电动汽车结构原理与故障诊断全套配套课件及作业混合动力与电动汽车(72).ppt

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1、第七章通用沃蓝达（VOLT）增程型电动汽车原理与维修第二节VOLT的动力系统VOLTEC一、动力系统VOLTEC的组成1、VOLTEC所用的内燃机增程式电动汽车的内燃机的功率必须超过平均电功率。所期望的最大车速和持续的爬坡能力决定了这个必须的功率。采用通用的O系列第3代自然吸气式汽油机。第二节VOLT的动力系统VOLTEC一、动力系统VOLTEC的组成1、VOLTEC所用的内燃机限制发动机转速改善了发动机在汽车中的NVH特性，这使得排量略有增大。辅助装置比较简单,起动电机和传统的发电机都省略了。一、动力系统VOL

2、TEC的组成发动机的运行策略见下图。为了获得最高的总效率，必须同时考虑内燃机和发电机的效率特性曲线。一、动力系统VOLTEC的组成发动机的运行策略见下图。为了获得最高的总效率，必须同时考虑内燃机和发电机的效率特性曲线。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器Voltec系统的变速器由两台电机、一个行星齿轮变速器、两个旋转联轴节和一个制动器(实际上也是联轴节.闭合状态下即为制动器)组成。牵引电机的最大功率为111kW，最大扭矩为370Nm。该电机与55kW的发电机布置在同一根轴心线上，这两台电

3、机都是永磁电机。车桥驱动装置将行星齿轮变速器与汽车的前轮连接在一起。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器联轴节使得系统能够在两个纯电动模式之间和内燃机运转、汽车处于增程运行的两个模式之间进行切换。图1示出了Voltec变速器的杠杆图。杠杆图反映了一个具有多刚体力学系统的扭矩和转速的比例关系。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器图2示出了Voltec驱动系统各个元素的运动学耦合关系。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器图1示出了两根杠杆:

4、左边那根杠杆对应于动力分配装置，反映了行星齿轮变速器的太阳轮、行星架和齿圈这三个元件的扭矩和转速之间的比例关系;右边那根杠杆对应于车桥驱动装置，反映了末端传动元件的扭矩和转速之间的比例关系。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器对照图2，可看出图1左边那根杠杆从上到下的三个节点依次代表太阳轮(连接牵引电机B)、行星架(连接车桥驱动装置即末端传动的输入轴)和齿圈(通过闭合的2号联轴节连接发电机A）。1号联轴节的作用相当于齿圈的制动器，将其闭合便可令齿圈固定，于是行星齿轮变速器就成了一台普通的

5、变速器，失去了动力分配装置的功能。此时牵引电机通过太阳轮输入功率，通过行星架向车桥驱动装置输出功率。一、动力系统VOLTEC的组成2、VOLTEC多模式电动变速器2号联轴节闭合时可将发电机和齿圈连接在一起，令发电机可向齿圈输出动力。于是行星齿轮变速器恢复了动力分配装置的功能。值得注意的是.一旦齿圈锁住,便不能再将发电机和齿圈连接在一起;反之亦然。所以，1号联轴节和2号联轴节任何情况下都不可采取相同的连接状态。3号联轴节专司内燃机和发电机之间的连接，仅当内燃机起动时才闭合。二、动力系统VOLTEC的运行原理Volt

6、ec变速器运行模式及对应联轴器状态Voltec变速器运行模式运行特点联轴器连接状态1号联轴节2号联轴节3号联轴节E1工作模式单电机电动运行闭合脱开脱开E2工作模式双电机电动运行脱开闭合脱开S工作模式串联运行闭合脱开闭合LS工作模式输出端的动力分配脱开闭合闭合Voltec变速器有四种不同的运行模式，见附表。根据联轴节连接状态的不同，可有一台或者两台电机同时用干驱动汽车。二、动力系统VOLTEC的运行原理1、E1工作模式二、动力系统VOLTEC的运行原理1、E1工作模式二、动力系统VOLTEC的运行原理1、E1工作模

7、式汽车电源接通后，变速器辅助液压泵开始工作，为变速器提供工作油液。释放制动踏板并踩下加速踏板后，汽车将会进入E1工作模式。在E1工作模式下，车辆运行所需的电能来自于高压电池组，由驱动电机B提供动力。二、动力系统VOLTEC的运行原理1、E1工作模式C1离合器。C1离合器接合，以保持行星齿轮组的齿圈处于静止状态。来自高压电池组的直流电逆变为三相交流电，为驱动电机B供电，驱动电机B驱动太阳轮。由于齿圈保持静止状态，因此旋转扭矩则通过行星架减速输出，输送到差速器.并最终传输到驱动轮上。二、动力系统VOLTEC的运行原理

8、2、E2工作模式二、动力系统VOLTEC的运行原理2、E2工作模式二、动力系统VOLTEC的运行原理2、E2工作模式当高压电池组电量较高且条件满足时，汽车可能会进入E2工作模式。在此工作模式下，发电电机A和驱动电机B均用于驱动汽车行驶，而发动机则仍然处于停机状态。在E2工作模式下，设备运行所需电能来自于高压电池组。二、动力系统VOLTEC的运行原理2、E2工作模式此时离合