混合動(dòng)力電動(dòng)汽車培訓(xùn)課件(ppt 46頁(yè)).ppt

1、主講人：陳社會(huì),混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,一、電動(dòng)汽車、節(jié)能與新能源汽車的定義及發(fā)展過(guò)程,一、電動(dòng)汽車、節(jié)能與新能源汽車的定義及發(fā)展過(guò)程,一、電動(dòng)汽車、節(jié)能與新能源汽車的定義及發(fā)展過(guò)程,一、電動(dòng)汽車、節(jié)能與新能源汽車的定義及發(fā)展過(guò)程,節(jié)能汽車： 節(jié)能汽車是指以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量?jī)?yōu)于下一階段目標(biāo)值的汽車,二、混合動(dòng)力汽車基本概念,根據(jù)國(guó)際能源組織（IEA）的有關(guān)文獻(xiàn)，“能量與功率傳送路線”具有如下特點(diǎn)的車輛稱為混合動(dòng)力車輛： 傳送到車輪推進(jìn)車輛運(yùn)動(dòng)的能量，至少來(lái)自兩種不同的能量轉(zhuǎn)換裝置，（例如：內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)鉁u輪、斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)、燃料電池等）； 這些能量轉(zhuǎn)換裝置至少要

2、從兩種不同的能量?jī)?chǔ)存裝置（例如：燃油箱、蓄電池、飛輪、超級(jí)電容、高壓儲(chǔ)氫罐等）吸取能量； 從儲(chǔ)能裝置流向車輪的這些通道，至少有一條是可逆的,二、混合動(dòng)力汽車基本概念,1.液壓蓄能式混合動(dòng)力汽車HHV HHV的特點(diǎn)是可使用液壓泵(馬達(dá))可單獨(dú)或同時(shí)和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車行駛。該類汽車帶有液壓式能量回收系統(tǒng)，可回收汽車制動(dòng)、減速時(shí)的能量。在汽車制動(dòng)、減速時(shí)，用液壓泵將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為液壓能，儲(chǔ)存在裝有氮?dú)獾膬?chǔ)能器中，在汽車前進(jìn)或加速時(shí)，使儲(chǔ)存在儲(chǔ)能器中的液壓能通過(guò)液壓馬達(dá)釋放出來(lái)，輔助發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車行駛,二、混合動(dòng)力汽車基本概念,2.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車HEV 國(guó)標(biāo)GB/T 19596-2

3、004 電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是這樣定義的： 至少能從下述兩類車載儲(chǔ)存的能量中獲得的汽車動(dòng)力的汽車： -可消耗的燃料； -可再充電能/能量?jī)?chǔ)存裝置,三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的類型,1）串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（series hybrid vehicle） 車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力只來(lái)源于電機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。 典型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)電機(jī)控制器輸送給電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。另外，動(dòng)力蓄電池可以單獨(dú)向電機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 （2）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（parallel hybrid electric vehicle） 車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由電機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供

4、給的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。 典型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)作為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 （3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（combined hybrid electric vehicle） 具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。 典型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時(shí)兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn),1.按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分,三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的類型,2.按照混合度劃分,1）微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（micro hybrid electric vehicle） 以發(fā)動(dòng)機(jī)為主

5、要?jiǎng)恿υ?，電機(jī)作為輔助動(dòng)力，具備制動(dòng)能量回收功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。電機(jī)的峰值功率和總功率的比值小于10。 僅具有停車怠速停機(jī)功能的汽車也可稱為微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。 （2）輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（mild hybrid electric vehicle） 以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ矗姍C(jī)作為輔助動(dòng)力，在車輛加速和爬坡時(shí)，電機(jī)可向車輛行駛系統(tǒng)提供輔助驅(qū)動(dòng)力矩的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，電機(jī)的峰值功率和總功率的比值大于10。 （3）重度混合(強(qiáng)混合)型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（full hybrid electric vehicle） 以發(fā)動(dòng)機(jī)和或電機(jī)為動(dòng)力源，一般情況下，電機(jī)的峰值功率和總功率的

