丰田普锐斯混合动力汽车ppt课件

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活动三 丰田普锐斯混合动力系统的特点与工作原理
丰田Prius普锐斯特点是低油耗、低尾气排放量、良好的加 速、运行安静的传动系统。
一、低油耗的工作原理 Prius油电混合动力系统可分别使用电动机和发动机来行驶 油耗与低一等级排量/车体尺寸的车辆相当,功率却与高一 等级车辆相当。 与同等排量的车辆相比,其低油耗性能居世界最高水平。
16929美元,也就是每辆NHW10都是亏本出售。 动力方面,搭载一台1.5L汽油发动机、永磁交流电动机和
288伏镍金属氢化物(镍氢)电池组。
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第二代普锐斯,NHW20已重新设计成为5门掀背款。 这一代的普锐斯比上一代长了150mm。 动力方面,普锐斯NHW20搭载一台1.5升4缸汽油发动机、
项目四 丰田普锐斯混合动力汽车
活动一 丰田普锐斯混合动力汽车概述
日本丰田汽车于1997年所推出世界上第一个大规模生 产的混合动力车辆车款,随后在2001年销往全世界40 多个国家和地区,其最大的市场是日本和北美。美国 是普锐斯最大的市场,至2009初为止,美国丰田总共 卖了超过60万量。
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1、启动时—充分利用电动机启动时的低速扭矩 当汽车启动时,油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池 提供能量的电动机的动力启动,这时发动机并不运转。 因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩,而电动机可 以灵敏、顺畅、高效地进行启动。
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2、低速、中速行驶时—由高效利用能量的电动机驱动 行驶 对于发动机而言,在低速-中速带的效率并不理想, 而另一面,电动机在低速-中速带性能优越。因此在用 低速-中速行驶时,油电混合动力系统使用HV蓄电池的 电力,驱动电动机行驶 注意:当HV蓄电池的电量少时,利用发动机来带动发 电机发电,为电动机提供动力。
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;
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系统主继电器随着点火钥匙的on /off 而闭合或断开,点火钥 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;
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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;
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Prius普锐斯的高电压线束除了向电机提供高压电以外, 还得向空调系统的带马达的压缩机总成供电。
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六、汽油发动机
油电混合动力系统中安装的发动机与以往机型相比, 具有低油耗,高输出的特性。
1、高膨胀比循环
发动机进气门关闭时间延迟,使进气和排气损失减小 缩小燃烧室容积,以提高膨胀比,即等待爆发压力在充分降低
合动力配置没有改变,但动力性增强了,几乎是一辆 重新设计的新车; Prius 于2003年在美国发售第三代。 2006年1月普锐斯Prius在中国上市。
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第一代普锐斯,型号NHW10,1997年12月出厂,只在日本内 销。
世界上第一辆大规模量产的汽油电动混合动力车。 第一代普锐斯的生产成本高达32000美元,但是售价只为
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1、组合齿轮单元结构
在动力分配行星排中,行星架与发动机相连,太阳轮 与MG1相连,齿圈通过过渡齿轮与主减速器相连。发动 机输出的动力被分成用于驱动MG1发电的动力(电动力) 和用于直接驱动车轮的动力(机械动力)两个部分。
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在减速行星排中,行星架固定,太阳轮与MG2相连,齿 圈与动力分配行星排的齿圈相连。MG2的动力经过减速 行星排减速增矩后,也通过过渡齿轮向主减速器输出。
电机是交流永磁同步无刷电机,最大功率分别为 33K W 和16 KW;
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活动二 丰田普锐斯混合动力系统结构
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电池系统 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、电池通风温控系统构成。
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在修理汽车时,为了确保安全,通过service plug 人为 地断开电路;
