项目五混合动力汽车HEV认知课件

项目五混合动力汽车（HEV）认知【典型工作任务】

【知识准备】第一课混合动力汽车概述【学习目标】

1.掌握混合动力汽车的定义及特点。

2.掌握混合动力系统的结构组成。

3.了解混合动力汽车蓄电池的特点。

一、混合动力汽车的定义

二、混合动力汽车的特点

三、混合动力汽车的分类

四、混合动力系统的结构组成

五、蓄电池二、混合动力汽车的特点1)采用复合动力后，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。

2)因为有了电池，可以十分方便地回收制动、下坡和怠速时的能量。

3)在繁华的市区，可关停内燃机，由电池单独驱动车辆，实现“零”排放。

4)有了内燃机，可以十分方便地解决空调、除霜等耗能大的纯电动汽车上的难题。

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，降低了成本。三、混合动力汽车的分类1.按动力传动类型分类图5- 1串联式混合动力汽车的结构三、混合动力汽车的分类(1)串联式混合动力汽车(Series

1)结构模型。图5- 2串联式混合动力汽车元件分布图三、混合动力汽车的分类2)驱动模式。

①以发动机- 发电机组发电为主要动力源。

②以动力电池组的电能为辅助动力源。

③驱动电机驱动是唯一的驱动模式。

SHEV用发动机⁃ 发电机组均衡地发电，电能供应驱动电机或动力电池组，使SHEV的行驶里程得到了延长。图5- 3串联式混合动力汽车工作路线图三、混合动力汽车的分类图5- 4并联式混合动力电动汽车结构图(2)并联式混合动力汽车(ParallelHybridVehicle，PHEV)PHEV是由发动机、电动机/发电机或驱动电机两大动力总成组成的，三、混合动力汽车的分类发动机、电动机/发电机或驱动电机采用并联的方式组成PHEV的驱动系统，如图5- 4所示。图5- 5并联式混合动力汽车工作路线图三、混合动力汽车的分类图5- 6并联式混合动力汽车元件分布图1)发动机轴动力组合式PHEV。三、混合动力汽车的分类①结构模型。发动机轴动力组合式PHEV只有发动机和电动机/发电机两大动力设备，发动机和电动机/发电机的动力在发动机输出轴上进行组合，然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统驱动系统带动车轮行驶。

②驱动模式：

a．以发动机驱动为基本驱动模式。

2)动力组合器动力组合式PHEV。

①结构模型。动力组合器动力组合式PHEV只有发动机和驱动电机两大动力设备，发动机和驱动电机的动力在动力组合器上进行组合，然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。

②驱动模式：

a．以发动机驱动为基本驱动模式。三、混合动力汽车的分类3)驱动轮动力组合式PHEV。

①结构模型。驱动轮动力组合式PHEV的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PHEV的后驱动轮(前轮)，驱动电机通过减速器独立地驱动PHEV前驱动轮(后轮)。

由于在发动机与驱动电机混合驱动时，发动机和驱动电机的动力（牵引力）在驱动轮上进行组合，因此称为驱动轮动力组合式PHEV。

②驱动模式：

a．以发动机驱动为基本驱动模式，独立驱动后轮或前轮。三、混合动力汽车的分类图5- 7混联式混合动力汽车工作路线图(3)混联式混合动力汽车(SplitHybridElectricVehicle，PSHEV)PSHEV是综合了SHEV和PHEV结构特点的混合动力汽车，三、混合动力汽车的分类它由发动机、电动机/发电机和驱动电机三大动力总成组成。

由于电动机/发电机只有装在发动机的输出轴上，才能起发动机飞轮和起动机的作用，才能保持发动机稳定运转并进行发电，电机的动力要与车辆驱动系统相组合，可以在变速器（包括驱动桥）处进行组合，也可以在驱动轮处进行组合。

1)动力组合器动力组合式PSHEV。

①结构模型。动力组合器动力组合式PSHEV有发动机、电动机/发电机和驱动电机三大动力总成，在发动机的输出轴上，装有一个电动机/发电机，电动机/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电机的动力在动力组合器上进行组合，然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。发动机和驱动电机的动力在动力组合器上进行组合。三、混合动力汽车的分类②驱动模式：

a．以发动机驱动为基本驱动模式，带动电动机/发电机，通过动力组合器驱动车辆行驶。

2)驱动轮动力组合式PSHEV。

①结构模型。驱动轮动力组合式PSHEV有发动机、电动机/发电机和驱动电机三大动力总成，在发动机的输出轴上装有一个电动机/发电机，电动机/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机与驱动电机混合驱动时，发动机和驱动电机的动力(牵引力)在驱动轮上进行组合。

②驱动模式：

a．以发动机驱动为基本驱动模式，带动电动机/发电机，并独立驱动后轮（前轮）。三、混合动力汽车的分类2.按混合度分类

混合动力汽车按照混合度不同，可分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统和重混合动力系统四类。

(1)微混合动力(Belt- alternatorStarterGenerator，BSG)系统微混合动力系统的代表车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。

