普锐斯混合动力车主体结构及关键技术剖析毕业设计论文.doc
普锐斯混合动力车主体结构及关键技术剖析机械设计图纸资料
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普锐斯混合动力
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宁南京林业大学毕业设计(论文)普锐斯混合动力车主体结构及关键技术剖析所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。本文以丰田的普锐斯为例子探讨了混合动力车的国内外研究现状，介绍了目前车用混合动力的动力混合方式，混合动力车的主要分类方法，混合动力能量管理控制策略及电池管理控制策略，本文分5个章节进行介绍，第1章 混合动力汽车的概述，发展混合动力汽车的必要性，第2章混合动力车的国外国内研究的情况，第3章透视普锐斯，介绍了普锐斯的关键核心技术，第4章普锐斯的主体动力组成和能量管理策略，第5章丰田普锐斯的关键技术及发展趋势，对未来混合动力车的前景进行展望。关键词：混合动力车，普锐斯，主体结构，关键技术57AbstractHybrid vehicle is a vehicle equipped with a more than two power source, including a motor drive, with automobile traffic, safety regulations car, car power source has a variety of: battery, fuel cell, solar cell, diesel generating set, the current composite power automobile generally refers to the diesel generator, coupled with the storage battery car. Its purpose is to reduce vehicle pollution, improve the pure electric vehicle mileage.Based on the Toyota Prius hybrid car for example discussed the research status at home and abroad, introduces the current vehicle hybrid power hybrid, hybrid classification method, hybrid energy management control strategy and battery management control strategy,This paper is divided into 5chapters are introduced, the first chapter overview of development of hybrid electric vehicle, hybrid vehicle is necessary, the second chapter of hybrid vehicle in domestic and abroad research situation, the third chapter introduces the perspective of the Prius, Toyota Prius crucial core technology, chapter fourth Prius subject dynamic composition and energy management strategy, the fifth chapter Toyota the Priuss key technologies and development trend for the future, hybrid prospect.Key Words: Hybrid electric vehicle, the Prius, the main structure, key technology目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪 论61.1 混合动力汽车的概述61.1.1混合动力汽车的定义61.1.2混合动力汽车的优点61.1.3混合动力汽车的缺点61.2 发展混合动力汽车的必要性7第2章 混合动力车的研究情况102.1 混合动力车的国外研究现状102.2.1 日本混合动力汽车的发展102.2.2 美国在混合动力车开发生产中的表现122.3 欧洲对于混合动力汽车的观点122.2 混合动力汽车在国内研究情况12第3章 透视普锐斯133.1透视丰田第一代普锐斯混合动力汽车技术133.2透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术153.2.1第二代普锐斯概况163.2.2 TO YO TA油电混合动力系统173.2.3无级变速系统183.2.4 1.5L VVT-i发动机183.2.5电动机193.2.6车辆稳定性控制系统（S-VSC）193.2.7电动变频空调193.2.8 EV驾驶模式193.3丰田第三代普锐斯混合动力车重装上阵193.3.1普锐斯三代成长历程203.3.2第三代普锐斯的全面升级213.3.3普锐斯工作原理233.3.4普锐斯的市场前景243.4丰田普锐斯混合动力车制动系统的发展253.4.1制动能量回收液压制动的协调控制253.4.2第一代普锐斯混合动力车的制动系统263.4.3能够实现更精确控制的线控电磁阀263.4.4面向未来的电控制动器ECB)293.5丰田普锐斯插电式混合动力车313.5.1基本性能323.5.2结构特点333.5.3电气系统规格333.5.4 PHV与HV区别353.5.5.普锐斯插电式混合动力车试验与品质保证363.5.6辅助蓄电池与电控单元37第4章 普锐斯的主体动力组成和能量管理策略384.1 历代丰田普锐斯的主体结构384.2 动力组成方式424.3 整车能量管理与动力系统控制454.4 动力电池及其管理系统46第5章 丰田普锐斯的关键技术及发展趋势475.1 丰田普锐斯的关键技术475.1.1发动机475.1.2 普锐斯变速箱结构475.1.3普锐斯变速原理485.1.4 普锐斯的电池485.1.5 刹车系统495.2 混合动力汽车发展的趋势51总结与展望54参考文献55致 谢56 第1章 绪 论1.1 混合动力汽车的概述1.1.1混合动力汽车的定义 混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。1.1.2混合动力汽车的优点混合动力汽车的优点是：1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。2、因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。混合动力汽车有三种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式。1.1.3混合动力汽车的缺点混合动力技术的先进性和实现的现实性，节能、环保效果明显，采用混合动力汽车是现阶段解决环保和能源问题最为切实可行的方案。但是，由于混合动力汽车是在牺牲了部分环保利益的基础上，可以满足目前人们对汽车环保的基本要求，在结构上两套系统电池/电机和内燃机同时安装于本来只装一套系统的汽车上，不仅加大了汽车本身的重量，也提高了对整体工艺及控制等方面的要求。除了和纯电动汽车（BEV）一样受目前蓄电池技术的限制之外，混合动力的能量来源仍然是石油，这决定了混合动力不是电动汽车发展的最终形式。但是，目前日本的几大公司的混合动力汽车的热销说明，混合动力汽车是传统汽车时代向氢燃料电池汽车时代的过渡车型技术，虽然不是长远之计，但据估计，仍有50年以上的较长市场周期。可以充分利用现有内燃汽车生产能力，推动传统汽车工业的改造发展。 总之，混合动力汽车介于传统汽车和纯电动汽车、燃料电池汽车之间，是一种承前启后的，在经济和技术方面都趋于成熟的电动汽车产品。混合动力驱动汽车的缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，价格较高。现代汽车伙伴合作计划推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较，认为采用混合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究，混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。