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3、一般行驶时—低油耗的驾驶、使用发动机作为主要动 力源 由发动机产生的动力直接驱动车轮,依照驾驶状况部 分动力被分配给发电机,由发电机产生的动力用来驱 动电动机和辅助发动机,利用发动机和电动机这一双 重传动系统,发动机产生的动力以最小消耗被传向地 面。 注意:HV蓄电池的电量少时,发动机输出功率会被提 高以加大发电量,来给HV蓄电池充电。
Pruis普锐斯在纯电力驱动时,由于发动机不工作,采 用传统的空调系统会影响车辆舒适性,因些与普通车 辆不同,Pruis普锐斯A/C系统使用一个由马达驱动的 电子变频器压缩机,从而确保了汽车空调的正常运行。
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Pruis普锐斯的空调A/C 压缩机的结构, A/C 变频器产生 3相交流电驱动马达。
发动机是传统的 4 缸汽油机 Ni-MH 蓄电池组,无需外接充电,免维护; 制动系采用前后轮均为盘式制动,制动为线控,最优化制
动再生能量充电。
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PRIUS普锐斯特点:
(THS)由发动机,发电机,电动机,行星齿轮,逆变器和 动力蓄电池组组成。
发电机和电动机都可以做电动机,也可以做发电机,叫做 MG1,MG2。行星齿轮将两个电机,发动机有机的联系起来
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2.可变电压系统
2、可变电压系统
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3、DC/DC转换器
DC/DC转换器将HV蓄电池和发电机发出的244.8/201.6V 直流电流减压至12V,以供车辆的辅助设备、电子部件 ECU作为电源使用。
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4、MG ECU
根据从动力管理控制ECU(HV CPU)的信号控制变频器和 增压转换器。
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5、电子控制系统ECM
电子控制系统是集中控制车辆中各种系统的电子装置, 可称为汽车的大脑。
油电混合动力系统采用ECU实时监控汽车各系统的运转 情况和能量消耗情况,进行精密且高速的综合控制
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五、高电压线束
Prius普锐斯的高电压线束既要承受高电压、高电流, 保证电机的供电与发电需要,同时还要确保安全。
采用VVT-i,可根据行驶状况细微地调节进气阀的工作 时间。
可在各种旋转带进行高效燃烧,为提高输出功率,降 低油耗作出贡献。
气缸容积通过VVT-i是可以改变的。
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七、电水泵
ECM调整发动机冷却液的循环量以符合最佳的发动机运 作条件。
发动机的电水泵能在发动机不运转的时候提供稳定的 加热性能,预热性能以及减少冷却损失进一步提高发 动机工作效率。
永磁交流电动机和500伏镍金属氢化物(镍氢)电池组。 普锐斯NHW20也是普锐斯首次进入中国的车型。中国市场
的普锐斯由四川一汽丰田汽车公司
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第三代普锐斯,ZVW30,采用更富动感的全新线条,锐利 的头灯赋予更为鲜明的车头样貌
动力方面,全新1.8升发动机 电动传动系统部份,新一代普锐斯的电动马达输出自68马
MG2作发电机,对电池充电和对 MG1供电; 制动时发电; 倒车时,反转驱动汽车
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油电混合动力系统中采用了“再生制动器”,它利 用电动机的发电来再次利用动能。
在减速中作为摩擦热散失的动能回收为行驶用能量。
城市中行驶时反复进行的调速操作具有较高的能量回 收效果,所以在低速带优先使用再生制动器。
后才进行排气,由此充分利用爆发能量。
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2、高旋转化
将发动机的最高转数升至5000r.p.m,提高了输出功率。 在减少摩擦损失的同时提高了最高转数,所以既加大 了加速时的驱动力,又实现了低油耗。 ①运转部件的重量更轻; ②活塞环的张力更小; ③气门弹簧的反弹力更小。
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3、采用VVT-i“智能可变配气正时系统”
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八、电池及变频器冷却系统
Pruis普锐斯电池及变频器冷却系统与发动机冷却系统 分开,冷却带转换器的变频器总成和MG1、MG2
采用强制循环式水冷却,由电动水泵提供循环动力
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电池及变频器冷却系统使用了带马达的HV水泵,水泵采用 了高输出无电刷型的泵马达。
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九、A/C 压缩机
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2、高输出功率电动机
Prius普锐斯油电混合动力系统的电动机MG1、MG2是 交流同步电动机。
