混合动力原理及结构(下).pdf

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1、HV（镍氢）蓄电池拥有世界最高水平的输入输出密度，且轻型、耐用安装在TOYOTA油电混合动力系统上的高输出镍氢蓄电池具有高输入输出密度(每重量的输出)和重量轻、寿命长等特点。无需利用外界电源进行充电，也无需定期交换。全新设计了以往的电极材料及单电池(一个HV蓄电池)之间的连接结构，减少了HV蓄电池的内部电阻，因此安装在Prius普锐斯上的电池单元实现了约540W/kg的输入输出密度，居世界最高水平。另外，还使用车辆加速时的放电、减速时的再生制动器、以及用发动机行驶时产生的剩余能量来进行充电，从而累积充电放电电流，使充电状态保持稳定。不会出现放电过多或多

2、余充电等现象，使用寿命非常长。1995-2006TOYOTAMOTORCORPORATIONAllRightsReserved.36高输出功率电动机采用交流同步原动机，小型、轻量、高效率TOYOTA油电混合动力系统的电动机中采用了交流同步原动机。该装置一直到高旋转带都可高效地产生高扭矩，同时可任意控制转数和产生的扭矩。另外它还拥有小型、轻量、高效等特点，具有优秀的动力性能，可进行顺畅的启动、加速等各种操作。采用三相交流方式。根据行驶情况准确地控制旋转磁场和旋转磁石的角度。将转子内的永久磁石排列成理想的V字形。[规格]最大电压：500V最大输出功率：50

3、kW（68PS）/1200－1540r.p.m.最大扭矩：400Nm（40.8kgm）/0－1200r.p.m.**Prius普锐斯的数值，为日本规格。1995-2006TOYOTAMOTORCORPORATIONAllRightsReserved.37再生制动将动能再利用到电动机发电中TOYOTA油电混合动力系统中采用了“再生制动器”，它利用电动机的发电来再次利用动能。电动机通常在通电后开始转动，但是相反地让外界力量带动电动机旋转时，它又可作为发电机来发电。因此，利用驱动轮的旋转力带动电动机发电，在给HV蓄电池充电的同时，又可利用发电时的电阻来减速。

4、该系统在制动时与液压制动器同时控制再生制动器，完美的将原来在减速中作为摩擦热散失的动能回收为行驶用能量。城市中行驶时反复进行的调速操作具有较高的能量回收效果，所以在低速带优先使用再生制动器。例如，Prius普锐斯在城市中行驶100km，即可再生相当于一升汽油的能量。1995-2006TOYOTAMOTORCORPORATIONAllRightsReserved.38动力控制单元拥有直流/交流变压器和可变电压转换器的动力控制单元使用电动机行驶的TOYOTA油电混合动力系统中安装有由变压器、可变电压系统、DC/DC转换器组成的动力控制单元。＜变压器＞将HV

5、蓄电池的直流电流转换成电动机和发电机使用的交流电流。另外也将发电机和电动机发出的交流电流转换成可供HV蓄电池充电的直流电流。＜可变电压系统＞可根据需要将电动机和发电机的电源电压进行无级升压，由一般情况下的DC201.6V最大升至DC650V。这意味着由小电流可提供大的电力供给，发挥高输出电动机的性能，提供系统整体的效率。同时这也意味着变压器将变得更小更轻。＜DC/DC转换器＞将HV蓄电池和发电机发出的201.6V直流电流减压至12V，以供车辆的辅助设备、电子部件ECU作为电源使用。*1Highlander混合动力车的数值。*Prius普锐斯的数值。19

6、95-2006TOYOTAMOTORCORPORATIONAllRightsReserved.39汽油发动机低油耗、高输出的发动机TOYOTA油电混合动力系统中安装的发动机与以往机型相比，具有低油耗，高输出的特性。例如Pruis普锐斯中配备的1NZ-FXE具有以下特点:＜高膨胀比循环＞1NZ-FXE应用了高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”，是追求高效率的1.5L发动机。缩小燃烧室容积，以提高膨胀比（＊1)，即等待爆发压力在充分降低后才进行排气，由此充分利用爆发能量。(*2)＜高旋转化＞将发动机的最高转数升至5000r.p.m，提高了输出功率。在减少

7、摩擦损失的同时提高了最高转数，所以既加大了加速时的驱动力，又实现了低油耗。运转部件的重量更轻。活塞环的张力更小。气门弹簧的反弹力更小。＜采用VVT-i＊3＞(*3)采用VVT-i＊3，可根据行驶状况细微地调节进气阀的工作时间。可在各种旋转带进行高效燃烧，为提高输出功率，降低油耗作出贡献。*1膨胀比：(膨胀行程容积+燃烧室容积)/燃烧室容积*2Highlander中没有采用*3VVT-i：VariableValveTiming-intelligent*4日本规格的数值1995-2006TOYOTAMOTORCORPORATIONAllRightsRese

8、rved.40动力分离装置将发动机产生的动力，分配给驱动系统和发电系统使用TOYOTA油电混合