化愈加明显, 逐步推进汽车动力的电气 化。
三 混合动力汽车的技术发展
课题二 混合动力汽车的基本概念与分类
一 混合动力汽车的基本概念
根据国际能源组织(IEA) 的有关文献, “能量与功率传送路线” 具 有如下特点的车辆称为混合动力汽车: 1) 传送到车轮推进车辆运动的能量, 至少来自两种不同的能量转换 装置(例如: 内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电机、液压马达和 燃料电池等)。
一 国外混合动力汽车的发展
图1- 2 通用Precept
一 国外混合动力汽车的发展
1997 年丰田公司在日本推出了普锐斯(Prius) 混合动力汽车, 截至 2015 年7 月全球销量突破800 万辆。在2005 年, 将混合动力系统 运用到雷克萨斯上。2006 年丰田公司在美国推出凯美瑞混合动力 汽车。
一 国外混合动力汽车的发展
20 世纪90 年代, 当纯电动汽车难以达到实用化目标的事实变得很明 朗时, 人们对混合动力汽车的概念产生了很大的兴趣。福特汽车公司 启动了福特混合动力汽车挑战计划。全世界汽车制造业生产的混合动 力汽车原型取得了巨大的进步, 它们在燃油经济性方面超过了对应的 内燃机汽车。
第九章 插电式混合动力汽车【新能源汽车结构与检修】
图9-4 1.4L-TFSI-发动机
2.起动发动机 内燃机是通过电机来起动,首先发动机控制单元J623将起
动信息发送到双离合器变速器的机电一体模块J743上，于是 离合器KO就接合了，将电机的转子与内燃机的曲轴连接在 一起了，转子转动，就使得曲轴达到内燃机的起动转速。发 动机控制单元J623激活点火和喷射系统，于是内燃机就起动 了。
图9-13电驱动功率和控制电子系统JX1
图9-14电驱动功率和控制电子系统JX1组成
（1）电驱动控制单元 J841 电驱动控制单元J841通过驱动电机转子位置传感器1-
G713来侦测电驱动装置V141的电机转子的转速和位置，通过 驱动电机的温度传感器G712来侦测电驱动装置的电机V141的 温度，并将这个信息传至发动机控制单元J623。
2. 混合动力模块 混合动力模块（图9-7）包
含有被冷却水套包围着的电驱 动装置的电机V141、变速器部 分1和离合器部分2的离合器K1 和K2以及离合器K0。离合器K0
位于双质量飞轮的次级质量一 侧，将电驱动装置的电机V141
与内燃机连接在一起。该离合
器的操控和冷却是通过变速器 部分1的钻空了的主动轴用回转 接头来实现的。
高压触点就断开了，高压系统也就被关闭（切断）了。蓄电 池调节控制单元J840通过专用的CAN-总线来与高压蓄电池配 电箱SX6和8个电池格控制器进行通讯。
（2）电池格控制器 电池格控制器（图9-11）是电池格模块的组件，用于测
量每个单个电池格的电压并用一个NTC-电阻测量电池格模块 的温度，并将这些数据发送给蓄电池调节控制单元J840。蓄 电池调节控制单元J840会分析这些电池格电压并操控电池格 控制器，通过一个电阻来为有较高电压的电池格放电。由此 ，所有电池格就有相同的电池格电压了，混合动力蓄电池单 元AX1就会有最大的蓄电池电容量了。
新能源汽车结构与维修-电动汽车和混合动力汽车课件
2. 铅酸电池日常维护
蓄电池固定支架
负极固定螺栓
正极防护胶盖
(1)经常检查蓄电池连接线是否牢固、接触良好。电池卡子 产生的氧化物、硫酸盐必须刮净，并涂以凡士林，以防再 受锈蚀。
项目1 纯电动汽车
（2）经常清除蓄电池盖上的灰尘污物及溢出的电 解液，必要时用苏打水溶液清洗，保持清洁干燥， 防止自放电。
充电通信CAN-L
项目1 纯电动汽车
比亚迪e6EV的充电
a-充电接口
b-充电显示
项目1 纯电动汽车
1.2.4 EV起动困难的故障案例分析
项目1 纯电动汽车
项目1 纯电动汽车
