HV系统(电池管理系统)

底盘驱动桥•P112混合动力变速驱动桥主要区别链条的传动比改变由滚锥轴承变为滚珠轴承采用WS型变速器液MG1发电机MG2电动机THSIIMG(电动机/发电机)–参数•MG1项目’04PRIUS类型同步交流电动机功能发电机,发动机的起动机额定电压VAC500最大输出功率kW(PS)/rpm37.8(51)/9500最大扭矩N·m(kgf·m)/rpm45(4.58)/0–6000最大扭矩时的电流Arms75最大转速10,000rpm冷却系统水冷THSIIMG(电动机/发电机)–参数•MG2项目’04PRIUS类型同步交流电动机功能发电、驱动车轮额定电压VAC500最大输出功率kW(PS)/rpm50(68)/1200–1540最大扭矩N·m(kgf·m)/rpm400(40.8)/0-1200最大扭矩时的电流Arms230最大转速6,700rpm冷却系统水冷高电压系统高电压系统系统框图Prius系统框图HV蓄电池制动执行器辅助电池空调压缩机空调变频器DC-DC转换器SMR1,2and3升压转换器MG1MG2混合驱动桥变频器发动机档位传感器(换档,选择)加速踏板位置传感器车速传感器CAN发动机ECU(ECM)防滑控制ECU蓄电池ECUDLC3HVECU分解器型速度传感器(MG2)HV蓄电池Prius系统框图检修塞CAN蓄电池冷却风扇继电器蓄电池冷却风扇电机HV蓄电池蓄电池冷却风扇控制器BEAN电流传感器电压x14+-HVECU空调ECU发动机ECU(ECM)温度x4蓄电池ECU(32-bit)网关ECU温度传感器(热敏电阻型)变频器总成升压转换器(可变电压系统)–系统图升压转换器变频器IPM大功率晶体管电抗器绝缘栅双极晶体管IPMHV蓄电池MG1MG2MGR变频器总成可变电压系统–电压的升压操作可变电压系统HV蓄电池ON变频器288V变频器总成可变电压系统–电压的升压操作可变电压系统HV蓄电池288VON变频器可变电压系统HV蓄电池变频器201-500V直流OFF变频器总成可变电压系统–电压降压运作(当充电时)可变电压系统HV蓄电池变频器ON变频器总成可变电压系统–电压降压运作(当充电时)可变电压系统HV蓄电池变频器288-650VON可变电压系统HV蓄电池变频器OFF变频器总成可变电压系统–电压降压运作(当充电时)可变电压系统HV蓄电池变频器ON电压的调节由绝缘栅双极晶体管完成电机控制电机控制系统电压扭矩MG2速度HV蓄电池电压500V为了使损耗最小化,要根据MG2的运行条件调节系统电压Time系统电压(V)5004003002001000MG2速度系统电压(要求)电机控制电机控制–在车辆上的测量值(加速踏板ON/OFF)系统电压(实际)电机控制电机控制–车辆运行时的测量值(节气门全开)Time系统电压(V)5004003002001000MG2速度系统电压(实际)系统电压(要求)电机控制应用电压的增加–电压控制范围低速中速高速电机速度扭矩变频器总成变频器运作–电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器总成变频器运作–电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器总成变频器运作–电机驱动VWUIPM变频器IPMMGONON变频器总成变频器运作–再生电能VWUIPMIPMMG再生电压到可变电压系统变频器变频器总成变频器运行永久磁铁定子线圈变频器总成MG1/MG2–定子线圈的极性和磁场强度是随时在变的变频器总成MG1/MG2–永久磁铁转子的转动是通过定子线圈的吸引和排斥形成的变频器总成MG1/MG2变频器总成MG1/MG2电机控制转子磁极V-型磁体MG2转子(’04PRIUS)MG2转子(’03PRIUS)Prius变频器总成HVECUMG1变频器MG2变频器GUUGVUGWUMUUMVUMWUMG2MG1ExtSINCOSExtSINCOSMG1分解器MG2分解器变频器电机控制系统图(PRIUS)HV蓄电池(DC201.6V)电压传感器变频器电流传感器关闭温度传感器MG分解器HVECU失效信号PWM(U,V,W)电机速度诊断需求的扭矩通讯电机控制