THS-IIHV混合动力系统

1、底盘驱动桥 P112 混合动力变速驱动桥 主要区别链条的传动比改变由滚锥轴承变为滚珠轴承采用WS型变速器液MG1 发电机MG2 电动机THS IIMG (电动机/发电机) 参数 MG1项目项目04 PRIUS类型同步交流电动机功能发电机, 发动机的起动机额定电压 VAC 500最大输出功率kW (PS) / rpm37.8 (51) / 9500最大扭矩Nm (kgfm) / rpm45 (4.58) / 0 6000最大扭矩时的电流Arms75最大转速10,000 rpm冷却系统水冷THS IIMG (电动机/发电机) 参数 MG2项目项目04 PRIUS类型同步交流电动机功能发电、驱动车轮

2、额定电压 VAC 500最大输出功率kW (PS) / rpm50 (68) / 1200 1540最大扭矩Nm (kgfm) / rpm400 (40.8) / 0 - 1200最大扭矩时的电流Arms230最大转速6,700 rpm冷却系统水冷高电压系统高电压系统系统框图Prius系统框图HV 蓄电池制动执行器辅助电池空调压缩机空调变频器DC-DC转换器SMR1, 2 and 3升压转换器MG1MG2混合驱动桥变频器发动机档位传感器(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 ECUHV ECU分解器型速度传感器 (MG2)HV蓄电池

3、Prius系统框图检修塞CAN蓄电池冷却风扇继电器蓄电池冷却风扇电机HV 蓄电池蓄电池冷却风扇控制器BEAN电流传感器电压x 14+-HV ECU空调 ECU发动机 ECU (ECM)温度 x 4蓄电池 ECU(32-bit)网关 ECU温度传感器 (热敏电阻型)变频器 总成升压转换器 (可变电压系统) 系统图升压转换器变频器IPM大功率晶体管电抗器绝缘栅双极晶体管IPMHV 蓄电池MG1MG2MGR变频器 总成可变电压系统 电压的升压操作可变电压系统HV 蓄电池ON变频器288V变频器 总成可变电压系统 电压的升压操作可变电压系统HV 蓄电池288VON变频器可变电压系统HV蓄电池变频器20

4、1-500V直流直流OFF变频器 总成可变电压系统 电压降压运作 (当充电时)可变电压系统HV 蓄电池变频器288-650VON可变电压系统HV 蓄电池变频器OFF变频器 总成可变电压系统 电压降压运作 (当充电时)可变电压系统HV 蓄电池变频器ON变频器 总成可变电压系统 电压降压运作 (当充电时)可变电压系统HV 蓄电池变频器ON电压的调节由绝缘栅双极晶体管完成电压的调节由绝缘栅双极晶体管完成电机控制-控制策略电机控制系统电压扭矩MG2 速度HV 蓄电池电压500V为了使损耗最小化,要根据MG2的运行条件调节系统电压Time系统 电压(V)5004003002001000MG2 速度速度系

5、统系统 电压电压 (要求要求)电机控制电机控制 在车辆上的测量值 (加速踏板 ON/OFF)系统系统 电压电压 (实际实际)电机控制电机控制 车辆运行时的测量值 (节气门全开)Time系统 电压(V)5004003002001000MG2 速度速度系统系统 电压电压 (实际实际)系统系统 电压电压 (要求要求)电机控制应用电压的增加 电压控制范围低速低速中速中速高速高速电机速度扭矩变频器总成变频器运作 电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器 总成变频器 运作 电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器 总成变频器 运作 电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器总成

6、变频器运作 再生电能VWUIPMIPMMG再生电压再生电压到可变电压系统变频器变频器 总成变频器 运行永久磁铁定子线圈变频器 总成MG1 / MG2 定子线圈的极性和磁场强度是随时在变的变频器 总成MG1 / MG2 永久磁铁转子的转动是通过定子线圈的吸引和排斥形成的变频器 总成MG1 / MG2变频器 总成MG1 / MG2电机控制转子磁极V-型磁体MG2 转子 (04 PRIUS)MG2 转子 (03 PRIUS)Prius变频器 总成HV ECUMG1 变频器MG2 变频器GUUGVUGWUMUUMVUMWUMG2MG1ExtSINCOSExtSINCOS MG1分解器MG2分解器变频器

7、GUU, GVU 及 GWU变频器 总成IG ON 发动机运转GUUGVUactiveNot-active电机控制应用电压的增加 电压控制的种类低速中速高速电流波形 利用率0 0.610.61 0.780.78特 征低扭矩输出输出增加RX400绝缘栅双极晶体管（IGBT）的门控制变频器 总成GUUPWM电机控制系统图 (PRIUS)HV 蓄电池 (DC201.6V)电压传感器变频器电流传感器关闭温度传感器MG分解器HV ECU失效信号PWM (U,V,W)电机速度诊断需求的扭矩通讯电机控制 部分DC 201VDC DC转换器DC 500V变频器 总成辅助蓄电池DC 12VDCACAC 201V