1.2.5 EV起动困难的检测与故障排除
a- 动力电池故障警告灯 b-动力电池过热警告灯 c-动力电池充电状态指示灯
项目1 纯电动汽车
项目1 纯电动汽车
e6动力性能
最大功率90KW， 最大扭矩450Nm， 百公里能耗为19.5 度电左右。最高时 速为140Km/h，在 0-100Km/h的时间 少于10S 。
项目1 纯电动汽车
e6动力性能
铁电池,储能大、 功率高、耐用、安 全，快速充电15分 钟即可充满80%， 中速充电1个半小 时充满，慢速充电 4个小时可完成。
项目1 纯电动汽车
e6通体式电子数字仪表
通体式电子数 字仪表组合，可 集成显示行驶里 程、瞬间油耗、 室外温度、电池 状态、档位、时 间等信息。
项目1 纯电动汽车
e6变速器档把
变速器档把采 用了T字形，向 下D为前进挡、 向上推为R倒车 档位、最右侧P 停车挡。
项目1 纯电动汽车
e6实用功能键
a-方形锂离子电池 b-圆柱形锂离子电池 1-外壳 2-负极端子 3-正极端子 4-隔膜 5-负极板 6-正极板 7-绝缘体8-负极柱 9-绝缘体 10-密封圈 11-顶盖 12-正极 13-安全排气阀 14-隔膜 15-负极 16-负
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9.1.2 混合动力汽车结构方式
配置传动电动机的复合型混合动力驱动系统结构
9.1.2 混合动力汽车结构方式
混联式混合动力电动汽车的功能结构
• 混联式混合动力电动汽车为转矩与转速耦合复合型的动力系统，优于串联式 和并联式。
• 混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变 速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式的结构结合在一起，从而 综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。
• 掌握串、并联混合动力汽车系统的结构 与原理；
• 掌握混合动力车辆维修的相关规定与要 求；
• 掌握混合动力控制系统故障检查与维修 方法；
• 掌握蓄电池能源转换器故障检测与维修 方法；
• 掌握发电机故障检测与维修方法；
• 掌握HV 蓄电池故障检测与维修方法。
• 掌握混合动力汽车保养项目的项目内容。
此处贴入教材的封面 所有ppt需要设置为阅读权限后公布
。
9.1.1 混合动力电动汽车分类
混合动力电动汽车
• 混合动力电动汽车（Hybrid Electrical 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。
• 混合动力汽车通常是指由不同动力源驱动的汽车，包括油电混合动力汽车、 气电混合动力汽车。目前天然气汽车通常也是油气混合动力的一种。
9.1.1 混合动力电动汽车分类
9.1.1 混合动力电动汽车分类
请探讨：9.1.1 混合动力电动汽车分类
轮毂驱动装置
• 轮毂电机有诸多优点。比如，由于之前的发动机舱可用于储物，从而增加了 可用的空间。除了发动机之外，变速箱和驱动轴等也变得多余，因为电机直 接位于车轮上。这种驱动理念能够提高平均93%的效率。安全性和驾驶特性 也全部经过了改进。轮毂电机实现了各车轮的独立控制，相比传统的ESP， 这为研发创造了大量的机会。该装置还可作为电动制动器，在紧急情况时提 供必要的制动力。重量分布的变化同样产生了积极的效果：每部电机仅重35 千克，其重量的均匀分布降低了车辆的重心。
丰田凯美瑞混合动力的组成
9.1.2 混合动力汽车结构方式
• 逆变器
• 传动桥
9.1.2 混合动力汽车结构方式
• 电池组与控制单元
9.1.2 混合动力汽车结构方式
• 电池组与控制单元
9.1.2 混合动力汽车结构方式
