伊顿混合动力系统介绍29页PPT
合集下载
混合动力汽车的电机驱动系统PPT通用课件
１、能耗制动：
制动瞬间,断开电源，励磁不变，因惯性转速不变， n不变，但电枢电流改变了方向，使T反向，电机处 于制动状态。
▪ T=CeΦIa
2、反接制动：
转速反向的反接制动：正接反转。 电机的转矩小于负载转矩，电机被负载拖动反向起
动，使电机的转速逆电磁转矩的方向旋转，n 与T反向，
电机处于制动状态。
1、电枢铁心
电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成，借内圆 面的花键槽压装在电枢轴上，其外圆表面有槽， 用来安装电枢绕组。
2、电枢绕组
励磁绕组通电后，在磁场的作用下，产生感应 电流，产生电磁转矩，实现电能转化为机械能
3、换向器
压装在电枢轴上，作用是把电刷的直流电转变 为电枢绕组中的导体所需要的交变电流。
二、直流电动机的工作原理
（一）直流电动机的作用与基本原理
直流电动机是将电能转化为机械能的装置，其 作用是产生发动机起动时所需要的电磁转矩。
直流电动机是利用载流导体在磁场中受力运动 的原理制造的。
电刷
b
+
N
aI
d
U
–
cI
S
换向片
直流电源
电刷
线圈
换向器
电流方向：上半边向里，下半边向外。
电流方向为：蓄电池正极 →正电刷→换向片A→线 圈abcd→换向片B→负电 刷→蓄电池负极。电流方 向为a→d，由左手定则可 以确定，线圈受到逆时针 方向的转矩作用, 电枢绕 组及换向片在电磁力矩的
电磁式直流电动机按励磁绕组与电枢绕组的连接关系又 可分并励式、串励式和复励式三种
1、他励、并励式直流电动机
励磁绕组与电枢绕组联在同一电源上，若外电压 不变、励磁电阻不变，则每极磁通也基本不变， 其机械特性和永磁式基本相同，即它们具有较 “硬”的机械特性
《伊顿富勒变速箱》课件
广泛的适用性
伊顿富勒变速箱适用于多种类 型的车辆和机械设备，具有广
泛的适用范围。
易于维护
该变速箱的设计考虑到了维护 和维修的需求，使得维护工作
变得更加简单和方便。
缺点
成本高
由于采用了先进的技术和高质量的材料，伊 顿富勒变速箱的成本相对较高。
对操作人员要求高
需要专业培训和实践经验才能熟练掌握该变 速箱的操作和维护。
降低排放。
未来展望
新能源汽车市场机遇
随着新能源汽车市场的不断扩大，伊顿富勒变速箱需要加 强在新能源汽车领域的研发和应用，推出适合新能源汽车 需求的变速箱产品。
智能化和自动化趋势
未来汽车工业将朝着智能化和自动化的方向发展，伊顿富 勒变速箱需要加强智能化和自动化技术的研发和应用，以 满足未来汽车工业的发展需求。
优缺点综合分析
市场前景预测
综合考虑伊顿富勒变速箱的优缺点，可以 得出该变速箱适用于特定的高性能和可靠 性要求的应用场景。
基于市场需求和技术发展趋势，对伊顿富 勒变速箱的市场前景进行预测和分析。
04
CHAPTER
伊顿富勒变速箱的维护与保 养
日常保养
保持变速箱周围清洁
紧固螺丝和连接件
定期清理变速箱表面和周围环境，防 止杂物和污垢进入内部。
变速箱需要与发动机、传动系统和车辆控制系统进行协同工作，因此需要具有良好 的匹配和协调能力。
03
CHAPTER
伊顿富勒变速箱的优点与缺 点
优点
01
02
03
04
高效性
伊顿富勒变速箱采用先进的机 械设计，提高了传动效率，减
少了能源浪费。
可靠性
该变速箱的零部件经过严格的 质量控制和耐久性测试，确保
混合动力汽车的分类与工作原理课件
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
完全混合动力汽车采用了272 ~ 650 V的高压起动电机， 混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统 的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混 合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
5 外插电式混合动力汽车
外插电式混合动力汽车[off-vehicle/externally chargeable hybrid electric vehicle(plug-in hybrid electric vehicle)]可以在正常使用情况下从非车载装置中 获取能量。
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
3.混联式混合动力汽车