日本丰田汽车公司在1997年12月宣布将混合动力电动轿车Prius投入小批量商业化生产，该车自重1515kg，装用顶置凸轮轴四缸，1500cc排量汽油机，最大功率42.6kW/4600r/min，带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW，采用氢镍电池，实现串并联控制方式，百公里油耗为3.4L，比原汽油车减少了一半，CO2排量也相应减少了一半，C O、HC、NOX仅为现行法规允许值的10，售价每辆216万日元（约15000美元）。 美国克莱斯勒汽车公司1998年2月在底特律展出第二代道奇无畏 ESX2型混合动力电动轿车，该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机，采用铅酸电池，交流感应电机驱动，铝车架，复合材料车身，自重1022kg，百公里油耗降至3.4L。2000年通用，福特，戴姆勒克莱斯勒已开发出100公里油耗已达到3升汽油或接近3升汽车的样车，只是价格仍较贵。 1.2 发展混合动力汽车的必要性当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40，在市区还会跌至25，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicel，缩写HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短。这样使汽车的热效率可提高10以上，废气排放可改善30以上。混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式(SHEV）和并联式（PHEV）两种。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。由于其构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。随着传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏，开发低排放、低油耗的新能源汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。由此人们越来越关注其他燃料的汽车和电动汽车的开发，例如燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle 简称FCV）、纯电动汽车（Electric Vehicle 简称EV）和混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle 简称HEV）。FCV是利用氢、氧在常温下通过电化学反应产生电能来驱动汽车，可以实现零排放。但是FCV目前存在着成本、技术和氢能源基础设施建设等问题，离产业化至少需要十至十五年的时间。EV虽然也是实现汽车零排放的一大途径，但是由于目前动力电池技术上并未取得突破性的进展，而且电动汽车依然存在在续驶里程短和充电时间长等问题。H E V 虽然不能实现零排放，但针对以上FCV、EV所存在的问题，HEV在目前环境更具有更强大的优势，在世界范围内将成为新型汽车开发的热点。表1-1 典型混合动力电动轿车的结构型式和主要参数第2章 混合动力车的研究情况2.1 混合动力车的国外研究现状2.2.1 日本混合动力汽车的发展在1997 年日本就率先进入混合动力汽车商业生产，现在技术已经完全成熟，进入大批量生产，产销量逐年增加，现在混合动力汽车已经开始成为发展的主流1。丰田公司的Pruise1997 年开始投产，1998 年成为世界第一个小规模成批生产的汽油电动混合动力车。如表1-1 所示，例如丰田Prius1.5L 汽油机采用Atkinson 高效率、高膨胀比工作循环，行星齿轮功率分配器、电子控制变速器、镍氢电池、逆变器、电动/发电机集成为一体。Pruise混合动力电动轿车是单轴驱动并联式混合电动车辆,以行星齿轮作为动力连接装置。发动机通过单向离合器将动力输出到行星架,行星架按固定比例将扭矩分配到中心轮连接的发电机,电动机通过齿轮减速机构进行动力输出。电动机采用小型永磁同步交流电动机，发电机采用永磁同步交流发电机，可以工作于电动机状态。另外车辆功率分配装置，借助于控制发电机的发电量来调节发电机转速,用来调节动力分配比例 2 。T H S （图1）传动系统起到类似无级变速器的作用。采用电动机助力驱动的运行状态，利用永磁同步电动机低速恒转矩的特性。在车辆启动或加速运行时，使得电动机的优异转矩特性发挥得淋漓尽致。Pruise 自1997 年上市至2000 年9月底已经累计生产了7 万辆。2000 年8月根据美国市场需求，对Pruise做了重新设计。其改进后的2001 年型车，被美国汽车工程杂志评选为世界最佳设计车。2 0 0 3 年重新设计了第二代Pruise 并在SAE2004 年年会上被选为2004 年的最佳设计车。2004 年Pruise已经由紧凑型发展成为中等尺寸型。它比以前的车型具有更强的动力性、更好的燃料经济性以及更低的排放。新型车的加速性从0 97km/h 达到10s;它的燃料经济性，按美国环保署EPA 公路/城市里程为23.21Km/L(55mpg)，前一代为20.26Km/L(48mpg)。Pruise 被认证为超低排放车（S U L E V ），以及先进技术部分零排放车（A T P Z E V ）。该车的排放与传统的汽油车辆相比C O 2 下降5 0 ，H C 、CO 和NOX 排放可以降低90左右，燃油节省一半。本田公司的混合动力汽车采用内燃机带电动机助力（I M A ）系统。由1 . 0 L V E T C 汽油机、6 0 m m 厚的环状D C 无刷汝铁硼永磁电机、镍氢电池、动力控制单元集成，装于本田Insight两座轿车上，采用手动或自动变速器，每升汽油行驶里程分别为35km 或32km。已经在美国、日本销售，2001年销量4726 辆。在美国售价2 2.2 万美元,由于成本很高,不能盈利，实际销量小于预计。最近本田宣布将在美国销售中等尺寸的Accord 混合动力轿车,采用的是V 6 汽油机电动混合动力技术。变气缸管理(VCM, variable cylindermanagement)技术是在某些条件下，例如公路行驶以提高燃料经济性，将使6个气缸中的3 个气缸休眠，混合动力Accord 将比只用汽油机提高性能。本田Insight 混合动力汽车采用了转矩复合的方式，其手动变速车创造了3L 汽油行驶105km 的好成绩（日本法规10 15 工况），而装备了CVT 的车型也创下了3L 汽油行驶了96km 的好成绩。图2-1 Prius THS动力分配装置在这种混合动力系统中，以汽油发动机为主要动力，电动机为辅助动力，动力分配比为9：1。根据阿贡国家实验室的试验结果，本田Insight 的燃油消耗比相当的传统轿车减少55，CO 的排放量是传统汽油机轿车的0 20，HC的排放量是传统汽油机轿车的50。2.2.2 美国在混合动力车开发生产中的表现早在1997 年，美国PNGV 就根据当时的进展情况，筛选出压燃直喷(CIDI)发动机，混合动力电驱动系统,燃料电池(含储能电池)和轻质材料4 项新技术,组织和号召大家重点突破，混合动力技术是重点之一，鉴于直喷柴油机也是一项重点， 为了容易达到PNGV80MPG(33.78Km/L)的目标，美国三大汽车公司都发展了柴油机电动机混合动力，而且都按计划于1999 年制造出柴油机混合动力轿车。如戴- 克公司Dodge ESX3,适度混合动力系统（mild hybrid），福特公司Prodigy，低储能需求(LSR)混合电驱动系统，通用汽车公司Precept，双轴混合电驱动系统等。虽然三家公司都完成了与政府的合作计划,并获得了PNGV 的资金补助.但是都没有考虑商业化问题。现在为了实现商业化不得不重新开发市场需要的产品，并安排制造计划，这就比日本公司落后了大约5 年。2000年以来，三大汽车公司总结了低批量生产电动汽车的经验教训，决定实施战略转变，将其混合动力系统装于高耗能和高价格的S U V 和轻型载货车上.轻型载货车和SUV 这类汽车在美国销售数量极大，所以改善这些车辆的燃料经济性, 将对降低总体燃料消耗和CO2 的产生更有意义。已知的一些车型有: 戴- 克公司PowerBox hybrid SUV(用一台CNG2.7L V6 发动机),Combatt C2 Hybrid(5.9L 6 缸增压柴油机);福特(Escapehybrid SUV),通用Paradi GM SUV(采用V6 或I4 发动机)。