6、比值大于30，且電機(jī)可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的類型,3.按照外接充電能力劃分,1）外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（off-vehicle chargeable hybrid electric vehicle） 插電式(plugin)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車屬于此類型。 （2）非外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（non off-vehicle chargeable hybrid electric vehicle） 一種被設(shè)計(jì)成在正常使用情況下從車載燃料中獲取全部能量的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車,四、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,1.基本結(jié)構(gòu),串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) 1-發(fā)動(dòng)機(jī) 2-發(fā)

7、電機(jī) 3-動(dòng)力蓄電池 4-變壓器 5-電動(dòng)機(jī) 6-驅(qū)動(dòng)輪 7-減速器,四、串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.通用汽車公司Series-SHEV汽車的結(jié)構(gòu)組成（串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,通用汽車公司的Series-SHEV結(jié)構(gòu)布置 1-電流轉(zhuǎn)換器 2-充電器 3-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 4-動(dòng)力蓄電池 5-中央控制器 6-發(fā)電機(jī) 7-發(fā)動(dòng)機(jī),五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,1.基本結(jié)構(gòu),并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) 1-發(fā)動(dòng)機(jī) 2-變速器 3-動(dòng)力蓄電池 4-變壓器 5-電動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī) 6-驅(qū)動(dòng)輪 7-減速器,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,1）混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力系

8、統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 1-離合器2 2-電子控制式7擋自動(dòng)變速器 3-電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器 7-鋰離子蓄電池,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,2）工作過(guò)程 系統(tǒng)起動(dòng),系統(tǒng)起動(dòng)時(shí) 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,2）工作過(guò)程 系統(tǒng)起動(dòng),一般行駛時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作過(guò)程 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,2）工作過(guò)程 系統(tǒng)起動(dòng),電

9、量少時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過(guò)程 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,2）工作過(guò)程 減速或制動(dòng)時(shí),制動(dòng)時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作過(guò)程 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器,五、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.日產(chǎn)風(fēng)雅混合動(dòng)力汽車,2）工作過(guò)程 加速或爬坡時(shí),完全加速或爬坡時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)工作過(guò)程 1-鋰離子蓄電池 2-離合器2 3-驅(qū)動(dòng)電機(jī) 4-離合器1 5-發(fā)動(dòng)機(jī) 6-逆變器,六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,1.基本結(jié)構(gòu),混聯(lián)式混合動(dòng)力系

10、統(tǒng) 1-發(fā)動(dòng)機(jī) 2-動(dòng)力分離裝置 3-發(fā)電機(jī) 4-動(dòng)力蓄電池 5-變壓器 6-電動(dòng)機(jī) 7-驅(qū)動(dòng)輪 8-減速器,六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （1）啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)時(shí),六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （2）低速中速行駛時(shí),低速中速行駛時(shí),六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （3）一般行駛時(shí),一般行駛時(shí),六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （4）一般行駛時(shí)/剩余能量充電,一般行駛時(shí)/剩余能量充電,六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （5）全速開(kāi)

11、進(jìn)（行駛）時(shí),全速開(kāi)進(jìn)（行駛）時(shí),六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （6）減速/能量再生時(shí),減速/能量再生時(shí),六、混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與工作原理,2.豐田混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) （7）停車,停車時(shí),七、插電式混合動(dòng)力汽車,豐田普銳斯并聯(lián)式Plug-in混合動(dòng)力系統(tǒng),一）普銳斯混合動(dòng)力汽車技術(shù)特點(diǎn),1. Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) 2. “線控（by-wire）”技術(shù) 3. 電控?zé)o級(jí)變速器 4. 電動(dòng)牽引力控制,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),一）普銳斯混合動(dòng)力汽車技術(shù)特點(diǎn),5. 電子換擋桿,電子換擋示意圖,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),一）普銳斯混合動(dòng)力汽車技術(shù)特點(diǎn),電