混 联 式 混 合 动 力 汽 车 在 结 构 上 综 合 了 串 联 式 混 合 动 力 汽车 和并联式混合动力汽车的特点，它主要偏向于并联结构，但又 包含一些串联结构的特点。与串联式混合动力汽车相比，混联 式混合动力汽车增加了机械动力传输路线；与并联式混合动力 汽车相比，混联式混合动力汽车增加了电能的传输路线。混联 式混合动力系统的示意图和能量流分别如图4-21和图4-22所示。
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
完全混合动力汽车采用了272 ~ 650 V的高压起动电机， 混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统 的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混 合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
5 外插电式混合动力汽车
外插电式混合动力汽车[off-vehicle/externally chargeable hybrid electric vehicle(plug-in hybrid electric vehicle)]可以在正常使用情况下从非车载装置中 获取能量。
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
3.混联式混合动力汽车
混 联 式 混 合 动 力 汽 车 在 结 构 上 综 合 了 串 联 式 混 合 动 力 汽车 和并联式混合动力汽车的特点，它主要偏向于并联结构，但又 包含一些串联结构的特点。与串联式混合动力汽车相比，混联 式混合动力汽车增加了机械动力传输路线；与并联式混合动力 汽车相比，混联式混合动力汽车增加了电能的传输路线。混联 式混合动力系统的示意图和能量流分别如图4-21和图4-22所示。
混合动力汽车-PPT课件
轻量化技术
采用新型材料如碳纤维、 铝合金等，减轻车身重 量，降低能耗。
智能化技术
引入人工智能、大数据 等技术，实现智能驾驶、 智能交通等创新应用。
成本降低途径研究
01
规模化生产
通过提高生产规模，降低单车制造成本。
02
供应链优化
优化零部件采购和物流管理，降低原材料和运输成本。
03
政策支持
争取政府对新能源汽车的补贴和税收优惠政策，降低购车成本。
市场需求及前景展望
市场需求
随着环保意识的提高和新能源汽车政策的推动，消费者对混 合动力汽车的需求逐渐增加。同时，共享出行、物流运输等 行业的快速发展也为混合动力汽车提供了广阔的市场空间。
前景展望
随着技术的不断进步和成本的降低，混合动力汽车将在未来 汽车市场中占据重要地位。同时，随着智能化、网联化等技 术的融合应用，混合动力汽车将实现更高效、更环保、更智 能的发展。
涡轮增压技术
增加发动机进气压力，提 高功率和扭矩。
可变气门正时技术
优化气门开闭时机，提高 发动机燃烧效率。
先进电动机及驱动器技术
永磁同步电动机
高效率、高功率密度、宽 调速范围。
电力电子变换器
实现电能的高效转换和控 制。
电机控制技术
提高电机运行效率，实现 精准控制。
智能化能量管理系统
电池管理系统
监测电池状态，确保电池安全、 高效运行。
舒适性改善措施
针对混合动力汽车的特点，采取相应措施如优化座椅设计、提升空 调性能、改善车内噪音等，提高乘坐舒适性。
人机交互界面设计
设计直观易用的人机交互界面，方便驾驶员了解车辆状态、操作车辆 以及获取相关信息，提升驾驶便捷性。
伊顿混合动力培训概论
伊顿混合动力系统主要部件
电子离合器执行器 (ECA) •安装在离合器壳体上，与 拨叉轴花键连接 •电机驱动取代传统离合器 操作系统 •由HCM通过CAN总线控制 •内部有无刷永磁电机,电路 板,位置传感器,行星齿轮机 构以及电磁锁止机构 •无需维护调整
8针 CAN500
14
3针 12V或24v电源
6
伊顿混合动力系统主要部件
操作面板(PBSC) •驾驶员操作界面 •可通过故障灯闪烁，警示驾驶员 系统有故障 •与TECU连接
7
伊顿混合动力系统主要部件
混合动力驱动单元（HDU）
电动选换档机构
离合器
ECA
8
变速箱本体
电机/发电机
HCM/TECU
伊顿混合动力系统主要部件
变速箱本体 •6个前进档及一个倒档 •基于伊顿成熟的AMT变速器 •用滑动齿套取代同步器
19
系统理论-发动机启动模式
1. 通过混合动力电机启动
• 旋转点火钥匙至启动 • HCM向逆变器发送信号，要求混合动力电机/发电机运转以启动发动机 • 逆变器向混和动力电机输送高压交流电 • HCM发送扭矩指令给发动机控制模块 • 当发动机点火后发送反馈信号给HCM进行确认 • HCM发送指令给ECA离合器分离
