混合动力系统电气结构

成本低却更节能解析48V 轻度混动系统全世界正在经历一场前所未有的能源变革，这不是什么秘密。

世界各地的主机厂必须拿出最最先进的技术来应对严苛的排放标准，以我国为例，要求在2020 年新车的平均百公里油耗不超过5L 。

因此，逐渐换装新能源成了摆在他们面前的最好选择。

但结合目前的情况实事求是地说，由于各方面因素的局限，新能源汽车还没到彻底取代燃油车的时候。

同时，传统汽车厂商们当然不愿意轻易放弃花费大量心血设计完成的燃油汽车。

面对严格的限排政策，他们急需一个既不把燃油车推倒重来、又能有效降低油耗的好办法，最终选中了48V 轻度混合动力系统。

今年 4 月即将在国内上市的奥迪A8L ，搭载了48V 轻混系统一、什么是 48V 轻度混合动力系统？48V 混合动力又被称作Mild Hybrid （轻混），虽然没有明确的规范划分，但在世界汽车行业中，绝大多数从业者习惯把丰田、福特、通用这类混合动力技术称为“Strong Hybrid”（也就是我们通常广义泛指的混合动力技术，以下简称广义混合动力），像自动启停这种仅需12V 电压就可以带动的技术称为“Micro Hybr id（微混）”。

48V 混合动力的基本原理与丰田福特等车企的广义混合动力技术一样，都是通过电动机与内燃机并联运行，以提供额外的驱动力，同时兼具动能回收功能。

但不同的是，48V 混合动力相比广义混合动力技术占地更小，重量更轻，成本更低，同时在部署的难度上也更加容易。

而相比12V 电压的Micro Hybrid ，48V混合动力技术则具有更好的节油效果和更强的功能性。

二、为什么普遍使用的是 48V 轻混？细心的朋友会发现，如今市面上许多车型都采用48V 轻混，仿佛达成了某种默契。

要说引领48V风潮的，其实是奔驰、宝马、大众、奥迪和保时捷这 5 家车企。

早在2011 年6 月，他们就发表声明，宣布将应用48V 系统，不久后又发布48V 系统标准，称为LV148 。

轻型混合动力商用车低压电气系统设计轻型混合动力商用车低压电气系统设计随着环保环境保护意识的不断提高，混合动力商用车越来越受到人们的关注。

轻型的混合动力商用车不仅减少了尾气污染，也提高了油耗的效率，减少了企业的运输成本。

对于这种商用车，低压电气系统设计非常重要。

本文旨在探讨低压电气系统的设计。

1.设计要求在设计低压电气系统时，需要考虑以下要求：1）可靠性：商用车低压电气系统是整个系统的重要组成部分，要保证在任何环境下，都能稳定工作。

2）安全性：商用车处在特殊的运输行业，安全一直是首要考虑的问题。

电气系统需要保证不会发生任何安全事故。

3）易于操作：商用车驾驶员对于汽车电气知识的了解一般比较有限，电气系统应该设计成易于操作。

4）兼容性：商用车的低压电气系统要能和其他系统进行兼容，如发动机控制系统、传动系统等。

2.设计思路商用车低压电气系统的设计需要考虑到以下因素：1）功率输出要求：商用车的低压电气系统需要为车辆提供动力，所以需要输出一定的功率。

2）能量储存：商用车的电气系统需要储存能量，以便为车辆提供动力。

3）能量回收：商用车在行驶时需要制动，这时可以回收能量，并储存到电气系统中。

4）故障检测与保护：商用车的低压电气系统需要具备故障检测与保护功能，保证在遇到故障时能及时发现问题，防止事故的发生。

基于上述设计思路，设计出商用车低压电气系统的框架图如下：3.系统组成商用车低压电气系统主要由以下几个部分组成：1）电池组：商用车低压电气系统的能量来源是电池组，通过安装在车辆底部的电池组提供所需的动力。

