电动和混合动力系统简介.ppt

Front Battery Rear Electric motor Inverter Fuel Tank Front Electric motor 2.4-liter high expansion ratio cycle gasoline engine CVT Planetary Gear + Clutch Estima 动力系统示意图 Toyota Hybrid System – CVT (THS-C) THS-C 系统的布置图 强混合动力车用双电机系统 为东风混合动力轿车配套 2003年开始开发 至今已经提交近20套系统样机 已完成10万公里行车试验 样车进行日常运行 为一汽混合动力轿车配套 2004年开始开发 第二代A样机已提供近20套 参与2008奥运示范运行项目 正与整车客户商谈产品开发计划 电动/混合动力系统方案：串联Plug-in系统 在纯电动汽车上加一个车载发电机组（Range Extender) 具备一定的纯电动续驶里程（50-100公里） 短途用电，长途用Range Extender 结构简单，容易实现 采用电驱动，运行成本低 对电池要求较高 通用、丰田、比亚迪采用此方案 Engine Control Motor/Generator Control Battery Control Vehicle Control Battery Trans. Traction Motor Power Electronics Controller Generator Range Extender 混合电动车功能与实现方案 混合动力 功能 实现方案 发动机 频繁启动 减小发动机 (助力/减少发动机拖动的辅助功能) 再生制动 电动起步 慢爬模式 燃油经济性改善程度 C-car, M-H Cycle 传统汽车 Possible (unpleasant) NO NO NO NO 3% 皮带驱动ISG (12 V/42 V) YES ( 0.3 sec) Minimal ( 3 kW) Minimal ( 3 kW) NO NO 5 - 6% 曲轴驱动ISG (42V) (PbA/Adv. Battery) YES Modest ( 9 kW) Modest ( 9 kW) NO NO 8% - 12% 中混合度HEV(144 V) 本田Civic， 长安杰勋 YES YES (-30% disp. AND Atkinson) YES (full benefit) NO NO 20%- 39% 全混合HEV (288 V) 丰田Prius, 福特Escape，一汽/东风 YES YES YES YES YES 35% - 55% 纯电动 Plug-in HEV Yes YES YES YES YES 50% 电动汽车/混合动力汽车发展趋势 近期内ISG系统是主打产品 随着电池技术（特别是锂离子电池）的快速发展，纯电动和Plug-in系统将得到重点关注和快速发展，研发能力不足，新进入电动汽车领域的整车厂尤其青睐此技术 鉴于电池发展的不确定性以及充电设施的制约，采用双电机系统的强混合动力汽车将占据一定的比例，并根据电池成熟程度，往Plug-in靠拢 混合电动车的关键技术 燃料电池 内燃发动机 串联混合电动车 并联混合电动车 储能 电池 电驱动系统 变速箱 系统分析与优化 最优系统结构和零部件配置 最优控制 封装布置与结构设计 热管理 结构应力分析 振动分析 测试 系统/零部件的设计认证测试 耐久性能测试 关键总成技术 – 混合动力发动机 电机与发动机输出特性互补叠加 以电机输出满足动态需求，减小发动机功率要求和尺寸 发动机与电机一体化集成设计 发电机与电机一体化集成控制实现更为精细的燃烧控制 转速 扭矩 IMG电机 发动机 总成 关键总成技术 – 混合动力变速箱 变速箱+牵引电机的机电一体化总成 AMT变速箱技术 离合器技术 牵引电机与变速箱冷却系统一体化设计（机械结构与传动设计、冷却设计、润滑设计） 变速箱与牵引电机一体化集成控制以实现平顺换档功能 AMT 变速箱 牵引 电机 发动机 关键总成技术 - 电力电子控制器总成 ISG、TM电力电子控制器一体化集成；同时集成大功率DCDC，及低压蓄电池充电用DCDC。 母线电压优化控制技术：利用大功率DCDC实现直流母线电压动态调节，提高系统效率及可靠性 大功率DC/DC可用于匹配控制两种不同的电源（如电池+燃料电池，电池+超级电容器等），实现电-电混合 * 成功的关键在于系统优化 发动机的特性 最佳工作区域 工作模态 具体应用要求 特定的驾驶循