5
伊顿混合动力系统主要部件
逆变器
•安装在整车上 •与电池包及逆变器连接
•按混合动力控制单元指令， 实时监控整个高压系统
•把电池包的高压直流电转换 成高压交流电，传输给电机
•把发电机的高压交流电转换 成高压直流电，输送给电池 包充电
冷却液接口 (2个)
直流高压接口 交流高压接口
低压数据接口 (23针)
2. 通过启动马达启动
混合动力汽车构造与工作原理资料PPT教案
第51页/共89页
4. 功率（W、kW） 在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的 能量，电池的功率决定混合动力汽车的加速性能。 （1）比功率（W/kg） 电池的比功率是指电池单位质量中所具有的电能的 功率。 （2）功率密度（W/L） 电池的功率密度是指电池单位体积中所具有的电能 的功率 。
第52页/共89页
第47页/共89页
二、蓄电池主要性能指标
1. 电压（V） （1）电动势 电池正极和负极之间的电位差E。 （2）开路电压 电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动 势近似相等。 （3）额定电压 电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
第48页/共89页
（4）工作电压 （负载电压、放电电压）在电池两端接上负载R后， 在放电过程中显示出的电压。 （5）终止电压 电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的 电压将逐渐降低，当电池不宜再继续放电时，电池的最 低工作电压称为终止电压。
制动能量回收
第24页/共89页
3. 并联式混合动力驱动系统两种基本控制模式 （1）发动机辅助混合动力模式 （2）电机辅助混合动力模式
第25页/共89页
4. 日产风雅混合动力汽车混合动力系统 （1）混合动力系统结构
日产风雅混合动力系统的结构 1-离合器2 2-电子控制式7挡自动变速器 3-电机 4-离合器力汽车HHV
HHV最初由Volvo Flygmotor在20世纪80年代开发，其主 要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液力 马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由液 压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。
HHV的特点是可使用液压泵（马达）可单独或同时和 传统内燃机动力驱动汽车行驶。
3. 通用汽车公司Series-SHEV汽车的结构组成
4. 功率（W、kW） 在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的 能量，电池的功率决定混合动力汽车的加速性能。 （1）比功率（W/kg） 电池的比功率是指电池单位质量中所具有的电能的 功率。 （2）功率密度（W/L） 电池的功率密度是指电池单位体积中所具有的电能 的功率 。
第52页/共89页
第47页/共89页
二、蓄电池主要性能指标
1. 电压（V） （1）电动势 电池正极和负极之间的电位差E。 （2）开路电压 电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动 势近似相等。 （3）额定电压 电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
第48页/共89页
（4）工作电压 （负载电压、放电电压）在电池两端接上负载R后， 在放电过程中显示出的电压。 （5）终止电压 电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的 电压将逐渐降低，当电池不宜再继续放电时，电池的最 低工作电压称为终止电压。
制动能量回收
第24页/共89页
3. 并联式混合动力驱动系统两种基本控制模式 （1）发动机辅助混合动力模式 （2）电机辅助混合动力模式
第25页/共89页
4. 日产风雅混合动力汽车混合动力系统 （1）混合动力系统结构
日产风雅混合动力系统的结构 1-离合器2 2-电子控制式7挡自动变速器 3-电机 4-离合器力汽车HHV