2）关键电子设备：包括电力电子、电池管理系统等关键电子部件，为整个低压电气系统提供支撑。

3）车间总线：商用车的低压电气系统通过车间总线与车辆的其他控制系统连接，这其中包括发动机控制系统、传动系统等其他系统。

4）开关与保护器：为了保证低压电气系统的安全性，需要应用多种保护器，如过电流保护器、过温保护器、短路保护器等。

混合动力原理图
以下是混合动力原理图，不含标题：
一、汽车主动喷射技术
1. 汽油机喷射系统：
- 高压燃油泵将汽油从燃油箱送至喷油器
- 喷油器通过高压喷射将汽油雾化
- 雾化的汽油进入汽缸燃烧与空气混合产生爆炸动力
2. 电动机喷射系统：
- 电力系统将电能转化为动力
- 电流通过电动机产生旋转运动
- 电动机转轴通过传动装置连接车轮产生推进动力
- 驱动车轮带动汽车运动
二、动力转换和储能系统
1. 能量转换：
- 发动机将燃料燃烧转化为机械能
- 电动机将电能转化为机械能
2. 储能系统：
- 高能量密度电池用于储存电能
- 发动机在运行时通过发电机将部分功率转化为电能储存于电池中
- 制动能量回收系统将制动时产生的能量转化为电能储存于电池中
三、动力控制系统
1. 动力分配系统：
- 控制系统根据驾驶员的需求决定汽车使用发动机或电动机 - 在起步和加速时使用电动机提供高扭矩和高能效
- 在高速行驶时使用发动机提供更长的续航里程
2. 能量管理系统：
- 控制系统监测储能系统的电量
- 根据电量情况决定是否充电或释放电能
- 在电量充足时将发动机停止运行以提高能效
四、辅助系统
1. 制动能量回收系统：
- 利用制动过程中的动能转换为电能储存于电池中
- 减少能量损失，提高动力利用率
2. 启动发电机：
- 发动机启动过程中，由发电机提供电能供给汽车电器系统 - 减少对电池的依赖，延长电池寿命
以上即为混合动力原理图，文中无与标题相同的文字。

丰田普锐斯混合动力汽车构造与维修学习目标1. 了解丰田普锐斯混合动力汽车性能2. 认识THS、变速驱动桥、发动机系统、制动系统和起动系统的结构3. 掌握这些系统的运行模式和工作原理，熟悉诊断流程和方法。

普锐斯混合动力系统组成及运行模式一、概述丰田混合动力汽车的核心技术是丰田混合动力系统（THS-I），它结合了汽油发动机和电机两种动力，通过并联或串联相结合的方式进行工作，以达到良好的动力性、经济性和低排放效果。

2003 年，丰田公司推出了第二代丰田混合动力系统（THS-II），该系统运用在普锐斯和凯美瑞等混合动力车型上。

另外，它采用了由大功率混合动力汽车蓄电池（额定电压为直流201.6V，简称为“HV 蓄电池”）和可将系统工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统。

（1）优良的行驶性能丰田混合动力系统 II（THS-II）采用了由可将工作电压升至最高电压（直流 500V）的增压转换器组成的变压系统，可在高压下驱动电动机一发电机 1（MG1）和电动机一发电机 2（MG2），并以较小电流将与供电相关的电气损耗降到最低。

因此，可以使 MG1 和 MG2 高转速、大功率工作。

通过高转速、大功率 MG2 和高效 1NZ-FXE 发动机的协同作用，达到较高水平的驱动力，使车辆获得优良的行驶性能。

（2）良好的燃油经济性THS-II 通过优化MG2 的内部结构获得高水平的再生能力，从而实现良好的燃油经济性。

THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作。

在发动机工作效率良好的情况下，发动机在发电的同时，使用 MG1 驱动车辆。

因此，该系统以高效的方式影响驱动能量的输入一输出控制，以实现良好的燃油经济性。

THS- Ⅱ车辆减速时，前轮的动能被回收并转换为电能，通过 MG2 对 HV 蓄电池再充电。

（3）低排放 THS-II 车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用 MG2 来工作，实现发动机尾气的零排放。

荣威Ei6插电混动结构原理主要是通过强混、弱混和串联三种模式。

具体来说：
1. 强混：发动机在行驶中处于最大功率状态，通过BSG（皮带驱动启动发电机）启动发动机，通过变速箱驱动车轮，多余的电量会储存到电池组中。

在电池组电量耗尽时，发动机和电机都会处于并联模式，共同驱动车轮。

2. 弱混：在车辆起步、低速时，车辆由电机单独驱动，发动机处于怠速状态。

减速时，电机回收能量，将其转化为电能并储存于电池中。

3. 串联：在电机和发动机并联的状态下，增程式电混车能够实现发动机和电机同时驱动车轮行驶，且两者之间可以随时切换。

同时，在串联模式下，车辆处于纯电模式、发动机模式和串联直驱模式等多种动力模式之中。

这种插电混动结构的优点包括较低的油耗、顺畅的驾驶体验、环境适应性强以及较低的维护成本。

但是，在实际使用过程中，由于荣威Ei6需要保留发动机，可能会给一些消费者带来心理上的不适感。

总的来说，荣威Ei6插电混动结构的原理是基于先进的动力系统设计，通过多种动力模式的切换，实现动力的高效输出和能源的充分利用。

项目2￿混合动力汽车地高压系统与安全操作4 课时4 实训混合动力汽车地高压系统1混合动力汽车地安全措施2混合动力汽车高压系统地安全操作3目录1.混合动力汽车地高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成常规混合动力汽车高压系统如图2-2所示,主要包括电机和控制器,动力蓄电池和管理系统,电动空调,DC/DC变换器,逆变器等。