(2)轻混合动力(IntegratedStarterGenerator，ISG)系统轻混合动力系统的代表车型是通用的混合动力皮卡车。

(3)中混合动力系统本田旗下的混合动力Insight、Accord和Civic都属于中混合动力系统。

(4)全混合动力系统丰田的Prius和未来的Estima属于完全混合动力系统。四、混合动力系统的结构组成图5- 8混合动力系统的结构组成四、混合动力系统的结构组成图5- 9混合动力系统的主要零部件五、蓄电池图5- 10比亚迪F3混合动力汽车蓄电池位置五、蓄电池图5- 11动力电池结构图五、蓄电池图5- 12DC/DC变换器第二课客车混合动力系统【学习目标】

1.了解客车混合动力系统的动力电池。

2.了解客车混合动力系统的逆变器。

3.了解客车混合动力系统的驱动单元。

一、动力电池

二、逆变器

三、混合动力驱动单元3.了解客车混合动力系统的驱动单元。图5- 13客车混合动力系统的组成一、动力电池图5- 14动力电池系统二、逆变器图5- 15逆变器的结构位置图三、混合动力驱动单元图5- 16驱动单元的组成1.变速器控制单元(TECU)三、混合动力驱动单元变速器控制单元安装在变速器的下部，如图5⁃ 17所示，对变速器进行控制以及故障诊断。图5- 17变速器控制单元三、混合动力驱动单元2.电动选换档机构

电动选换档机构由直流选换档电机驱动，取代了手动选换挡模式；由2个位置传感器将换档位置反馈给TECU，由TECU控制，如图5⁃ 18所示。

3.轮速传感器

轮速传感器向TECU提供转速信号，输入转速传感器位于中间轴处，输出转速传感器位于后轴承盖处。图5- 18电动选换档机构三、混合动力驱动单元4.离合器

离合器采用的是365mm膜片弹簧拉式离合器，如图5⁃ 19所示。

5.电机/发电机

高压电机/发电机为三相无刷永磁电机，最大输出功率为44kW（65kW），最大转矩为433N·m，发电模式下，可产生最大500V三相交流电，额定转速为2500r/min，与温度传感器、相位传感器、高压电缆、冷却管路等相连接，如图5⁃ 20所示。图5- 19离合器三、混合动力驱动单元6.DC/DC、DC/AC集成电源

DC/DC、DC/AC集成电源（图5⁃ 21）将DC/DC直流输出和DC/AC三相输出集成为一体。

(1)DC/DC直流输出输入电压范围为DC300～750V；额定输出功率为3kW；额定输出电压为DC27.5V，输出工作电流为110A。

(2)DC/AC三相输出输入电压范围为DC300～750V；额定输出功率为5kW；额定输出电压为AC220V，额定输出电流为18A。图5- 21DC/DC、DC/AC集成电源【任务实施】任务混合动力汽车的检修1.实训目的

2.实训设备

3.实训过程3.实训过程(1)检修注意事项

1)严格按照维修手册的操作要求进行作业，将维修中的风险降到最低。

2)车辆中的高压部分都采用橙色导线，作业时应特别注意。

3)对故障车辆进行维修时须穿戴好安全防护用具，绝缘手套要适用于电工作业，并且采用防止电解液飞溅的耐碱橡胶制作。

4)出现电解液泄漏时，采用硼酸溶液进行中和，在溢出电解液被中和后，使用吸水毛巾或者吸水布吸收多余的电解液。

5)HV蓄电池起火时，应使用二氧化碳型灭火器。

6)使用绝缘胶布覆盖所有的高压电线或端子，在维修塞被拔出后，使用绝缘胶布包住维修塞槽。3.实训过程图5- 22断开辅助电池负极端子(2)检修流程

1)将变速杆置于P位。3.实训过程2)拉起驻车制动器。

3)拔下点火钥匙。

4)断开辅助电池负极端子，如图5- 22所示。

5)戴上维修手套，拆下维修塞，如图5- 23所示。图5- 23拆下维修塞6)如果因为损坏或其他原因无法取下HV电池维修塞，则在发动机室内接线盒中取下HV熔丝，如图5- 24所示。3.实训过程图5- 24取下HV熔丝【项目小结】3.实训过程1.混合动力汽车(HEV)是同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电机)的汽车。

2.动力传动系统按动力传动类型来分，主要有串联式、并联式、混联式三类；按混合度分类，则有微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、重混合动力系统四类。

3.客车混合动力系统由电池包、混合动力驱动单元、逆变器(电机控制器)、高压线及传感器等组成。

4.混合动力汽车(HEV)的检修注意事项：

1)严格按照维修手册的操作要求进行作业，将维修中的风险降到最低。

2)车辆中的高压部分都采用橙色导线，作业时应特别注意。3.实训过程3)对故障车辆进行维修时须穿戴好安全防护用具，绝缘手套要适用于电工作业，并且采用防止电解液飞溅的耐碱橡胶制作。

4)出现电解液泄漏时，采用硼酸溶液进行中和，在溢出电解液被中和后，使用吸水毛巾或者吸水布吸收多余的电解液。

5)HV蓄电