HHV最初由Volvo Flygmotor在20世纪80年代开发，其主 要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液力 马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由液 压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。
HHV的特点是可使用液压泵（马达）可单独或同时和 传统内燃机动力驱动汽车行驶。
3. 通用汽车公司Series-SHEV汽车的结构组成
伊顿混合动力介绍General Hybrid Overview For ZT -CN
16
美国能源部项目
早期提供样车的目的: • 型式认可 • 客户反馈 • 可靠性评估
CSVT 设计: • 先进的部件及整合系统 • 提升燃油经济性 • 确保可靠性和耐久性
发动机 变速箱 电机 电池 逆变器 电器附件 Front End Accessory Drive (FEAD) 电路结构
先进的控制系统
接合
电动机
AutoShift (AMT)
混合扭矩
驱动扭矩
放电模式
电池组
柴油机和电动机共同驱动模式 (电机助力)
Proprietary & Confidential
9
运行模式
发动机
自动离合器
发动机 扭矩
发电机
AutoShift (AMT)
发动机 扭矩
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)
Proprietary & Confidential
10
运行模式
发动机
自动离合器
发动机 扭矩
发电机
AutoShift (AMT)
再生制 动扭矩
惯性扭矩
结合或分开
充电模式
电池组
再生制动模式
Proprietary & Confidential
11
伊顿混合动力系统好处
• 只有一个电机和逆变器 – 低成本，高可靠性 • 电机有良好的低速高扭矩特性 (能够很好的与柴油发动机 匹配） – 在发动机工作转速内具有很高的效率 – 最大转速2500rpm(44kW & 420 Nm) – 性能优越，每加仑油耗行驶的里程长 • 直接驱动结构 – 系统简化, 成本低, 可靠性高 – 发动机单独驱动模式可作为备用
混合动力汽车概述课件
工作流程
在并联式混合动力系统中，内燃 机和电动机都直接连接到车辆的 驱动轴上。在车辆行驶时，内燃 机和电动机都可以为驱动轴提供 动力。这种系统的优点是可以根 据需要使用内燃机或电动机。
特点
并联式混合动力系统的内燃机和 电动机之间有机械连接，因此它 们不能独立地运行。这种系统的 优点是电池组不需要大量的空间 ，并且其重量也较小。
帕萨特混合动力汽车 的技术特点
该车采用了并联式混合动力系统，主 要由发动机、电动机、电池等组成。 在城市行驶时，车辆主要依靠电动机 进行驱动，减少燃油消耗；而在高速 行驶时，发动机则起到主要的驱动作 用。此外，帕萨特混合动力汽车还具 有能量回收系统，可以将制动能量转 化为电能储存。
帕萨特混合动力汽车 的市场前景
CHAPTER 02
混合动力汽车的基本构造
发动机系统
发动机的类型
包括汽油发动机、柴油发动机和混动发动机等。
发动机的性能参数
如排量、功率、扭矩等。
发动机的运转模式
包括正常模式、节能模式和运动模式等。
电池系统
电池的类型
包括镍氢电池、锂离子电池和铅酸电池等。
电池的能量密度
衡量电池储存能量的能力。
电池的管理系统
由于电动机的介入，混合动力汽车可以在低速时实现更强的动力输出， 改善加速性能。
03
使用成本降低
内燃机的介入可以减少电动机的使用频率和时间，从而降低维护成本。
混合动力汽车的历史与发展
历史
混合动力汽车最早于20世纪90年代初开始研发，经过几十年的发展，技术逐渐成 熟并得到广泛应用。
发展方向
随着环保意识的增强和技术的不断进步，混合动力汽车将逐渐成为未来汽车市场 的重要发展方向之一。未来，混合动力汽车将更加注重能效和环保性能的提升， 同时拓展应用领域，如城市公交、物流运输、出租车等。
混合动力原理ppt课件
电压 转换器
变频器
201.6 V AC
发电
发电
驱动
驱动
空调压缩机
转换器
变频器
DC(直流) AC(交流)
蓄电池存储再生制动过程中MG2产生的电能和MG1产生的能量。HV蓄电池在车辆起步阶段或者需要额外动力辅助时为MG2提供电能。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
HV蓄电池
THS(2001-2003年的Prius)
外部噪音(dB(A))
1.5升普通汽油车
安静
发动机