2.3 欧洲对于混合动力汽车的观点欧洲的汽车公司认为,虽然汽油机混合动力技术节省汽油，也能降低排放,但相比之下柴油机轿车更好，因为柴油机已经发展成为清洁，平顺，安静的动力。增压器,高压燃料喷射系统已经将柴油机改进得和汽油机一样好,加上清洁低硫的柴油燃料，柴油机轿车已经具有更高的燃料经济性，同时柴油机比汽油电动混合动力更加简单、高效、制造费用较低,也能使制造者获得合理的利润。1.8LTDI 柴油机轿车燃油经济性大约是21.1Km/L,价格则低于本田的Civic。所以欧洲汽车公司的主要精力放在发展现代增压直喷柴油机轿车上。2.2 混合动力汽车在国内研究情况我国863电动汽车计划中,混合动力汽车是一项重点。一汽集团、东风汽车公司研制的混合动力轿车,天津清源公司开发的混合动力轿车和混合动力大客车,北京理工大学研制的混和动力大客车,还有深圳五洲龙汽车有限公司研制的混合动力大客车都有进展。一汽已经与丰田达成协议,2005 年在中国生产销售混合动力Pruise,上海汽车集团也与通用汽车公司研究了发展混合动力汽车生产问题。第3章 透视普锐斯3.1透视丰田第一代普锐斯混合动力汽车技术丰田普锐斯（Toyota Prius）是日本汽车制造商丰田旗下的一款全混合动力电动中型车。美国环保署（EPA）的数据显示，普锐斯是目前美国市场燃油效率最高的汽车。EPA和加州空气资源委员会（CARB）在烟雾和有毒废气排放标准的基础上都将普锐斯评为美国市场最清洁的汽车。普锐斯于1997年开始在日本发售，是第一辆大规模量产的混合动力汽车。2001年开始抢占世界市场，在全球超过40个国家和地区发售，其中最大的就是日本和美国市场。2008年5月，普锐斯的全球累计销量达到里程碑式的100万辆，2010年初更是达到了160万辆。其中美国市场就占据了一半的数据，截至2009年12月在美国共售出814,173辆。开发1992年1月16日，丰田汽车公司发布了地球宪章，这是一个阐述丰田开发和销售低排放汽车的目标的文件。1993年9月，丰田研发中心的执行副总裁Yoshirio Kimbara成立了G21团队来研发新世纪的汽车。1994年2月1日，G21计划小组第一次正式会议举行。该团队决定G21的目标就是创造一辆既对资源和环境友好又保留了现代汽车精华的汽车。开发工作由Takehisa Yaegashi主持，负责制造一辆可以弥合电动车和汽油动力车之间的差距的汽车。1995-1996（原型）1994年底，G21团队设计出一款混动动力概念车，并在次年的东京车展中将其推出。该车被命名为“Prius普锐斯”，在拉丁语中意为“prior（优先）或里程（之前）。1996年底，这辆概念车开始了试驾历程。图3-1 1996 普锐斯原型19972001 (NHW10)第一辆普锐斯（NHW10）于1997年12月10日开始发售。普锐斯一开始仅供日本市场，虽然也秘密进口到英国、澳洲和新西兰等国。现在很多出口到新西兰和其他国家的普锐斯基本上都是二手车。为了处理好电池和电动马达的电压，半导体核心变频装置参照了新干线子弹列车重型晶体管的设计。第一辆量产车型NHW10 丰田普锐斯于1997年12月在日本爱知县的丰田工厂正式下线，紧接着就开始了在日本的销售。NHW10 普锐斯由加州设计师设计，其设计击败了其他丰田设计工作室的作品。第一代普锐斯一推出就成为了世界上第一辆大规模量产的汽油电动混合动力车。日本的销售目标是每年12000辆，售价为16929美元。竞争对手和分析师估计，第一代普锐斯的生产成本高达32000美元，这意味着每辆NHW10都是亏本出售。这辆车作为丰田推行能够减少空气污染和提高燃油效率的绿色汽车的先锋武器，因为丰田初步预测到2005年世界汽车市场中混合动力车的比例将占到1/3。图3-2 第一代普锐斯20012003 (NHW11)图3-3 NHW11 (第一代)2001-2003年美国市场的普锐斯搭载一台1.5升4缸汽油发动机、永磁交流电马达和274伏镍金属氢化物（镍氢）电池组。汽油发动机提供70马力的功率和111牛米的扭矩。电动马达的峰值功率和扭矩分别为44马力和350牛米。为了满足美国消费者对高速和长途驾驶的要求，NHW11 普锐斯的性能得到了提升。发动机和电动马达都比上一代更强劲。空调也成为了标准配备。该车是美国市场继双座本田Insight之后第二大大规模生产的混合动力车。较大的普锐斯可以容纳五座，但是它的电池组限制了装载空间。普锐斯的内饰有安装在仪表板上的变速杆和一个小型混合动力系统触摸显示屏。该显示屏可以显示汽油发动机、电池组和电动马达的运行状况，也可以显示燃油效率条形图。欧洲的销售从2000年9月开始，普锐斯在澳洲的正式推出是在2001年悉尼车展之后，但是销量并不是很好。3.2透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术1997年“第一代PRIUS普锐斯”面市，是世界上首次批量生产的混合动力车。2000年丰田在美国推出第一代PRIUS普锐斯，3年之后，通过大力改善第一代PRIUS普锐斯中的一些部件缺陷，这些改善主要是针对HV蓄电池、电动机和变压器，推出了第二代普锐斯。2006年1月，第二代普锐斯在中国正式上市。图3-4 第二代普锐斯3.2.1第二代普锐斯概况PRIUS普锐斯采用新一代TOYOTA油电混合动力系统（THS-II），性能上得到了全面提升，它的核心HSD（Hybrid Synergy Drive）混合动力协同驱动，大大地提高了发动机和电动机动力的协同效应、环保性能和平滑强劲的行驶性能。其车辆参数如下表.表3-1 PR IU S普锐斯车辆参数表3.2.2 TO YO TA油电混合动力系统新一代TOYOTA油电混合动力系统（THS-II）采用的是“混联式”混合动力系统，该系统拥有“串联式”混合动力系统及“并联式”混合动力系统双方的优点，在性能上得到了全面提升。图3-5 TO YO TA油电混合动力系统（TH S-II）“混联式”混合动力系统由电动机、发动机、HV蓄电池、发电机、动力分离装置、动力控制单元组成。动力分离装置的作用是将发动机的动力分成两份，一部分用来直接驱动车轮，另一部分用来发电，给电动机供应电力和HV蓄电池充电。混联式可根据行驶条件的不同，仅靠电动机的驱动力来行驶，或者利用发动机和电动机驱动行驶。还安装有发电机，可以通过发电机和电动机实现内部充电和放电，完全不需要外部充电。1适应驾驶模式TOYOTA油电混合动力系统中，电动机，发动机在车辆各种状态中，采用不同的方式协同工作，适应各种驾驶模式：（1）启动/低速行驶时，主要依靠电动机驱动，通过HV蓄电池的电力驱动电动机行驶。（2）正常行驶时，系统将根据行驶中的状况决定驱动模式，或单独使用电动机，或电动机和发动机共同驱动。由电脑控制的动力分离装置和动力控制单元，使燃料消耗始终保持在较低的水平。（3）急加速/上坡时，需要较高的动力输出时，动力控制单元会将电池电压升至500 V，给电动机提供更大的驱动力，由此HV蓄电池、电动机、发动机协同工作，实现强劲加速。（4）减速/制动时，减速、制动和下坡时，电动机将作为发电机使用。把损耗的动能转换成电能，贮存在蓄电池中。这对频繁加、减速的市内行驶尤其适用。（5）停车时，发动机、电动机自动停止运转。避免怠速运转造成无谓的油耗，更不排放CO2等污染物。2环保性能和优越的动力性能新一代TOYOTA油电混合动力系统，不仅具有更高的经济性能，并且兼具卓越的环保性能和优越的动力性能：（1）进一步改良的能源管理控制系统，显著地提高了燃油效率，而制动能源再生系统的改进、空气动力性的提高、自动变频空调的采用，以及车身和悬架的轻量化设计等，使PRIU普锐斯具有无可比拟的低耗油量。（2）通过采用三元催化剂、VVT-i技术、点火时间控制装置、燃料蒸发排放物控制装置等设备，有效地控制了有害气体的产生，增强了尾气净化性能。CO2的排放量仅为同等级别汽油车的50%。（3）为了提高电动机的性能，新开发了可变电压系统，将工作电压提高至500 V。同时，将发电机的最大转数提高至10 000 r/min，大幅提高了中低速状态下对电动机的供电能力而在高速领域，通过发动机的高转速和高输出功率，实现了整个混合动力系统的高输出功率。由此，实现了优越的起步、加速性能。（4）在HSD（混合动力协同驱动）概念下开发出的THS-II，对发动机动力和电动机动力的协同作用，进行了一系列技术改进，在急加速或上坡时，发动机和电动机及蓄电池通力合作，实现更强劲有力的行驶。3.2.3无级变速系统变速系统由动力分离装置、发电机、电动机、减速装置等构成。通过无阶段地改变发动机转数、发电机及电动机转数实现加速、减速和后退。同时，THS-II通过在混合动力用变速箱内使用滚珠轴承，低摩擦机油等，使摩擦损耗减少30%。