学习导航
9.1 混合动力汽车原理与构造 9.2 混合动力汽车维修规范与说明
9.2.1 混合动力系统维修规范
9.1.2 混合动力汽车结构方式
串联式混合动力电动汽车结构工作模式有几种？请分别说明。 • 串联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机和电动机三个动力总成，以
串联方式组成其动力单元系统。
9.1.2 混合动力汽车结构方式
并联式混合动力系统结构方式
• 并联式混合动力系统有两套驱动系 统：传统的内燃机系统和电机驱动 系统。
混合动力汽车与电动汽车维修要求
9.2.1 混合动力系统维修规范
仪表指示灯的说明
9.2.2 混合动力汽车故障维修
凯美瑞混合动力控制系统结构
9.2.2 混合动力汽车故障维修
请思考并说明以下波形分别是什么信号？
9.2.2 混合动力汽车故障维修
请思考并说明以下波形分别是什么信号？
9.2.2 混合动力汽车故障维修
项目九、混合动力汽车维修
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学习导航
9.1 混合动力汽车原理与构造 9.2 混合动力汽车维修规范与说明
学习目标
• 掌握混合动力电动汽车分类；
• 掌握串联混合动力汽车系统的结构与原 理；
• 掌握并联混合动力汽车系统的结构与原 理；
9.1.1 混合动力电动汽车分类
燃料电池驱动装置
• 在由多个独立燃料电池组成的电池 组中，氢气和氧气发生电化学反应， 生成水。这一过程中所释放的电能 被输送到负责为汽车提供驱动力的 电机。由于该驱动装置的能量变化 幅度极大，因此高压蓄电池可作为 附加的能量源。由燃料电池提供能 量的驱动装置无需体积庞大的高压 蓄电池来储存能量，因为燃料电池 能够持续产生电能。
• 与并联式混合动力系统相比，混联 式混合动力系统可以更加灵活地根 据工况来调节内燃机的功率输出和 电机的运转。
• 混联式混合动力电动汽车综合了串 联式和并联式结构特点组成的，由 发动机、电动机或发动机和驱动电 机三大动力总成组成。
9.1.2 混合动力汽车结构方式
混联式混合动力电动汽车的结构实例
9.1.2 混合动力汽车结构方式
• 并联型HEV的特点：汽车可由发动 机和电动机共同驱动或者各自单独 驱动。
• 发动机和电机是两个相互独立的系 统，即可实现纯电动行驶，又可实 现内燃机驱动行驶，在功率需求较 大时还可以实现全混合动力行驶， 在停车状态下可进行外接充电。
9.1.2 混合动力汽车结构方式
请说明：什么是转矩耦合？
• 并联式混合动力电动汽车可以两动力源的转矩、转速、功率为对象进行耦合。 按耦合对象不同，可分为转矩耦合、转速耦合、转速与转矩耦合。从结构上 而言，则主要有两轴式、单轴式结构。
9.1.2 混合动力汽车结构方式
请说明：什么是转速耦合？
9.1.2 混合动力汽车结构方式
行星齿轮机构转速耦合并联式混合动力电动汽车结构
9.1.2 混合动力汽车结构方式
传动电动机转速耦合的混合动力电动汽车结构
9.1.2 混合动力汽车结构方式
转矩耦合与转速耦合复合混合 • 配置行星齿轮机构的复合型混合动力驱动系结构
对于高压车辆的维修，应当注意哪些问题？
• 以丰田凯美瑞为例，混合动力系统 车辆配备了650 V 电压的高压工作 环境。
9.2.1 混合动力系统维修规范
车辆维修的作业程序
• (1) 诊断； • (2) 拆卸/安装、更换、拆解/重新装
配、检查和调节； • (3) 最终检查。
9.2.1 混合动力系统维修规范
请思考并说明以下波形分别是什么信号？
9.2.2 混合动力汽车故障维修
发动机转速信号控制，请分析并说出发动机转速信号控制是如何工作的？
9.2.2 混合动力汽车故障维修
DC/DC 转换器状态电路检查，DC/DC 转换器的工作原理是什么？