8、AC 12VACDC变频器 总成DCDC转换器 电压转换 DC 201V DC 12VMG1MG2HV 蓄电池变频器可变电压系统变频器 总成DC DC 转换器 运作DC 288V变压器变压器直流直流 交流交流DC 12V整流二极管整流二极管滤波电路滤波电路 辅助 蓄电池直流直流转换器 变频器 总成DC DC 转换器 运作DC-DC转换器变频器 288v备用电池SAMDMG ECUHV ECU转换器控制电路NODDVLOIGCT辅助蓄电池当辅助蓄电池电压低车辆状态车辆状态辅助蓄电池电压PRIUS档位指示灯不亮(能够变成READY ON状态)9.5 V 或更低不能变成READY ON状态7 V 或

9、更低辅助蓄电池当辅助蓄电池电压低时的车辆状态PRIUS正常档位指示灯不亮多信息显示屏熄灭档位指示灯闪烁熄灭9.5 VREADY ON0 VHV 蓄电池蓄电池 和和 SMRSMR (系统 主继电器)系统图电流传感器SMR2SMR1SMR3电阻HV 蓄电池检修塞电源开关空气囊传感器总成断路传感器互锁开关 (检修塞)互锁开关(变频器盖)变频器HV ECU电源控制ECU电压传感器蓄电池 ECU系统 主继电器HV 系统图电阻电源电缆DC DC 转换器升压转换器MG1MG2SMR1SMR2SMR3A/C 变频器变频器A/C 变频器变频器SMR1SMR2SMR3注意注意:检测区域和故障部位可以是不同的检测区

10、域和故障部位可以是不同的漏电检测传感器蓄电池ECU车辆后部车辆前部HV 蓄电池SMR (系统主继电器) READY ON步骤步骤 1:SMR 1 / SMR 3 ON步骤步骤 2:SMR 2 ON步骤步骤 3:SMR 1 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) READY ON步骤步骤 1:SMR 1 / SMR 3 ON步骤步骤 2:SMR 2 ON步骤步骤 3:SMR 1 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) READY ON步骤步骤 1:SMR 1 / SMR 3 ON步骤步骤 2:SMR 2 ON步骤步骤 3:SMR 1 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) 电源关闭步

11、骤步骤 1:SMR 2 OFF步骤步骤 2:SMR 3 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) READY ON步骤步骤 1:SMR 1 / SMR 3 ON步骤步骤 2:SMR 2 ON步骤步骤 3:SMR 1 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) 电源关闭步骤步骤 1:SMR 2 OFF步骤步骤 2:SMR 3 OFFHV 蓄电池SMR (系统主继电器) 电源关闭步骤步骤 1:SMR 2 OFF步骤步骤 2:SMR 3 OFF上下电流程认知对应的数据流SMR运作和系统电压(上电的过程）电压时间SMR1SMR2SMR3ONOFFON(+)(-)OFFOFFOFFOFFONONOFF

12、OFFOFF0HV 蓄电池系统图 (PRIUS)检修塞CAN蓄电池冷却风扇继电器蓄电池冷却风扇电机HV 蓄电池蓄电池冷却风扇控制器BEAN电流传感器电压 x 14+-HV ECU空调 ECU发动机ECU (ECM)温度 x 4蓄电池 ECU(32-bit)网关 ECU温度. 传感器(热敏电阻)HV 蓄电池-充电策略什么是荷电状态 ?荷电状态 (State of Charge) = 充电率 电池的 运行状态HV 蓄电池能量监视器 荷电状态 用8条线段表示 8条线段 充电状态 100% 0条线段 充电状态充电状态 0% 输出的功率由蓄电池的温度控制 (不是根据充电状态)荷电状态的表示荷电状态的表示

13、颜色线段的数量绿色7 8蓝色3 6紫色1 2HV 蓄电池荷电状态计算 充电状态 是由电流值计算的 (输入 / 输出)*: 当输出电流值大时, 电压的下降也大40%60%荷电状态荷电状态3 次加速6 次加速(Full): 36kW = 160A x 175V*(Half): 20kW = 70A x 195V时间时间123456123HV 蓄电池充电状态 计算 充电状态 和 电压 充电状态充电状态: 相对值相对值 电压电压: 绝对值绝对值电压电压充电状态充电状态0 %40 %60 %80 %HV 蓄电池=温度特性充电状态 计算（这个图没有说清楚） 电压和温度 充电状态下降相同时，电压下降是也会因温度不同而不同。例例消耗消耗