混动卡罗拉搭载的发动机为丰田的1.8升8ZR高膨胀率循环汽油发动机(阿特金森)，采用了VVT-i智能可变气门正时控制技术和ETCS-i智能电子节气门控制技术。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
混合动力变速驱动桥
混合动力变速驱动桥包括MG1、MG2和行星齿轮组，并且在这些组件的配合下，通过无级变速(CVT)使车辆平稳地行驶。
混合动力系统的结构与技术
根据驱动系统的配置和组合方式(即能量合成的方式)不同，分为串联式、并联式和混联(串并联)式三种组合方式。
混合动力系统的结构型式及工作原理
混合动力系统的结构与技术
串联式
并联式
混联式
①高效率的发动机
混合动力系统的关键技术
混合动力系统的结构与技术
②电机(电动机/发电机)
③蓄电池
性能优势
发动机运转后加速
普通中级三厢车(4AT)
时间
加速度
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的优势
性能优势
静谧性
丰田油电混合动力系统可以在低、中速时仅使用电动机驱动车辆，靠蓄电池电力驱动的电动机是一种非常安静的动力源，因此在电动机驱动时明显比发动机驱动安静得多。
变频器
201.6 V AC
发电
发电
驱动
驱动
空调压缩机
转换器
变频器
DC(直流) AC(交流)
蓄电池存储再生制动过程中MG2产生的电能和MG1产生的能量。HV蓄电池在车辆起步阶段或者需要额外动力辅助时为MG2提供电能。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
HV蓄电池
THS(2001-2003年的Prius)
外部噪音(dB(A))
1.5升普通汽油车
安静
发动机
混动卡罗拉搭载的发动机为丰田的1.8升8ZR高膨胀率循环汽油发动机(阿特金森)，采用了VVT-i智能可变气门正时控制技术和ETCS-i智能电子节气门控制技术。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
混合动力变速驱动桥
混合动力变速驱动桥包括MG1、MG2和行星齿轮组，并且在这些组件的配合下，通过无级变速(CVT)使车辆平稳地行驶。
混合动力系统的结构与技术
根据驱动系统的配置和组合方式(即能量合成的方式)不同，分为串联式、并联式和混联(串并联)式三种组合方式。
混合动力系统的结构型式及工作原理
混合动力系统的结构与技术
串联式
并联式
混联式
①高效率的发动机
混合动力系统的关键技术
混合动力系统的结构与技术
②电机(电动机/发电机)
③蓄电池
性能优势
发动机运转后加速
普通中级三厢车(4AT)
时间
加速度
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的优势
性能优势
静谧性
丰田油电混合动力系统可以在低、中速时仅使用电动机驱动车辆，靠蓄电池电力驱动的电动机是一种非常安静的动力源，因此在电动机驱动时明显比发动机驱动安静得多。
浅谈伊顿并联混合动力的发展情况
浅谈伊顿并联混合动力的发展情况伊顿公司是世界上唯一一个同时发展混合电动系统和混合液力系统的公司，这就使伊顿公司成为唯一一个能向我们提供更好方案的公司。
混合电力动力系统有着更高的能量贮存能力和较高的能量缓冲能力。
另外，混合电力系统可以很容易的为汽车提供辅助的电力资源。
下图为伊顿混合动力内部的结构图。
混合动力系统运用中的几大部件：一、发动机使用柴油机作为动力。
本课题推荐使用发动机型号为：外观图形为：二、混合动力驱动单元总成（PDU）这一部分由电动机、自动离合器和自动变速箱组成，结构如下图所示。
这种组合方式可以更直接的将这几大部件组合起来并且拥有较高的效率。
课题推荐使用綦江客车用6档变速箱（型号：S6-100同步器型变速器）主减速器速比i主=2.45。
变速箱特点：超值匹配：可匹配发动机最大输出扭矩800～1000NM的230、240HP系列的EUROⅡ发动机和220、230HP系列的EUROⅢ发动机；适用于10m及以上或39座左右、大中型公路客车；高可靠性：吸收德国ZF公司先进技术，传承ZFS6-90变速器"血统"，高承载能力，高可靠性，低噪声；经济节能：国内首创紧凑型6档变速器，档间级差小，整车燃油经济性高；超长寿命：变速器齿轮及轴"三包"期限10万公里或一年；最短安装：国内最短6档变速器；可配置液力或电涡流缓速器接口；可提供个性化连接结构。
图样：三、电能运输及储存系统总成（PEC）这一部分包括电动机控制器和整流器，电池模块、电池控制器、和冷却循环系统构成。