3.2.4 1.5L VVT-i发动机PRIUS普锐斯配备的混合动力专用高效1.5 L发动机，采用高热效高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”系统这一发动机通过延时关闭吸气阀门，可以在不提高实际压缩比的情况下，提高膨胀比，从而把爆炸能量完全吸收，实现了热效的最大化。3.2.5电动机高效同步交流永磁式电动机的性能，有了进一步提高，伴随高电压带来的大幅供电，在维持体积不变的情况下，最高输出功率由33 kW上升到50 kW。单位重量、单位容积的输出功率，已经达到世界最高级水平。3.2.6车辆稳定性控制系统（S-VSC）S-VSC是世界首创的与EPS*电动助力转向协调，控制转向扭矩辅助量的安全预防结构。当紧急制动、转向过度、转向不足时，车辆传感器探测到车辆发生侧滑，会对4个车轮的制动力以及发动机的输出功率进行自动控制，以实现优异的稳定性和操控性。3.2.7电动变频空调世界首次运用在电动车以外的车型，采用以混合动力系统电池为电源的变频控制电动压缩机，即使发动机处于停止的状态，空调也能有效地持续工作，提供更加宜人的驾乘环境。同时还装备有湿度感应器，可实现更加舒适的湿度控制和更细微的温度调节，同时节省了燃料。3.2.8 EV驾驶模式深夜或清晨进入小区，需安静驾驶或想控制尾气排放时，您只需按下EV驾驶模式按钮，汽车即进入只用电动机行驶的模式。在车速保持55 km/h以下的状态时，约可行使1 km左右。行驶距离会根据电池组充电情况而发生变化，当剩余电量在一半以下或温度在0以下、45以上时，不能使用EV驾驶模式；EV驾驶模式根据踩踏加速踏板的深浅度、车速、路况等，可能会发生自动解除的情况。PRIUS普锐斯采用了新一代的油电混合动力系统和最新科技设备，以及在第一代普锐斯基础上的大量改进，将节能环保做到了极致，同时具有优越的动力性和安全性能，是一部极具驾驶乐趣、绿色环保的经典汽车。3.3丰田第三代普锐斯混合动力车重装上阵作为石油能源100%需要进口的岛国日本来说，汽车工业的发达与能源供应的紧缺始终不相称，作为传统能源到新能源之间的过渡产品，混合动力车能够实现投入产出比的最大化，因此也是日系车企所最推崇的形式之一。怀着“比任何一家公司都更早、切实普及新能源车”的愿景，丰田混合动力将新一代普锐斯作为领跑市场的战略棋子，并切实在推动中国混动时代的到来。2012年2月22日，一汽丰田在深圳上演一场主题为“诺亚方舟拯救地球”舞台剧，为第三代国产丰田普锐斯正式登陆做了最生动的开场，寓意全新普锐斯带领人们积极应对能源紧张与废气污染的当下环境。此款上市的普锐斯混合动力车拥有尖端科技配备的同时，拥有很强的时尚感与未来感。车型分为标准版、豪华版、豪华先进版，价格设定得非常具有吸引力，分别为22.98万元、23.98万元和26.98万元。车身颜色共有黑、白、银金属三色可供选择。基于试水与推广概念的定调，一汽丰田今年只配给普锐斯 3000辆的计划，且仅在全国19个城市发售。3.3.1普锐斯三代成长历程1.第一代普锐斯(NHW10/NHW11)丰田在1995年东京车展上发布了一款混合动力概念车。第一代普锐斯型号为NHW10，在1997年12月10日正式发售。最早这款车只在日本发售，不过它还是通过一些其它渠道进口到了英国、澳大利亚和新西兰等国家。普锐斯混合动力车从此成为世界上第一辆大规模量产的油电混合动力车型。而在美国市场，NHW11型普锐斯在2001年正式发售。NHW11车型比NHW10车型拥有更好的性能以及更长的续驶里程，以适应北美市场。美国的加利福尼亚空气资源排行机构将第一代普锐斯的空气污染指数评分3级(最高10级)，属于污染指数极低的车型，因此当时普锐斯的车主可以获得最高2000美元的联邦退税以奖励对环境的贡献。2.第二代普锐斯(XW20)2003年，普锐斯迎来了第一次升级换代，新车型代号为XW20,其中最大的一点改变是后座空间以及后备箱空间的提升。尽管第二代普锐斯比第一代普锐斯长了150m m，油耗却比前代更低。这和第二代普锐斯得益于出色空气动力学设计的外形而带来低至0.26的风阻系数有很大的关系。第二代普锐斯是业界首次采用全电动制冷空调压缩机，并且采用了更小更轻的镍氢蓄电池，同时也让第二代普锐斯比第一代更轻更快。而在2005年开始，第二代丰田普锐斯由一汽丰田生产，但2006年全年普锐斯的销量只有2152辆，到2007年更跌至414辆。这主要和普锐斯在我国过高的售价有关。即使后来一汽丰田调低了售价，销量也并没有回升。因此在2009年，一汽丰田停产第二代丰田普锐斯。3.第三代普锐斯(XW30)第三代普锐斯混合动力车在动力性能和混合动力技术方面都有革新性的升级.最明显就是发动机排量从原有的1.5L提升至1.8L，电机功率从50kW提升至60kW，发动机最大输出功率73kW，峰值扭矩达到142Nm，可媲美2.4L发动机的动力性能。表3-2 三代普锐斯混合动力车的性能参数对比在2009年北美国际车展上，丰田发布了第三代普锐斯(XW30)。第三代普锐斯于2009年5月在日本发售，发售之时就比第二代普锐斯低了约30万日元(约1.8万元人民币)，并且采用了更先进的设计以及动力系统。3.3.2第三代普锐斯的全面升级第三代普锐斯混合动力车在动力性能和混合动力技术方面都有革新性的升级，最明显就是发动机排量从原有的1.5L提升至1.8L，电机功率从50kW提升至60kW，发动机最大输出功率73kW，峰值扭矩达到142Nm，可媲美2.4L发动机的动力性能。提供电机电能的镍氢蓄电池组能量达到，3kWh，纯电动模式下续航里程约为2km。基于以上的众多改进，第三代普锐斯的官方油耗为4.7口100km，而工信部更是给出了4.3以1 OOkm的综合工况，可见其强悍的实力。外形尺寸方面，国产第三代普锐斯为长4460mm x宽1745mm x高1490mm，比上一代长了10mm。宽度增加了20m m，高度减小20mm,轴距则与上一代相同，为2700mm。图3-6 第三代普锐斯混合动力车全新一代普锐斯采用的虽然是第二代丰田油电混合动力系统(THS-II)，但油电混合动力系统进行了全面优化，实现了发动机、电机、蓄电池等核心部件的小型化、轻量化及高效化。其特征在于，在动力控制单元中除了加入原先就有的转换器外，还加入升压转换器。具体地说，就是在使蓄电池小型化的同时，把现有的最高274V驱动的系统提高到 500V加以驱动，由此使电机实现高性能化。通过技术升级，第三代普锐斯混合动力车实现了低油耗、低排放的同时保证强劲的动力和静谧性的特点。全新普锐斯的风阻系数为0.25，不仅降低了油耗，更有利于控制噪声。即使在高速行驶时，全新普锐斯也能将发动机转速控制在较低范围内，确保静谧性，在纯电动行驶模式下，发动机处于停止状态，有效控制了发动机噪声的产生。全新普锐斯的排放更加环保，大幅消减了CO, NOx(氮氧化物)、NMCH(非甲烷总烃)、COz等有害物质的排放。单靠电机行驶(即纯电动形式模式)时，可实现尾气零排放。另外，在科技配置方面，第三代普锐斯也做得十分到位，豪华先进版配备太阳能通风系统，利用安装在车顶的太阳能板电池吸收太阳能驱动车内通风系统，以降低车内温度。世界首创的智能钥匙远程开启遥控空调系统，在炎热的夏日里驾驶者可以在进入车内之前提前开启空调，有效降低车内温度避免了酷暑的煎熬。同样为世界首创的触摸追踪显示功能，可将驾驶者对转向盘上设定的空调、音响等感压式触摸按键的操作内容显示在中央显示器上，便于驾驶员快速查看信息，提高行车安全性。同时，一汽丰田还为第三代普锐斯提供3年10万km保修服务，更进一步将镍氢蓄电池的保修期延长至5年20万km，与上一代相比，性价比提高不少。除了传统的混动式车型，第三代普锐斯还有款插电式版本，该车同样装备了60kW电机和73kW汽油发动机。不同的是为电动机提供动力是与汽油机相连的一台发电机和车尾的一块能量为5.2kWh(最大值，通常可用能量为3.7kWh)能量的铿离子蓄电池，能量约为普通版普锐斯的4倍。电机功率为80kW。使用120V电源充电需2.53h，使用240V电源充电，只需1.5h。根据美国环保署认定，普锐斯插电式混合动力车在纯电动模式下，可行驶17.6km，平均车速100km/h，燃油经济性相当于每加仑可行驶96英里，约合2.49L/100km。在混合动力模式下，油耗为4.73L/100km。普锐斯插电式混合动力车有基本版和高配版。基本型32000美元，高配型39525美元，消费者(在加州)可获4000美元补贴(包括2500美元联邦税以抵和1500美元加州清洁汽车购买补贴)。基本版配置LED日间行车灯、智能钥匙、集成式导航功能的播放器、内置硬盘、多媒体Entune系统、触摸屏、前排座椅加热，有电动/环保/运动三种驾驶模式。高配普锐斯插电式混合动力车增加了Entune多媒体系统相结合的导航功能，与智能手机连接功能，动态雷达巡航控制系统、预碰撞系统、LED前照灯自动开启/关闭功能，/、向电动调节驾驶员座椅等。普锐斯插电式混合动力车2012年初已开始在日本销售，并将在美国14个州开始销售。