混联式混合动力系统工作原理(丰田普锐斯THS)PPT演示课件

混联式混合动力系统（普锐斯THS）,THS系统组成THS中MG1、MG2电机如何驱动THS系统各工况工作模式及传动过程,风向标廖扬,1,一、THS系统组成,2,THS系统组成,MG1（主发电机）,发动机,差速器,HV蓄电池,变频器,MG2（主动力电机）,行星齿轮机构,虚拟组成图：,3,THS系统组成,剖视图：,4,THS系统组成,发动机：,5,THS系统组成,MG1发电机：,MG1(AC500V),MG2(AC500V),6,THS系统组成,MG2电动机：,7,THS系统组成,电机控制器：,变频作用直流交流高电压变压作用直流201V升至直流500V直流-直流转换直流201V降至直流12VA/C变频器DCAC驱动,8,THS系统组成,HV电池组：,1.2Vx6格x28块=201.6V,1.2Vx6格x38块=273.6V,容量：1.3KWh,重量：53.3公斤,9,THS系统组成,HV电池组：,无线门锁接收器,电动车窗总开关,J/C,高压电池ECU,偏摆率传感器(G传感器),电池ECU(LHD),EPSECU,转向角传感器,制动ECU,发动机ECU(ECM)(LHD),电池ECU(RHD),J/C,发动机ECU(ECM)(RHD),DLC3,收发器钥匙ECU,组合仪表ECU,电源控制ECU,A/CECU,防盗ECU,驻车锁止ECU,智能ECU,主车身ECU,多功能显示器,导航ECU,音响单元,扩音器,网关ECU,:BEAN,:CAN,:AVC-LAN,:LocalCommunication,10,二、THS中电机如何驱动,11,电机如何驱动,THS高压系统组成：,HV蓄电池,辅助电池,空调压缩机,空调变频器,DC-DC转换器,SMR1,2and3,升压转换器,MG1,MG2,混合驱动桥,变频器,档位传感器(换档,选择),加速踏板位置传感器,车速传感器,CAN,发动机ECU(ECM),防滑控制ECU,蓄电池ECU,DLC3,HVECU,分解器型速度传感器(MG2),12,电机如何驱动,THS高压DC/DC：MG1与MG2都为500Vac电压等级电机，而电池电压为201.6V，首先采用升压斩波Boost电路进行电压提升,Vout=Vin/(1-n),可变电压系统,HV蓄电池,ON,变频器,201V,第一拍,13,电机如何驱动,THS高压DC/DC：MG1与MG2都为500Vac电压等级电机，而电池电压为201.6V，首先采用升压斩波Boost电路进行电压提升,Vout=Vin/(1-n),201-500Vdc,OFF,第二拍,14,电机如何驱动,THS低压DC/DC：辅助电源采用12V铅酸电池，用于常火及ON档。对辅助电池充电，THS采用降压斩波Buck电路进行降压，Vout=n*Vin,可变电压系统,HV蓄电池,变频器,ON,第一拍,15,电机如何驱动,THS低压DC/DC：辅助电源采用12V铅酸电池，用于常火及ON档。对辅助电池充电，THS采用降压斩波Buck电路进行降压，Vout=n*Vin,OFF,第二拍,16,电机如何驱动,THS低压DC/DC：辅助电源采用12V铅酸电池，用于常火及ON档。对辅助电池充电，THS采用降压斩波Buck电路进行降压，Vout=n*Vin,可变电压系统,HV蓄电池,变频器,ON,第三拍,12.9-13.8Vdc,17,电机如何驱动,三相全桥逆变：U相，Vac=Vdc*2/2,V,W,U,IPM,变频器,IPM,MG,18,电机如何驱动,三相全桥逆变：U相，定子线圈的极性和磁场强度是随时变化,19,电机如何驱动,三相全桥逆变：V相，Vac=Vdc*2/2,V,W,U,IPM,变频器,IPM,MG,20,电机如何驱动,三相全桥逆变：V相，定子线圈的极性和磁场强度是随时变化,21,电机如何驱动,三相全桥逆变：W相，Vac=Vdc*2/2,V,W,U,IPM,变频器,IPM,MG,22,电机如何驱动,三相全桥逆变：W相，定子线圈的极性和磁场强度是随时变化如果转子停在了这个位置，施加电流也不会给转子力量。THS电机为3绕组并联，且定子线圈和转子磁场的都分裂成很多极，所以“步幅”远比图示的小。,23,电机如何驱动,三相全桥逆变：W相，定子线圈的极性和磁场强度是随时变化如果转子停在了这个位置，施加电流也不会给转子力量。THS电机为3绕组并联，且定子线圈和转子磁场的都分裂成很多极，所以“步幅”远比图示的小。,24,电机如何驱动,IGON电动机运转,GUU,GVU,active,Not-active,三相全桥逆变：门级驱动波形实测。,当点火开关on,控制绝缘栅双极晶体管（IGBT）所需要的信号就要处于开启状态，以随时联系从分解器型转子位置传感器得到的信息。因为发电机停转，因此UW相之间没有相位差，当发动机运行时，信号相差120度，每一个晶体管对一旦被触发就旋转转子磁极。,25,三、THS中各工况模式及传动过程,26,THS中各工况模式及传动过程,THS节能工作原理：电动机特性：扭矩大且低转速时功率输出高,发动机特性：大功率输出出现在高转速区,27,THS中各工况模式及传动过程,THS节能工作原理,28,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：启动,29,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：启动-发动机启动预热,发动机启动时，电流流进MG2通过电磁力固定行星齿轮的齿圈，MG1作为启动机转动太阳轮，太阳轮带动行星架转动，与行星架连接的发动机曲轴转动，发动机启动。,30,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：启动-发动机预热,怠速时，电流流进MG2固定行星齿轮的齿圈，发动机带动行星架转动，行星架带动太阳轮转动，与太阳轮连接的MG1发电给电池充电。,31,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：启动-车辆起步,车辆起步时，发动机停转，行星架被固定。MG2驱动行星齿轮齿圈，推动车辆前进。此时，MG1处于空转状态。,32,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：启动-大扭矩起步,车辆起步时，如需要更多动力（驾驶员深踩油门或检测到负载过大），MG1转动启动发动机，由发动机和MG2共同驱动。,33,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：低中速行驶,34,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：中高速行驶,35,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：全速或需要大扭矩时,36,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：全速或需要大扭矩时,车辆起步时，如需要更多动力（驾驶员深踩油门或检测到负载过大），MG1转动启动发动机，由发动机和MG2共同驱动。,37,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：减速/下坡时,38,THS中各工况模式及传动过程,THS工作模式：减速/下坡时,减速（B挡）时，MG2产生的电能供给MG1，MG1驱动发动机。此