这个系统的设计是为了更好的将电力设备和电能储存装置结合起来并且能够降低成本和满足空间要求。
具体图样如下图所示。
重要部件：电动机整流器/控制器：直流电换流器四、控制系统的构成混合动力系统是包含许多分系统如发动机、变速箱、电动机、蓄电池、制动器等的复杂系统。
每一个分系统也都是一个复杂的系统，具有各自的功能和执行职责。
混合动力汽车简介PPT课件
第11页/共20页
3.4 一般行驶时过剩能量充电
因为混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动，而发动机有时会产生多余的能 量。这时多余的能量由发电机转换成电力，用于储存在蓄电池中。
第12页/共20页
3.5 全速行驶
在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动 力。发动机和电动机双动力的结合使用。
第17页/共20页
4.3 动力分离装置
将发动机产生的动力，分配给驱动系 统和发电系统使用。采用由齿环、小 齿轮、太阳齿轮、行星支架组成的行 星齿轮，高效率地分配动力。
第18页/共20页
混合动力汽车优点
1.合理的动力分配，发挥内燃机和发电机各自的优势。 2.制动、怠速时的能量回收。 3.低功率运行可纯电动驱动，实现“0”排放。 4. 利用现有基础设施（加油站）不必在投资。
第13页/共20页
3.6 减速行驶
在踩制动器和松油门时，混 合动力系统使车轮的旋转力 带动电动机运转，将其作为 发电机使用。减速时通常作 为摩擦热散失掉的能量，在 此被转换成电能，回收到蓄 电池中进行再利用。
第14页/共20页
4 混合动力系统的关键技术 •再生制动 •动力控制单元 •动力分离装置
1 发展背景
环保
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病严重排放废气污染 环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨， 各种各样新能源汽车脱颖而出，但是目前的电池技术问题阻碍了 纯电动汽车的应用。所以现阶段混合动力汽车的应用更为广泛。
第1页/共20页
1.1 混合动力汽车概述
定义：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）是指车辆 驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆。 目前的混合动力汽车一般采用内燃机和电动机做为动力源。
3.4 一般行驶时过剩能量充电
因为混合动力系统在高速运转时是采用发动机来驱动，而发动机有时会产生多余的能 量。这时多余的能量由发电机转换成电力，用于储存在蓄电池中。
第12页/共20页
3.5 全速行驶
在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动 力。发动机和电动机双动力的结合使用。
第17页/共20页
4.3 动力分离装置
将发动机产生的动力，分配给驱动系 统和发电系统使用。采用由齿环、小 齿轮、太阳齿轮、行星支架组成的行 星齿轮，高效率地分配动力。
第18页/共20页
混合动力汽车优点
1.合理的动力分配，发挥内燃机和发电机各自的优势。 2.制动、怠速时的能量回收。 3.低功率运行可纯电动驱动，实现“0”排放。 4. 利用现有基础设施（加油站）不必在投资。
第13页/共20页
3.6 减速行驶
在踩制动器和松油门时，混 合动力系统使车轮的旋转力 带动电动机运转，将其作为 发电机使用。减速时通常作 为摩擦热散失掉的能量，在 此被转换成电能，回收到蓄 电池中进行再利用。
第14页/共20页
4 混合动力系统的关键技术 •再生制动 •动力控制单元 •动力分离装置
1 发展背景
环保
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病严重排放废气污染 环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨， 各种各样新能源汽车脱颖而出，但是目前的电池技术问题阻碍了 纯电动汽车的应用。所以现阶段混合动力汽车的应用更为广泛。
第1页/共20页
1.1 混合动力汽车概述
定义：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）是指车辆 驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆。 目前的混合动力汽车一般采用内燃机和电动机做为动力源。