预计到2013年在全美销售。3.3.3普锐斯工作原理混合动力车的类型有三种:串联式、并联式和混联式。串联式是发动机驱动发电机发电，电能通过电机驱动车轮的形式;并联式是发动机和电机共同驱动车轮的方式。主动力是发动机，电机只作为辅助动力起作用;混联式是最大限度发挥各自优点的前提下把串联混合动力和并联混合动力组成在一起构成的系统。可以实现只用电机形式，还可以把发动机和电机的驱动力相结合实现高效率行驶。普锐斯混合动力车采用的正是混联式混合动力技术，又称强混(强油电混合动力方式)。起动、低速行驶:(电机独立工作)在车辆起动、低速行驶时，电机由蓄电池驱动独立工作，输出最大的扭矩，快速起步，加速无顿挫感。此过程无需发动机机介入，从而实现零油耗、零排放。同时，在起步和低速行驶的过程中，也能体验到一种没有发动机噪声和振动的愉悦的驾乘感受。一般行驶:(发动机+电机)在一般行驶时，电机和发动机同时工作，输出功率和燃油经济性始终保持在最佳状态。发动机根据实际行驶状况，自动分配“直接驱动车轮”和“发电”驱动电机工作这两种动力。在这个过程中，两大动力被精密分配，实现最佳能量效率。加速行驶:(发动机+电机)当车辆需要强大的动力输出(如超车)时，蓄电池参与工作为电机供电，发动机和电机两大动力强力输出，实现强劲顺畅的加速性能通过混合动力两颗心脏的协同工作，加速性能显著高出同等排量的普通汽车。减速、制动:(能量回收)混合动力汽车在减速或制动的过程，是一个将动能转化为电能储存在蓄电池的过程。当车辆在减速、制动或下坡时，电机变转换角色，变成发电机，将车辆的机械运动能量转化为电能，储存在蓄电池中.重复利用。3.3.4普锐斯的市场前景从市场表现上看，丰田在混合动力车领域优势明显。目前全球市场上的混合动力车型绝大多数为丰田的车型。自1997年第一代普锐斯上市至今，15年来丰田混合动力车全球已累计销售约360万辆，预计今年有望达到400万辆。而此次在中国登录的第三代普锐斯，更是曾在日本创下连续20个月盘踞新车销售榜首的佳绩。但是在中国市场上要让中国的客户完全理解混合动力这个概念，要把这个概念完全传达给这边的消费者，现在来说还是一个比较大的挑战。虽然目前国内的混合动力车型并不少，但购买混合动力车这种观念还没有真正的深入人心。从2006年第二代普锐斯在国内上市以来，就一直处于“叫好不叫座”的尴尬局面。统计显示，在销售的3年多时间里，普锐斯在华销量尚不足4000辆。价格过高是主要原因，昂贵的售价无论从任何方面而言都是缺乏性价比的。虽然第三代普锐斯混合动力车标准版的报价比上一代国产普锐斯标准版下降了3万元，但如果按照北京市场目前的93号汽油价格7.85元/L、年行驶里程2万km计算，第三代普锐斯使用5年，省下的燃油费仍然补不上比同级车型低10万元甚于大于10万元的普通车型。如1.8L卡罗拉GL-SCV丁版的指导价是15.28万元，工信部标定的油耗为6.7L/100km。所以目前只有一些有一定经济实力并且具有很强的社会责任感的成功人士才会购买这类车型。另外，混合动力车型在国内迄今没有获得财政大规模补贴，这在很大程度上限制了私人购买混合动力车的意愿。国产普锐斯只能按照节能汽车补贴标准，获得几千元补贴。目前来看，要获得更多政府补贴还是很难实现。而在发达国家，为了说服消费者购买价格偏高的混合动力车，政府下了很大工夫。第三代普锐斯之前迟迟无法国产的主要原因可能就是国家的新能源补贴政策不明确。在这种情况下，政府应加大对混合动力汽车的优惠力度才是当务之急。最近，国家对新能源汽车的定义及政策导向的转变，让我们看到了混合动力汽车发展的曙光。至少从目前看，现阶段推广混合动力车更加现实，看得见摸得着。这次普锐斯能否冲破以前在国内低迷的市场表现呢?就让我们拭目以待吧。此次在中国登录的第三代普锐斯，更是曾在日本创下连续20个月盘踞新车销售榜首的佳绩。但是在中国市场上要让中国的客户完全理解混合动力这个概念，要把这个概念完全传达给这边的消费者，现在来说还是一个比较大的挑战。3.4丰田普锐斯混合动力车制动系统的发展3.4.1制动能量回收液压制动的协调控制以普锐斯为代表的混合动力车在行驶制动、减速时，其制动能量可转变为电能，并储存于蓄电池中(称为制动能量回收)，以降低燃油消耗。储存于蓄电池中的电能用于车辆起动和加速以降低发动机负荷，从而提高燃油经济性。为了要增加车辆制动、减速时的能量回收量，开发了制动能量回收制动系统。这种制动系统的控制是由原发动机车型的液压制动器与电机(减速、制动时起发电机的作用)的能量回收系统组成。图1示出制动能量回收液压制动协调控制的概况，横坐标为时间，纵坐标则表示制动力。当驾驶员踩制动踏板，则按照制动踏板力的大小，液压制动器实时进入相应工作，紧接着制动能量回收系统也进入工作状态，制动能量回收制动力占整个制动力的大部分。当车辆接近停止时，制动能量回收系统制动力变为零，而液压制动器的制动力占100%。这两种制动力的能量变换比例与图中所示的相应面积的比例相当。当液压制动的面积小，制动能量回收制动的面积大时，表示制动能量回收量增加。因此，增加制动能量回收的面积直接与降低燃油耗相关。为了实现这一目标，为配合制动能量回收率上升，必须控制液压制动。这就是说，在液压制动保持不变的状态下，只让制动能量回收率上升而增加制动力，导致驾驶员对制动感觉不适。为解决这一问题而采取的措施就是开发了电子线控制动 (BrakebyWire)的电子控制制动器(ECB)。如图2所示，在电子控制制动器中，制动踏板与各车轮制动分泵不是通过液压管路直接连接，而是通过电控单元(ECU)相连接。当驾驶员踩踏制动踏板时。踏板力首先通过电控单元传递到液压供给源，电控单元则向液压供给源发出指令，把对应制动能量回收制动强度的液压传送到相应车轮制动分泵。因此，制动能量回收制动与液压制动之和达到与制动踏板行程量相对应的制动值，从而实现自然良好的制动感觉。3.4.2第一代普锐斯混合动力车的制动系统制动能量回收协调系统应用于1997年的第一代普锐斯混合动力车上。此后经过几次改进。第一代普锐斯的制动系不是电子控制制动系(ECB)，但是为了确保发动机停止时仍能保持制动增力的功能，采用了液压制动器。由于在发动机汽车上使用的真空助力装置应用发动机进气系统的负压，因此发动机停止时，真空助力装置不能发挥其功能，但是液压制动器把从电动液压泵获得的高液压储存在蓄压器中，当发动机停止时，能够及时向各车轮制动分泵供应液压。图3示出第一代普锐斯的制动液压回路。由于是液压回路，不包括制动能量回收装置。图中央部位是制动踏板，其左侧是制动总泵，而其左侧则是电动液压泵与蓄压器构成的制动供给源，由紫色线围成的部分则是由各种电磁阀构成的制动执行器(Bra伙 eAetnator)，其中，绿虚线围成的6个电磁阀是负担防抱制动系统(ABs)功能的增压电磁阀与另外减压电磁阀。这种防抱制动系统属于三通道型式，分别控制左右前轮的制动液压，而左右后轮则采用同一液压控制。制动执行器中的左上部分是行程模拟器(Stro伙 eSimutator)。其作用是形成制动踏板的踏板力感。在制动总泵内设有活塞与螺旋弹簧，当驾驶员踩制动踏板时，制动总泵的液压传递到行程模拟器，活塞压缩螺旋弹簧。而其反力通过活塞与制动总泵传递到制动踏板，成为制动踏板反力。3.4.3能够实现更精确控制的线控电磁阀在未采用电控制动器(ECB)的第一代普锐斯制动系统中，由能量图3-7 在制动能量回收-液压制动协调控制中，是由能量回收制动与液压制动组盒制成。能量回收制动面积增大与燃油耗下降有着密切关系。但是为了减轻制动时的不适感觉，必须采用电子控制制动系统。图3-8 在电子控制制动系统中，制动跳板与车轮制动分泵不直接与液压回路连接，两者通过电路连接，为此称为线控制动（Brake by Wire）.图3-9 第一代普锐斯的制动系统不是电子控制制动系统。因此，当车辆停止前极知时间内增大减速会发生驾驶员不适感觉。如图所示，防抱制动系统属于三通道型式，前轮为分别控制，而后轮则同时控制。图3-10 第二代普锐斯采用电控制制动系统，改善了驾驶员制动感觉。在4个车轮分别控制制动液压的电磁阀中采用高价线性电磁阀，使防抱制动系统达到了平衡性能。回收制动与液压制动组合构成的功能控制存在着一定问题，表现在停车间歇制动力急速增大，这使驾驶员产生异样的制动感觉。因此，在第二代普锐斯上采用了新开发的电控制动器。图3-10是第二代普锐斯电子控制制动系统(ECB)。ECB最初应用于2001年上市的Estma混合动力厢式车上，并在2003年第二代普锐斯上采用。如上所述，电控制动器(ECB)的特点是制动踏板与车轮制动分泵不是通过液压回路直接连接的，而是一种称为电子无线控制制动器。ECB是由液压回路与电路构成。而液压回路是由制动总泵与制动执行器构成。制动执行器部分则是由液压供应源与各种电磁阀构成，液压供给源与第一代普锐斯相同。电磁阀是由2个切换式电磁阀与8个线性电磁阀构成。