12、控制動(dòng)系統(tǒng)（ECB） 全電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng),電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī),八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,THS-組成簡(jiǎn)圖 1-減速器 2-行星齒輪機(jī)構(gòu) 3-發(fā)動(dòng)機(jī) 4-MG1（發(fā)電機(jī)） 5-HV（混合動(dòng)力汽車）蓄電池 6-變頻器 7-MG2（電動(dòng)機(jī),1.總體組成,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件的位置（1,1.總體組成,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件的位置（2,1.總體組成,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,變速驅(qū)動(dòng)橋組成,2.HV變

13、速驅(qū)動(dòng)橋,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,2.HV變速驅(qū)動(dòng)橋,1）發(fā)電機(jī)MG1,發(fā)電機(jī)（MGl）由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高壓電以操作電動(dòng)機(jī)（MG2）或?yàn)镠V蓄電池充電。同時(shí)，它還可以作為起動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),2）電動(dòng)機(jī)（MG2） 由發(fā)電機(jī)（MGl）或HV蓄電池的電能驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生車輛動(dòng)力。制動(dòng)期間或松開(kāi)加速踏板時(shí)，它產(chǎn)生電能為HV蓄電池再次充電（再生制動(dòng)控制,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,2.HV變速驅(qū)動(dòng)橋,MG1和MG2 1-MG1 2-MG2,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,普銳斯用的行星齒輪機(jī)組,3）行星齒輪組,以適當(dāng)?shù)?/p>

14、比例分配發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)直接驅(qū)動(dòng)車輛和發(fā)電機(jī),八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,HV蓄電池,第三代普銳斯混合動(dòng)力汽車都采用的是鎳氫蓄電池。6個(gè)額定1.2V的鎳氫電池串聯(lián)組成一個(gè)7.2V的電池模塊，若干組電池模塊串聯(lián)構(gòu)成蓄電池。 HV蓄電池、蓄電池ECU和SMR（系統(tǒng)主繼電器）集中在一個(gè)信號(hào)箱中，位于后座后的行李廂中，這樣可更有效地利用車內(nèi)空間,3.動(dòng)力蓄電池系統(tǒng),1）電池,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,3.HV蓄電池系統(tǒng),2）檢修塞,拆下檢修塞 1-檢修塞,高壓電路的主保險(xiǎn)絲位于檢修塞總成的內(nèi)部,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系

15、統(tǒng)的組成,普銳斯HV蓄電池冷卻系統(tǒng),蓄電池ECU控制冷卻風(fēng)扇的工作，蓄電池ECU根據(jù)HV蓄電池內(nèi)部的3個(gè)蓄電池溫度傳感器和進(jìn)氣溫度傳感器給出的信號(hào)將HV蓄電池溫度控制在合適的范圍,3）HV蓄電池冷卻系統(tǒng),3.HV蓄電池系統(tǒng),八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),4)蓄電池ECU,a.估計(jì)充放電電流向HV ECU發(fā)出充電和放電請(qǐng)求信息，以將SOC始終保持在中間水平； b.估計(jì)在充放電期間產(chǎn)生的熱量，調(diào)整風(fēng)扇，保持HV蓄電池有適當(dāng)?shù)臏囟?蓄電池ECU的位置,1-蓄電池ECU,3.HV蓄電池系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),3.HV蓄電池系統(tǒng),二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,輔助蓄電池,5)輔助蓄電池,八、豐田普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng),4.變頻器總成,二）普銳斯混合動(dòng)力系統(tǒng)的組成,變頻器總成,變頻器總成用于將高壓直流電（HV蓄電池）轉(zhuǎn)換為交流電（發(fā)電機(jī)MGl和電動(dòng)機(jī)MG2）；反之亦可，交流電（AC）轉(zhuǎn)為直流電（DC）。其組成部件包括增壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和空調(diào)變頻器。 1）增壓轉(zhuǎn)換器 將HV蓄電池的最高電壓從DC 201.6V增加到DC 500V；反之亦可，從DC 500V降到DC 201.6V。