部分DC201VDC–DC转换器DC500V变频器总成辅助蓄电池DC12VDCACAC201VAC12VACDC变频器总成DC–DC转换器–电压转换DC201VDC12VMG1MG2HV蓄电池变频器可变电压系统变频器总成DC–DC转换器–运作DC288V变压器直流交流DC12V整流二极管滤波电路辅助蓄电池直流–直流转换器变频器总成DC–DC转换器–运作DC-DC转换器变频器288v备用电池SAMDMGECUHVECU转换器控制电路NODDVLOIGCT辅助蓄电池当辅助蓄电池电压低车辆状态车辆状态辅助蓄电池电压PRIUS档位指示灯不亮(能够变成READYON状态)9.5V或更低不能变成READYON状态7V或更低辅助蓄电池当辅助蓄电池电压低时的车辆状态PRIUS正常档位指示灯不亮多信息显示屏熄灭档位指示灯闪烁熄灭9.5VREADYON0VHV蓄电池和SMR系统主继电器HV系统图电阻电源电缆DC–DC转换器升压转换器MG1MG2SMR1SMR2SMR3A/C变频器变频器A/C变频器变频器SMR1SMR2SMR3注意:检测区域和故障部位可以是不同的漏电检测传感器蓄电池ECU车辆后部车辆前部SMR(系统主继电器)系统图电流传感器SMR2SMR1SMR3电阻HV蓄电池检修塞电源开关空气囊传感器总成断路传感器互锁开关(检修塞)互锁开关(变频器盖)变频器HVECU电源控制ECU电压传感器蓄电池ECUHV蓄电池SMR(系统主继电器)–READYON步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–READYON步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–READYON步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–READYON步骤1:SMR1/SMR3ON步骤2:SMR2ON步骤3:SMR1OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–电源关闭步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–电源关闭步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFFHV蓄电池SMR(系统主继电器)–电源关闭步骤1:SMR2OFF步骤2:SMR3OFFSMR运作和系统电压电压时间SMR1SMR2SMR3ONOFFON(+)(-)OFFOFFOFFOFFONONOFFOFFOFF0HV蓄电池系统图(PRIUS)检修塞CAN蓄电池冷却风扇继电器蓄电池冷却风扇电机HV蓄电池蓄电池冷却风扇控制器BEAN电流传感器电压x14+-HVECU空调ECU发动机ECU(ECM)温度x4蓄电池ECU(32-bit)网关ECU温度.传感器(热敏电阻)HV蓄电池什么是充电状态?充电状态(StateofCharge)=充电率HV蓄电池能量监视器•充电状态用8条线段表示•8条线段充电状态100%•0条线段充电状态0%•输出的功率由蓄电池的温度控制(不是根据充电状态)充电状态的表示颜色线段的数量绿色7~8蓝色3~6紫色1~2HV蓄电池充电状态计算–充电状态是由电流值计算的(输入/输出)*:当输出电流值大时,电压的下降也大40%60%充电状态3次加速6次加速(Full):36kW=160Ax175V*(Half):20kW=70Ax195V时间123456123HV蓄电池充电状态计算–充电状态和电压•充电状态:相对值•电压:绝对值电压充电状态0%40%60%80%HV蓄电池充电状态计算–电压和温度充电状态下降相同时，电压下降是也会因温度不同而不同。[例]消耗;80A电压温度.30°C0°C60V30VHV蓄电池充电状态计算1块对每一块蓄电池充电状态监控P0A7F:蓄电池包装劣化P0A80:有电压差异P3011–P3025：某块电池有故障HV蓄电池输出限制1.高/低温度2.充电状态达到下限3.电压达到下限4.有诊断故障HV蓄电池输出下降的部分由发动机输出的增加代替这样对驾驶性能没有影响输出限制条件