图2-2 常规混合动力电动汽车高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成插电式混合动力电动汽车高压系统如图2-3所示,主要包括电机和控制器,动力蓄电池和管理系统,电动空调,DC/DC变换器,逆变器,车载充电机,充电口,高压配电箱等。

有地混合动力汽车把高压配电箱用电力电子装置代替。

图2-3 插电式混合动力电动汽车高压系统1.1 混合动力汽车高压系统地组成混合动力汽车在高压电气设备外壳体地醒目位置,如动力蓄电池系统,高压配电箱,驱动电机,充电机,DC/DC变换器等都设置高压警告标识,用于使用户接触时注意,防止高压触电。

高压警告标识地底色为黄色,边框与箭头为黑色。

当移开遮拦或外壳可以露出B级电压带电部分时,遮拦与外壳上也应有同样地符号清晰可见。

高压系统中地电线与其它车载电网以和12V车载电气系统中地电线明显不同。

由于高压系统地高电压,强电流,其电线地横截面与其它地相比要大许多,并且通过专用连接器连接。

与12V车载电网不同,高压系统与车身之间没有电位差。

高压系统地所有电缆均为橙色,以强调高压地危险性。

在高压线路中,还采取了防止极性颠倒地保护措施。

由于通过颜色或手动方式进行了标记,所以线路布设不会出现错误。

图2-4所示为大众途锐混合动力汽车高压系统线路,它包括从高压蓄电池接至电力电子装置地两条高压电线,从电力电子装置接至电机地三条高压电线,从电力电子装置接至空调压缩机地一条高压电线。

图2-4 大众途锐混合动力汽车高压系统线路1.1 混合动力汽车高压系统地组成从高压蓄电池接至电力电子装置地线路如图2-5所示。

混合动力在RTG上的应用摘要：原轮胎吊的动力由安装在设备本体的柴油发电机组提供，其功率为400kW。

由于发电机组大部分时间处于空载或轻载运行，其做功效率较低；负载从高处到低处产生的势能通过制动电阻消耗，浪费了大量能量。

一台这样的轮胎吊，按年作业量10万TEU计算，年耗油约103立方米，按5.97元/升计算，年燃油费约61.5万元，并产生了大量的大气污染物。

在保持轮胎吊原有各项功能的情况下，利用发电机组+锂电池形式对原有供电系统进行改造，使龙门吊在混合动力状态下具备正常工作的功能，满足满载的情况下同时起动起升机构和小车机构以最高加速度加速至全速运行，实现龙门吊全天候作业，并通过回馈能量储放、发电机组控制等方式有效降低能耗，在同等测试工况下对比原有柴油机组达到50%以上节油效果。

关键词：轮胎吊；柴油发动机；锂电池；节油效果引言伴随着以石油为代表的化石能源日益短缺，国际油价持续快速上涨，给各大集装箱码头的运营成本带来了巨大压力。

常规的轮胎吊是以柴油发电机组为动力，其能量转化效率低、成本高、能耗大。

同时轮胎吊在作业时排放的废气黑烟和柴油机运转时产生的巨大噪音与国家环保局规定的要求有一定距离。

如何在保持原有轮胎吊的机动性前提下，实现节能降耗，正式发电机组+锂电池为动力轮胎吊能解决的问题。

1．电气系统设计概况1.1混合动力系统框架图1 混合动力系统框图1.2系统硬件结构（1）柴油发电机组将大功率柴油发电机组改成小功率机组，为锂电池储能单元充电。

选用80KW，400V 小型柴油发电机组。

当电池组发生故障时可切换至柴油机组直接供电，柴油机组直接供电满足大车机构、小车机构和起升机构的慢速运行和空调、照明、通讯供电等的正常要求。

（2）可控整流单元模块原RTG使用的西门子二极管整流单元，改为可控整流单元模块。

具有整流、限流、升压和稳压的作用，把柴油发动机组输出的400V交流电整流成所需的直流电，升压并稳定到所需的电压，同时可以防止在起升重载上升发电机组过载熄火。

混合动力工作原理混合动力是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，它的工作原理是通过内燃机和电动机的协同作用，实现车辆动力的高效输出。