第五章典型混合动力驱动系统分析PPT课件
15
➢THS-Ⅱ混合动力汽车的工作原理
(1) 发动机起动 • 与传统燃油汽车不同，THS的发动机起动时，不使用专门的起动机，而是使用发电
机起动。汽车起动时散热器尚未工作，故无热量交换，此时燃料、电力和动力(机 械力)的传递路线分别为： • 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC →5-驱动电池用逆变器→2-发电机 • 动力传递路线：2-发电机→1-发动机
10
丰田普锐斯
丰田Prius行星轮机构
11
下表为车速与发动机、电动机和发电机转速关系的一个测试实例，蓄电池功率 为负时表示充电，反之为放电。
12
➢动力分配机构的组成及工作原理
动力分配机构使用的是行星齿轮装置。 齿圈、行星齿轮架和中心齿轮分别与电动机、发动机和发电机相连。 发动机动力直接传递到行星齿轮架，再通过行星齿轮架分配到齿圈与中心齿轮。 与电动机直接相连的齿圈的动力通过减速器传递到车轮，当电动机有动力输出时， 齿圈上的动力由发动机和电动机的动力两部分组成。 分配到中心齿轮的动力通过带动发电机而发电，发电机的电力可以直接供给电动 机使用，也可以向蓄电池充电。
• 201.6VDC转换为201.6VAC，提供给空调电动压缩机。
– 技术、结构复杂，成本高，省油、环保但不“经济”
14
➢THS-Ⅱ的主要组成
主要由发动机（汽油机）、发电机、电动机、动力电池、逆变器等18 个部件 组成。当汽车处于不同的工作模式时，系统中参与工作的部件数量不同，其 燃料、电力、动力（机械力）和热量的传递路线亦有所不同。
辅助电池 HV 蓄电池
9
➢混合动力汽车变速机构总成
发动机的动力直接传至行星齿轮的行星架，一部分动力再传至与车轮连接的电 动机，另一部分动力传至发电机。通过控制发动机、发电机、电动机的转速即 可实现所需要的车速。由于发电机及电动机的转速可以在一定范围内任意设置， 因此车辆可实现无级变速。该装置被称为电子控制无级变速器E-CVT。
➢THS-Ⅱ混合动力汽车的工作原理
(1) 发动机起动 • 与传统燃油汽车不同，THS的发动机起动时，不使用专门的起动机，而是使用发电
机起动。汽车起动时散热器尚未工作，故无热量交换，此时燃料、电力和动力(机 械力)的传递路线分别为： • 燃料传递路线：10-汽油箱→1-发动机 • 电力传递路线：4-高压电池→8-12V充电用DC/DC →5-驱动电池用逆变器→2-发电机 • 动力传递路线：2-发电机→1-发动机
10
丰田普锐斯
丰田Prius行星轮机构
11
下表为车速与发动机、电动机和发电机转速关系的一个测试实例，蓄电池功率 为负时表示充电，反之为放电。
12
➢动力分配机构的组成及工作原理
动力分配机构使用的是行星齿轮装置。 齿圈、行星齿轮架和中心齿轮分别与电动机、发动机和发电机相连。 发动机动力直接传递到行星齿轮架，再通过行星齿轮架分配到齿圈与中心齿轮。 与电动机直接相连的齿圈的动力通过减速器传递到车轮，当电动机有动力输出时， 齿圈上的动力由发动机和电动机的动力两部分组成。 分配到中心齿轮的动力通过带动发电机而发电，发电机的电力可以直接供给电动 机使用，也可以向蓄电池充电。
• 201.6VDC转换为201.6VAC，提供给空调电动压缩机。
– 技术、结构复杂，成本高，省油、环保但不“经济”
14
➢THS-Ⅱ的主要组成
主要由发动机（汽油机）、发电机、电动机、动力电池、逆变器等18 个部件 组成。当汽车处于不同的工作模式时，系统中参与工作的部件数量不同，其 燃料、电力、动力（机械力）和热量的传递路线亦有所不同。
辅助电池 HV 蓄电池
9
➢混合动力汽车变速机构总成
发动机的动力直接传至行星齿轮的行星架，一部分动力再传至与车轮连接的电 动机，另一部分动力传至发电机。通过控制发动机、发电机、电动机的转速即 可实现所需要的车速。由于发电机及电动机的转速可以在一定范围内任意设置， 因此车辆可实现无级变速。该装置被称为电子控制无级变速器E-CVT。
混合动力汽车基础知识解析PPT课件
电循环效率较低，因而整个动力传动系统效率较低，油耗较高。
第12页/共68页
SHEV控制策略——发动机功率跟随式 控制逻辑如下：
➢发动机一直开启，它的功率跟随着电机的功率变化而变化； ➢设定一功率下限值，当行驶所需的发动机功率低于该值时，发动机/
发电机向电池充电； ➢发动机输出功率为最大仍不能满足驱动要求时，电池输出电能补充； ➢当电池电量不足而发动机又有后备动力时，发动机向电池充电。
第3页/共68页