2个切换式电磁阀用于失效保护功能 (FailSafe)，这是考虑到ECB发生故障时，制动踏板踏板力通过制动总泵变换为液压，并传递到前轮制动分泵。在这种场合，制动分泵不起增力的功能，所以，在相同踏板力的情况下制动力降低。因此考虑到失效保护功能控制，尽管使用正常的部分以确保制动性能。8个线性电磁阀被应用于4个车轮，分别控制制动液压的4通道防抱制动系统中。线性电磁阀与只实施开/关控制的切换式电磁阀不同，是能够每次以很小间隔开启或关闭的电磁阀，所以能够更精细地控制制动液压，这种电磁阀也应用于ABS以外的各种提高安全性的控制。它们是车辆动态集成管理volM(Veh， eleDynamiCs rntegratedManagement)、制动助力装置 BA(BrakeAssist)、前置防撞安全 (PreerashSafety)、自适应巡航控制系统ACC(AdaPtive CruiseContrd)等。这就是说，线性电磁阀尽管高价，但是有实现高度控制的突出优点。在ECB的电路部分中也设置失效保护功能，例如，在作为临时或紧急状态下作为非常用电源的电力电容器 (PowerCaPaeitor)，在高电压蓄电池或辅机用蓄电池不能供应电力情况下，电力供应源则切换到电力电容器，以防止制动力急速变化。3.4.4面向未来的电控制动器ECB)现行第三代普锐斯的电控制动器对第二代电控制动系统精细精简。图5示出现行第三代普锐斯的电控制动器。液压供给源被设置在制动执行器之外，与制动总泵组成整体式构造。在制动执行器内，防抱制动系统(ABS)用电磁阀从线性电磁阀更改为切换式，由此在其上游侧增加了2个线性电磁阀。失效保护用2个切换式电磁阀则分别与前后轮的制动分泵连接，这是与第二代普锐斯所用方式不同之处。8个防抱制动系统用电磁阀从线性改为切换式是为了降低成本。为了提高燃油经济性，现行的第三代普锐斯采用的电动水泵或冷却废气再循环 (CoolEGR)或废气热再循环系统使成本增加的装置。未来解决这些装置成本增加就必须对其它方面进行成本压缩。另一方面，现行第三代普锐斯的电控制动器定位为未来小型车用。为此现行普锐斯的电控制动器适用于车辆稳定控制VSC(Vehicle Stability Control)、制动助力装置 BA(Brake Assist)、前置碰撞安全系统(preCrash Safety)、自适应巡航控制系统 ACC(Adaptive Cruise Contrd)而不适用于车辆动态集成管理系统 VDIM(Vehiele DynamiCs Integrated Management)。普锐斯混合动力车的制动系统发展方向是不断提高其性能并实现小型化、轻量化和低成本化。图3-11 现行第三代普税斯的制动系统比第二代普锐斯系统更为精简。最显著不同的是4个车轮的制动液压控制的8个电磁阀变更为廉价的切换式电磁阀。为此，在液压供给源与8个切换式电磁阀之间增加了2个线性电磁阀。图3-12 在修改前的控制方面，防抱制动系统工作后，制动液压从泵压切换到跳板压力，在小于0.3g的减速度时制动液压下降。由此发生空走感觉。3.5丰田普锐斯插电式混合动力车丰田普锐斯插电式混合动力车采用能量为5.2kw卜、345.6V、容量为15A卜的锰酸锉锉离子蓄电池。电动工况行驶(满充电)续驶里程为23.4km。2009年12月14日，丰田汽车公司在各大汽车展览会上展出了普锐斯插电式混合动力车，并预定采用租售方式推向市场。在日本国内以政府机关，并由“电动汽车与插电式混合动力车示范城市”选定的社区用户、电力公司等法人用户为对象约提供230辆。而在美国则通过插电式混合动力车与混合动力车的示范规划向美国政府机关、企业、大学和研究机关提供150辆，以便通过用户实车行驶获取车辆运行的数据并促进电动车辆充电站的建设。此外，向法国的斯特拉斯堡市提供约100辆。预计欧洲英国、德国、荷兰等也将引进使用，此外，加拿大、澳大利亚、新西兰也将引进使用。2010年上半年累计向世界各地区交货约600辆普锐斯插电式混合动力车。同时丰田还考虑将普锐斯插电式混合动力车引入中国。图3-13 车载蓄电池、气体燃料与液体燃料的体积能量密度比较3.5.1基本性能普锐斯插电式混合动力车是以第三代普锐斯混合动力车的S级车型为基型车，搭载的动力蓄电池最初设定总能量为5.2kwh，额定电压345.6V(容量15Ah)的锉离子蓄电池，这种铿离子蓄电池在日本、加拿大、西班牙等5个国家中，在约一30一40环境条件中，经过约105。万km的实车耐久性评价，并且在与精密电子部件相同的严格质量控制下生产。而适用于高电压的逆变器、车载控制用计算机、高效率充电器、充电器专用电线都是为插电式混合动力车专用的系统部件，而驱动电机则与现行普锐斯相同。发动机或驱动电机、整个混合动力系统的功率都与现行第三代普锐斯相同，但车重则增加140伙g。这是因为电能量达到原来镍氢蓄电池的4倍，体积能量密度达到原来镍氢蓄电池的3倍的铿离子蓄电池约重12Okg，占增加重量的大音吕分。按照日本JCOS工况法测算，电动工况行驶换算里程为23.4km(满充电状态)，以纯电动工况与混合动力工况行驶的燃料经济性复合计算，插电式混合动力车燃料经济性达到 1.7L/IOOkm，COZ排放达到41g/km，燃料经济性优异。在电动行驶工况最高车速达到IOOkm/h。当采用IOOV电源时满充电为3h，采用200V约 100ml。3.5.2结构特点普锐斯插电式混合动力车以现行第三代普锐斯混合动力车(OAA一ZVW3O型)的S级为基型车，设定为该系列中的一个等级。该车由功率控制装置、充电器、发电机、驱动电机、动力蓄电池、充电用电线、燃油箱等组成。车身后部地板下安装锉离子蓄电池，占有了原来放备胎的空间。动力蓄电池系统由充电用继电器、动力蓄电池用主继电器、动力蓄电池电压传感器、电源插座、冷却鼓风机、OC/OC转换器、蓄电池包等组成。动力蓄电池主要规格见表1。整个动力蓄电池系统由3个蓄电池包组成，每个蓄电池包由32个单体电池组成，由金属箱包覆。动力蓄电池包的内部紧凑布置在一起有动力蓄电池/蓄电池冷却风扇/蓄电池充电监视系统/充电控制器。为了确保铿离子蓄电池使用安全性，蓄电池设计极为精细。假定要确保原来的镍氢蓄电池相同程度的能量，则体积要达到3倍程度，普锐斯的行李箱容积几乎都被蓄电池占据了。由此可见采用锉离子蓄电池具有较大的体积能量密度。3.5.3电气系统规格普锐斯插电式混合动力车的动力分配结构、作为发电机的MGI与驱动电机的MGZ以及搭载的汽油机的基本性能与第三代普锐斯混合动力车(日V)相同。图3-14 插电式混合动力车的动力分配结构表3-3 普锐斯插电式混合动力车主要技术规格表3-4 动力蓄电池的主要规格其中插电式混合动力车用铿离子蓄电池，单体电池电压为3.6V，通过模块化构造(由96个单体电池串联而成)确保动力蓄电池总电压达到3456V。并以蓄电池包的形式作为车载动力蓄电池。通过车载充电器供给的最大电力值的80%，在充电状态(SOC)下得到控制向驱动电机供电时，来自动力蓄电池的直流电压345.6V由逆变器升压到65oV，在电机(MGI和MGZ)作为发电机工作后通过逆变器从交流电转换为直流65OV并降压到345.6V再向动力蓄电池充电。在纯电动工况行驶使用的动力蓄电池可采用家庭用插座进行充电，在IOOV电源时充电约需18Omin，200V时约需100m旧。为确保使用范围的蓄电池容量能够一直充电到满充电状态(但实际上达到整个充电量的80%)(见图2)。如果单单考虑纯电动行驶，约行驶20一25伙m就需要约1h充电时间(等候时间)。因此考虑到实用性，必须采用插电式与混合动力车组合构造的P日V(普锐斯插电式混合动力车)。3.5.4 PHV与HV区别插电式混合动力车(尸日V)与一般混合动力车(日V)区别，前者是从外接电源通过车载的充电插口能够向车辆充电，与迄今一般的混合动力车(日V)相比，能够延长纯电动行驶的距离。现行第三代普锐斯混合动力车即使在纯电动工况下，只使用电机行驶，但其行驶速度与距离限定在使用范围内，不能够从外部充电。而插电式混合动力车能够使用家庭电源等外部电源向车载动力蓄电池充电，纯电动行驶距离约23.4km，而最高车速达到IOOkm/h。为确保电动行驶距离必须显著增加动力蓄电池能量。此外，为了防止蓄电池体积大型化，把现行普锐斯用镍氢蓄电池改为铿离子蓄电池。从体积方面来讲。行李箱地板约增高SOmm，车重从原来的1350伙g增加到1490伙g，增加了140kg。当然，增加的重量不仅包括蓄电池重量，也包括插电式混合动力车配套的充电设备等。普锐斯插电式混合动力车与现行第三代普锐斯混合动力车不同之处：图3-15 插电式混合动力车(1)动力蓄电池从镍氢蓄电池改为铿离子蓄电池。与此同时，蓄电池能量增加。(2)左边前冀子板后部设有充电用插座。(3)在驾驶座下设有从外部电源充电用的充电器。(4)用于控制发动机驱动行驶与电机驱动行驶的控制器的性能作了变更。