混合动力系统既可以利用内燃机的高功率输出，又可以利用电动机的低速高扭矩特性，从而达到节能减排的效果。

下面我们来详细了解一下混合动力的工作原理。

首先，混合动力系统由内燃机、电动机和电池组成。

内燃机主要负责提供高速行驶时的动力输出，而电动机则主要负责低速行驶和起步时的动力输出。

电池则用来储存电能，以供电动机使用。

在车辆行驶过程中，系统会根据车速、负载和驾驶模式等因素自动调节内燃机和电动机的工作状态，以实现最佳的动力输出和燃油经济性。

其次，混合动力系统采用了能量回收技术。

在制动和减速过程中，电动机会转换成发电机，将动能转化为电能储存在电池中，以供后续使用。

这样一来，不仅能够提高能源利用率，还能减少制动时产生的能量浪费，从而进一步提高燃油经济性。

另外，混合动力系统还采用了智能能量管理系统。

这个系统会根据车辆的行驶状态和驾驶员的需求，智能地控制内燃机和电动机的工作模式，以实现最佳的能量利用效果。

比如在高速行驶时，系统会主要依靠内燃机提供动力；而在低速行驶或起步时，系统会主要依靠电动机提供动力。

这种智能能量管理系统能够最大限度地发挥混合动力系统的优势，从而实现更高的燃油经济性和动力性能。

总的来说，混合动力系统的工作原理是通过内燃机和电动机的协同作用，实现车辆动力的高效输出。

它不仅能够提高燃油经济性，还能减少尾气排放，对环境友好。

随着科技的不断发展，混合动力技术也在不断完善，相信它会在未来发展中扮演越来越重要的角色。

混合动力如何工作原理
混合动力系统是一种结合了内燃机和电动机的动力系统，其工作原理主要分为两个部分：内燃机工作和电动机工作。

首先，内燃机工作。

当车辆需要行驶时，内燃机会启动并燃烧燃料，通过连杆将产生的动力传递给传动系统，驱动车辆前进。

同时，内燃机还会带动发电机，将剩余的能量转化为电能，储存在电池中。

其次，电动机工作。

当车辆需要加速或行驶在低速时，电动机会启动并由电池供电，直接驱动车辆前进。

电动机具有高效率和强大的低转速扭矩，能够为车辆提供强劲的动力输出。

在适当的条件下，电动机也可以起到辅助内燃机工作，减轻内燃机的负荷并提高燃油利用率。

混合动力系统的工作原理是基于车辆在不同行驶状态下选择最佳的动力来源。

例如，在低速行驶和启动阶段时，电动机可以单独提供动力，减少燃料的消耗和污染物排放。

而在高速行驶和急加速时，内燃机会发挥更大的功效，为车辆提供所需的动力。

整个系统的控制是由电子控制单元（ECU）负责的，它根据车速、加速度和驾驶员需求等参数来调节内燃机和电动机的工作模式，以达到最佳的燃油效率和动力输出。

总之，混合动力系统通过整合内燃机和电动机，根据不同行驶
需求自动选择合适的动力来源，以提高燃油利用率、减少尾气排放，并为车辆提供高效、环保的动力输出。

动力电池PACK系统组成1）动力电池模块；2）结构系统；3）电气系统；4）热管理系统；5）BMS；奥迪A3 Sportback-etron混合动力车的PACK1）动力电池模块系统如果把电池PACK比作一个人体，那么模块就是“心脏”，负责储存和释放能量，为汽车提供动力。

2）结构系统结构系统主要由电池PACK上盖、托盘、各种金属支架、端板和螺栓组成，可以看作是电池PACK的“骨骼”，起到支撑、抗机械冲击、机械振动和环境保护（防水防尘）的作用。

3）电气系统电气系统主要由高压跨接片或高压线束、低压线束和继电器组成。

高压线束可以看作是电池PACK的“大动脉血管”，将动力电池系统心脏的动力不断输送到各个需要的部件中，低压线束则可以看作电池PACK的“神经网络”，实时传输检测信号和控制信号。

4）热管理系统热管理系统主要有4类：风冷、水冷、液冷、相变材料。

以水冷系统为例，热管理系统主要由冷却板，冷却水管、隔热垫和导热垫组成。

热管理系统相当于是给电池PACK装了一个空调。

为什么电池需要热管理系统？其实很简单，因为电池充放电的过程实际上就是化学反应的过程，化学反应会释放大量的热量，需要将热量带走，让电池处于一个合理的工作温度范围内，以提高电池的寿命和可靠性。

5）BMSBMS：Battery management system 电池管理系统，可以看作是电池的“大脑”。

主要由CMU和BMU组成。

CMU ：Cell monitor Unit单体监控单元，负责测量电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。

当CMU测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的电池“神经网络”传送给BMU。

BMU：Battery management Unit电池管理单元。

负责评估CMU传送的数据，如果数据异常，则对电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免电池超出许可的使用条件，同时还对电池的电量、温度进行管理。

根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。