混合动力电动汽车的优势：
与纯电动汽车比较： (1) 电池的容量减小，而使整车自重减小、成本有所降低。 (2) 续驶里程和动力性可达到内燃机汽车的水平。 (3) 无需建设庞大的充电设施，无需每天的充电维护。
第4页/共68页
混合动力电动汽车的优势：
与传统内燃机汽车比较： (1)可使发动机在最佳的工作区域稳定运行，降低发动机
第24页/共68页
结构得到简化。 发动机、电机之间的转速成比例关系。 要求合理选择耦合器传动比，使发动机、电机都工作于各
自合理区域，高效率地发挥出动力优势。
第25页/共68页
分路式结构
（驱动力合成式）
发动机和电机各一套动力系统，驱动前轮或后轮，通过驱动力来复合。 驱动力由两个驱动轴承担，每一轴上的驱动力减小，不易超出地面附着极 限，通过性好； 结构不紧凑，占用空间，布置困难，不适合于尺寸较小的车型 。
第8页/共68页
串联式HEV优点
适合于城市工况。城市工况中有频繁起步、停车、加速 和低速工况，发动机效率低、排放性能差，SHEV发动 机受行驶工况影响小或不受影响，可工作于稳定、高效 的运行状态。
发 动 机 / 发 电 机 与 传 动 系 无 机 械 连 接 ， 布 置 较 灵 活 。 结构和工作原理比较简单，系统的设计、实现相对简单。
第12页/共68页
SHEV控制策略——发动机功率跟随式 控制逻辑如下：
➢发动机一直开启，它的功率跟随着电机的功率变化而变化； ➢设定一功率下限值，当行驶所需的发动机功率低于该值时，发动机/
发电机向电池充电； ➢发动机输出功率为最大仍不能满足驱动要求时，电池输出电能补充； ➢当电池电量不足而发动机又有后备动力时，发动机向电池充电。
第3页/共68页
混合动力电动汽车的优势：
与纯电动汽车比较： (1) 电池的容量减小，而使整车自重减小、成本有所降低。 (2) 续驶里程和动力性可达到内燃机汽车的水平。 (3) 无需建设庞大的充电设施，无需每天的充电维护。
第4页/共68页
混合动力电动汽车的优势：
与传统内燃机汽车比较： (1)可使发动机在最佳的工作区域稳定运行，降低发动机
第24页/共68页
结构得到简化。 发动机、电机之间的转速成比例关系。 要求合理选择耦合器传动比，使发动机、电机都工作于各
自合理区域，高效率地发挥出动力优势。
第25页/共68页
分路式结构
（驱动力合成式）
发动机和电机各一套动力系统，驱动前轮或后轮，通过驱动力来复合。 驱动力由两个驱动轴承担，每一轴上的驱动力减小，不易超出地面附着极 限，通过性好； 结构不紧凑，占用空间，布置困难，不适合于尺寸较小的车型 。
第8页/共68页
串联式HEV优点
适合于城市工况。城市工况中有频繁起步、停车、加速 和低速工况，发动机效率低、排放性能差，SHEV发动 机受行驶工况影响小或不受影响，可工作于稳定、高效 的运行状态。
发 动 机 / 发 电 机 与 传 动 系 无 机 械 连 接 ， 布 置 较 灵 活 。 结构和工作原理比较简单，系统的设计、实现相对简单。
伊顿混合动力系统介绍
伊顿混合动力系统目前应用的城市
★
伊顿系统混合动 力用户
★ ★ ★ ★ ★ ★
★
★
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
★
28
伊顿混合动力系统简介
29
“什么是混合动力系统？”
传统动力系统
发动机
（大马力）
T kW kW kW
并联混合动力
发动机
（小马力）
T
电机/发电机ຫໍສະໝຸດ 相 同 的 扭 矩 输 出
串联混合动力
发动机 发 （小马力） 电 机
kW kW kW
电 动 机
T
4
“什么是混合动力系统？”
混合动力系统就是通过调整发
动机的工作点，使发动机尽可
能运行在高效区，同时通过回 收制动能量，达到提高燃油经
Hybrid power system
伊顿混合动力系统介绍
Eaton Corporation 伊顿公司
成立于1911年 总部位于美国俄亥俄州克 里夫兰 2006年销售额约124亿美 元 全球员工大于60,000 名 制造基地遍布27个国家 175个工厂
2
Eaton Four Operation Groups
17
伊顿混合动力系统简介
◆伊顿混合动力系统主要元件
电子离合器执行器 (ECA) •安装在离合器壳体上，与 拨叉轴花键连接 •电机驱动取代传统离合器 操作系统 •由HCM通过CAN总线控制 •内部有无刷永磁电机,电路 板,位置传感器,行星齿轮机 构以及电磁锁止机构 •无需维护调整
3针 12V电源
18
◆使用伊顿混合动力系统的三大收益
绿色环保 Green $ 附加功能 Added Features