(5)设有能量监测显示装置。另一方面，动力系统中的汽油机排量1.797L(ZZR型)，最大功率73kw，电机功率为60kw，普锐斯插电式混合动力车与现行普锐斯相同。3.5.5.普锐斯插电式混合动力车试验与品质保证(1)经过严酷的气候环境试验，在极严寒地区到酷热地区的使用环境中确保耐久性与可靠性;(2)采用高精度的控制系统以确保安全使用;(3)在严格确保生产品质管理的体制中，蓄电池在清洁室内环境中生产。根据车载蓄电池的严格要求开发铿离子蓄电池，并经过1000万km以上的耐久试验。预计2年后以数万辆的规模，以满足客户能接受的价格投向市场，并成为世界各国市场青睐的车种。表2示出主要的技术规格。图3-16 利用家庭电源向动力蓄电池充电时的电流流向3.5.6辅助蓄电池与电控单元1.辅机用蓄电池车内灯具或各电控单元用的电源为12V电力，由辅助蓄电池供电。辅助蓄电池位于行李箱后下部。为了保持稳定的电压，在蓄电池周边设有温度传感器，电压受到控制。2.电控单元逆变器或升压转换器形成整体构造，位于发动机舱内的发动机机体旁侧。发动机冷却液采用独立的冷却液管路进行冷却。第4章 普锐斯的主体动力组成和能量管理策略4.1 历代丰田普锐斯的主体结构Prius(普锐斯)是丰田汽车公司的一款混合动力车，2006年1月在中国上市。油耗低，适合城市使用。环保性能好。 价格比同等动力级别汽油车高不少。开发理念：PRIUS普锐斯的核心是TOYOTA第二代油电混合动力系统THSII。这是TOYOTA经过30多年的努力，研究、开发出来的最先进的技术。它进化了混合能源管理控制系统，提高了燃油效率，再加上制动能源再生系统的进步，与第一代PRIUS普锐斯相比，实现了更高的燃油效率。另外，空气动力性能的提高，世界上都前所未有的电动变频空调，车身及驱动部分的轻量化也为提高燃油效率做出了贡献。图4-1 THS II PRIUS普锐斯THS II PRIUS普锐斯使用的THS II更有效地组合了串联式和并联式，使两者的优势发挥到极致。发动机的动力由动力分割机构分割，一部分直接驱动车轮，另一部分被用于发电，其使用比例可自由控制。由所产生的电能驱动电动机，电动机的使用比例比并联式更大。THS优先考虑降低环境负荷，TOYOTA在THS成果的基础之上，以“Hybrid Synergy Drive”为理念，使电动机输出功率增长了1.5倍，同时实现了电源系统的高电压化,控制系统也得到大幅改进。由此发挥电动机和发动机工效的相辅相成之协同效果，开发出了降低环境负荷与动力性能两者兼备的新一代TOYOTA油电混合动力系统“THS II”。车系简介普锐斯prius于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。在人们日益关注环保的今天，普锐斯prius因革命性地降低了车辆燃耗和尾气排放，其划时代之意义与先进性得到了全世界的高度评价。 2005年12月15日正式我国上市的新款普锐斯prius，是第二代普锐斯prius，它装备了新一代丰田混合动力系统ths ii这是在上一代丰田混合动力系统ths的基础上，以能够同时提高环保性能和动力性能的“hybrid synergy drive（混合动力同步驾驶）”为概念开发的。ths ii通过提升电源系统的电压使马达功率提高到原来的1.5倍，并通过控制系统的改进解决了一系列的技术难题，从而使发动机动力与马达动力的协同增效作用得到极大程度的发挥。 新款普锐斯prius除了拥有新一代丰田混合动力系统ths ii 特有的“平滑而强劲的动力性能”和“世界顶级的环保性能”外，还拥有前卫的造型、舒适的操控性能、以及电子排档、带湿度感应器的电动变频自动空调等引人注目的卓越功能和先进装备。 丰田汽车09年5月又在日本市 场推出了混合动力车普锐斯的全新改版车型。新版普锐斯是这款混合动力车的第三个版本,它的动力系统得到了提升，每升汽油能够行驶38公里，燃油效率比旧款 提高10%，可以说拥有世界最高的燃油效率。另一方面，最低配置的第三版新普瑞斯售价仅205万日元，比旧款降低了约28万日元，最高配置车型售价为 327万日元。 丰田第三代普锐斯提供四种不同的驾驶模式，Normal为正常模式，EV-Drive模式允许驾驶者在低速状态下单纯依靠电力行驶约1.6公里;而Power（动力）模式提高油门灵敏度，使得驾驶感向跑车趋近;Eco模式则可以帮助驾驶员获得最佳的燃油经济性。环保概念无论是PRIUS普锐斯的制造，还是报废，其对环境产生的影响都已被降至最低程度。例如，车辆的许多部件都采用了可循环利用的材料或易于回收的材料。同时，工程师们还特别减少了给环境带来沉重负担的材料的使用。例如铅和PVC。第三代普锐斯我们从来就没有停止过新能源汽车的国产化推进，上周，丰田中国新闻发言人牛煜在接受采访时表示。据悉，第三代丰田普锐斯混合动力车目前已着手做相关 生产准备，最快有望于明年上半年下线。与此同时，外插式充电的第三代普锐斯也已在天津开始行驶试验，未来有望在一汽丰田生产。 据了解，一汽丰田普锐斯在2005年就已在国内上市销售，但成本高昂和政策补贴缺失，销量一直 不佳，去年由于面临车型换代，暂停了在国内的组装生产。不过近日丰田中国和一汽丰田相关负责人均表示，第三代普锐斯的国产正在筹备之中，并且是一汽丰田 今明两年在新产品方面最为现实的计划。首先国产的依然会是普通油电混合动力的普锐斯车型，其驱动系统较上一代普锐斯暂无革命性的改 变。据悉，第三代普锐斯2009年就已发布，目前在海外已量产销售。与上一代采用1.5L汽油机不同，第三代普锐斯采用1.8L 2ZR-FEX汽油发动机，最大输出功率为73kW;而电动机最大功率为60kW，系统输出功率为136马力;电力蓄电池为锂离子电池，额定电压为 345.65V，在纯电动模式行驶时的最高时速可达100km/h。 一汽丰田相关负责人表示，目前正在密切跟踪政府对于混合动力轿车各种政策及方向，并进行相关磋商，为第三代普锐斯投放市场创造更好的环境。考虑到成本偏高的问题，第三代普锐斯将在提高国产化率方面做出更多改进。 去年广州车展，外插电式混合动力车型的第三代普锐斯首度亮相国内，其采用汽油发动机和电动机共同工作，并首次以锂离子电池作为驱动电池，可使用家用电源进行外部充电，其目标是每公升汽油可行驶55公里以上，在充满电情况下作为纯电动车的行驶距离为20km以上。 牛煜表示，外插电式混合动力普锐斯仍处试验阶段，在全球也暂未生产销售，目前在美国进行租赁试验，天津则是进行由普通用户参与的实证行驶试验，为期一年左右，并根据试验效果来决定下一步国产计划。节能环保汽车 普锐斯于1997年正式投放市场，成为世界上首款量产的混合动力车型，丰田在混合动力的开发上走在了世界汽车厂家的前面，普锐斯也成为市场上最畅销的混合动力车型。它2006年1月15日正式进入国内市场，是国内第一个使用混合动力的车型，也让国人认识到电力和汽油是可以混合使用的。图4-2丰田 普锐斯图4-3丰田 普锐斯普锐斯的动力系统与传统的汽车不同，动力系统包括一个发动机和一个电动机。在路上正常行驶的状态下，当车速低于15公里或停车时，普锐斯完全是一款纯电动 车，因为这个时候发动机并没有工作，前轮是通过电动机驱动的，避免了车辆在怠速状态下的汽油消耗和尾气排放。如果长时间处于低速行驶状态，电池的电量降低 到一定的程度时，发动机会自动启动为电池进行充电。图4-4 丰田 普锐斯图4-5丰田 普锐斯在高速行驶的状态下，普锐斯1.5升排量的VVT-i发动机配合高输出功率电动机、逆变器和动力控制单元的高压电路系统可以将直流电压增加到500伏，再转换为交流电来驱动电动机，这样做能在得到更高功率的同时减轻电池的重量。 在减速和制动的情况下，回收系统会将电动机改变成发电机，从而把车辆的动能转换成电能储存起 来，这一特性适用于交通拥堵状态下车辆不断地起步停车。在加速和上坡的情况下，需要充足的动力，此时发动机和电动机同时工作提供更高的动力输出，此时 1.5升排量的普锐斯所提供的动力相当于2.0升发动机。 对于普锐斯工信部给出的综合油耗是4.7升，在油耗的表现上与1.0升发动机相当。普锐斯在行驶过程中，可以通过中控台上大尺寸的触摸屏清楚了解车辆发动机与电动机交互工作的状况，使用起来很有乐趣。 普锐斯在油耗方面较同排量车型表现更经济，尤其在城市工况下成绩更为突出，但这几年在市场上的表现可以说叫好不叫座，毕竟较高的价格让我们对于混合动力车型的支持有点有心无力呀。当然这个车型不是丰田在销售上的主打产品，但节能环保始终是发展的方向。4.2 动力组成方式混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式组成SHEV的动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处启动、加速、爬坡工况时，发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。