MG1主要用于调速,MG2主要作为驱动电机, 2个电机均 可以作为发电机和电动机。
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(1)MG1作用
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;
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一、低油耗的工作原理
在启动及低速行驶时,Prius油电混合动力系统仅利用电 动机的动力来行驶,因为这时发动机的效率不高;
在一般行驶时发动机效率很高,发动机产生的动力不仅 是车轮的驱动力,同时也用来发电带动电动机,并给HV 蓄电池充电;
在减速或制动时,TOYOTA油电混合动力系统以车轮的旋 转力驱动电动机发电,将能量回收到HV蓄电池中。
力提升至82马力,工程师并将减速齿轮纳入马达内部,以 在提供更高额输出的同时,降低马达本身的体积与重量。
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PRIUS普锐斯特点:
PRIUS普锐斯油电混合动力系统使发动机和电动机的协 同驱动实现低油耗、低排放。利用电动机驱动时对环 境没有任何污染;
在减速、制动和下坡时还能回收能量以供再利用; 当遇到红灯停驶时,发动机会自动停止工作,这将没
有任何燃油的消耗!因此,油耗和尾气排放都得到了 有效改善
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PRIUS普锐斯特点:
Fra Baidu bibliotekrius是第一辆混联型的HEV,它的动力系统叫做 Toyota Hybrid Sy stem (THS) ,结合了串连和并联两种方式的 特点。
(THS)由发动机,发电机,电动机,行星齿轮,逆变器和 动力蓄电池组组成。
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三、混合动力传动桥
丰田Prius所采用的混合驱动方式,它将发动机、发电 机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。
Prius 采用行星齿轮作为变速机构,可以实现电机与 发动机的动力分配和无极变速。
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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。
普锐斯是在美国销售的汽车中最省油的。评价普锐斯 是美国目前为止二氧化碳排放量最干净的车辆。
英国运输部公布普锐斯是在英国销售的车辆中最少二 氧化碳排放的第二名。
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Toyota Prius 到目前为止推出了第3 个版本:
第一代Prius 于1997 年上市,主要在日本销售; 第二代Prius 2000年开始在美国和欧洲销售。虽然混
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。 通过调节 MG1的转速来实现发动机在某个高效功率点运行; 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
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(2)MG2作用
EV模式运行时,作电动机,独立驱动汽车; 汽车加速和需要辅助功率时,作电动机; 汽车中等速度巡航时,发动机输出功率较低,MG1反转作电动机,
Prius普锐斯在城市中行驶100km,即可再生相当于1 升汽油的能量。
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四、动力控制单元
使用电动机行驶的普锐斯油电混合动力系统中安装有 由变频器、可变电压系统、DC/DC转换器组成的动力控 制单元。
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1、变频器
变频器将HV蓄电池的直流电流转换成电动机和发电机 使用的交流电流。另外也将发电机和电动机发出的交 流电流转换成可供HV蓄电池充电的直流电流。
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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,通风管路,送到高压电池盒。
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HV电池 ,每单元7.2V,共34个模块,因此单元(7.2 V) x 34模块= DC 244.8 V,HV总电压为244.8V。
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二、12V蓄电池
12 伏蓄电池给汽车上的电器、控制器提供电源。当蓄 电池电压低时,由 CON-VER TER 把300 伏的直流电转 换成低压直流电(12 伏)给蓄电池充电;
汽车在准备模式时,给12V 电池充电,车灯、后窗除 霜器、EMPS(电子辅助动力系统) 和其它电子设备由 CONVERTER 供电;
在ACC(自适应巡航系统) 模式时,由 34AH 蓄电池 供电,可持续15 小时;
在key-off模式下,蓄电池有75mA 漏电电流,即使不 用车,电池也只能持续大约两个星期。
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