它的混合动力总成包括两个动力源，发动机与电动机。还有包含了发电机、电动机、内置动力分离装置的混合动力专用变速器、镍氢电池组和动力控制总成。丰田Pruis混合动力系统有一个特点，就是采用行星齿轮变速结构，变速器内置动力分离装置，行星齿轮机构巧妙地将减速器、发电机和电动机等动力部件偶合在一起，同时行星齿轮又起到无级变速器的功能，结构十分紧凑，形成一个集成化混合动力总成系统（图4-6）。图4-6 集成化混合动力总成系统图4-7集成化混合动力总成系统启动以及中速以下行驶，此时发动机效率低下，因此Prius的发动机关闭，仅由大功率电动机驱动车辆（图4-7，箭头A）。在常规行驶时，发动机作主动力源，由动力分离装置将动力分成两路，一路驱动发电机进行发电，产生的电力驱动电动机运转（图4-8，箭头B），另一路则直接驱动车轮（图4-8，箭头A），系统会自动对两条路径的动力进行最佳分配，以达到效率的最大化。图4-8 电力驱动电动机运转图4-9电力驱动电动机加速运转当要加速时，电池组会加进来为电动机供电，增强电动机输出功率（图9）。当减速或制动时，则由车轮的惯性力驱动电动机。这时电动机变成了发电机，车辆制动能量转换成了电能（图4-10，箭头D）。图4-10减速或制动时的控制系统图4-11向电池组充电电池组电量保持在一个恒定水平。当系统发现电池组电量下降会启动发动机驱动发电机发电，向电池组充电（图4-11，箭头E）。混合动力系统除了丰田Pruis这种形式，还有一种采用薄形电机的混合动力系统，电机厚度只有80毫米左右。由于电机体积小，因此容易在现行底盘上实现混合动力发动机总成与传统发动机总成的互换。当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40，在市区还会跌至25，更为严重的是污染环境。而混合动力汽车则针对不同的道路环境实施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。例如在城市运行时，当交通堵塞或遇到红灯时发动机会关闭，当车队移动时或信号灯转为绿灯时驾驶者只要轻踩加速踏板，电动机就能驱动汽车前进。在市区内当汽车发动机无效率空转或车辆移动缓慢时，使用电动机作动力源不但对环境有利，而且还减少了噪音。因此，越是在交通日益拥挤的大城市使用混合动力汽车，就越能够显示出它的节能、环保、适应能力广的优越性。4.3 整车能量管理与动力系统控制混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，是二者的完美结合，这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统，整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。整车控制系统如同混合动力汽车的大脑，指挥各个系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最优，同时兼顾行驶的平稳性。整车控制系统根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等，判断驾驶员的意图，在满足驾驶需求的前提下，最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出，实现能量的最优管理，使有限的燃油发挥最大的功效。目前的混合动力汽车都不需要外部充电，因此，与传统汽车一样，混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能，电机驱动所需的电能是燃料的热能在车辆行驶中转换为电能后储存在蓄电池中的。能量管理策略的目标，就是使燃料能量转换效率尽可能高。燃油(料)能量转换效率是指燃油(料)所含的化学能(热能)通过动力装置、储能装置和传动系，最终转变为驱动车轮的机械能的百分比整车能量管理必须通过有效地控制混合动力系统的工作才能实现，此外，能量管理还需考虑其它车载电气附件和机械附件的能量消耗，主要的如空调、动力转向、制动助力等系统的能耗，以通盘考虑整车的能量使用。4.4 动力电池及其管理系统动力电池是混合动力汽车的基本组成单元，其性能直接影响到驱动电机的性能，从而影响整车的燃油经济性和排放。混合动力汽车对动力电池的性能要求与纯电动汽车有很大的不同，在纯电动汽车中，电池数量多，重量能占整车总重量的30-40，因而对电池的功率密度要求较为宽松；而混合动力汽车的电池体积和容量都要小得多，一般只有EV电池的115-120，因而电池工作负荷大，对功率密度要求较高。所以通常把动力电池分为EV用的高能量电池和HEV用的高功率电池两类，以满足HEV和EV对电池的不同要求。此外，HEV动力电池的SOC(荷电状态State ofCharge)工作区间较窄，对循环寿命的要求要远高于EV电池。目前混合电动汽车上常用的动力电池有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。铅酸电池价格最便宜，但能量密度低，有被其它两类电池取代的趋势。锂离子电池性能最好，但随着功率增大，成本会急剧增加，同时大功率锂离子电池的安全问题比较突出，因而在手机、笔记本电脑上用的居多而在汽车上用的比较少。从目前的情况看，混合动力汽车用动力电池以镍氢电池居多。电池要配备电池管理系统才能工作，电池管理系统的功能主要包括621：1)准确地计算电池SOC，SOC对整车控制策略至关重要；21对电池单体模块的电压和温度的监控；3)能够确定电池的当前工作极限并及时向整车ECU发送信息：4)能够对电池组进行热管理，包括需要时加热或冷却电池组；5)能够监控并校正电池组内单体或模块电池的库仑不均衡。第5章 丰田普锐斯的关键技术及发展趋势5.1 丰田普锐斯的关键技术5.1.1发动机普锐斯的所有发动机都是采用阿特金森循环方式图5-1阿特金森循环发动机1882年，James Atkinson发明了一款发动机，与当时的奥托循环发动机不同的是，这款发动机压缩行程和做功行程时，活塞的位移是不一样的。阿特金森发动机使用了较为复杂的连杆作为动力从活塞到曲轴的输出，而活塞实际行程如下图所示阿特金森循环与奥托循环，体循环的发动机压缩比和膨胀比几乎相等，特金森循环发动机是保持压缩比不变，增大膨胀比。实际上普锐斯的发动机使用的是米勒循环普锐斯发动机压缩比10，膨胀比是13，柴油机18VVT-I有一定的类似作用阿特金森循环发动机缺点：速扭矩低；转速低；升功率低。5.1.2 普锐斯变速箱结构普锐斯的变速箱是由两个电机和一套行星齿轮机构组成，是靠对电机的控制实现无级变速。有别于机械无级变速的CVT图5-2传统的CVT变速箱5.1.3普锐斯变速原理普锐斯的电机采用的是同我们的电动车一样的永磁同步电机 永磁同步电机原理 图5-3 电机比较5.1.4 普锐斯的电池前两代普锐斯的电池是镍氢电池，97款是288V，6AH；04款额定电压是201.6V，6.5AH。第三代插电式普锐斯升级为锂电池，额定电压提高为345V，15AH。图5-4插电版普锐斯电池图5-5 普锐斯结构表5-1 THS与THS II的主要技术参数比较5.1.5 刹车系统5-6第二代普锐斯刹车系统油路图普锐斯的刹车系统从第一代就采用了带能量回收的刹车系统。车辆减速时通过传感器感应司机的刹车意图，先使大电机变成发电模式，所发出的电流经过调压、整流后为电池充电实现能量回收，当减速度仍然没有达到司机刹车意图时，再启动液压制动。这需要一套复杂的控制系统来实现，即使在能量回收状态也要通过传感器控制回收量来满足司机意图，如果回收量不受控制会使车辆急减速甚至使驱动轮抱死而使司机有失控感。普锐斯的液压刹车系统的助力方式是通过液压泵直接给刹车油加压，通过传感器控制多个电磁阀的动作实现制动。为了有行程感，还增加了行程模拟器。保险装置包括压缩氮气蓄压罐，在助力液压泵失效时，短时间内提供一定的助力所需的压力。还有两个电磁阀专门用来在助力失压时，接通总泵和分泵。为了防止电力失效，还增加了一套高能电容的备用电源。5.2 混合动力汽车发展的趋势在汽车行业的未来发展方向上，电动汽车和油电混合动力汽车正成为一个明显的趋势。其原因主要在两个方面：其一是因为能源的有限性，化石燃料都是有限的能源；其二是人们的环境保护意识和各国政府的排放要求日益提高。尽管目前混合动力汽车还受到高成本的制约，但从长远看，混合动力车的购买者会越来越多，生产成本将随着生产规模的扩大而降低。因此，这个趋势是不可逆转的。针对新兴市场，产业界面临的最大问题是，开发一个混合动力车的时候成本非常高。成本高的原因主要是它不像传统车一
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