普锐斯汽车工作原理图_普锐斯汽车工作原理图解

       感谢大家给予我这个机会，让我为大家解答普锐斯汽车工作原理图的问题。这个问题集合囊括了一系列与普锐斯汽车工作原理图相关的问题，我将全力以赴地回答并提供有用的信息。

1.混合动力汽车的基本结构

混合动力汽车的基本结构

       基本结构

       混合动力汽车的结构较为复杂，它具有传统汽车与纯电动汽车的双重部件。如图所示，混合动力汽车配置有内燃机、动力电池、动力驱动单元、DC/DC转换器，如果是插电式混合动力汽车还配置有车载充电器等。

       由于动力电池、DC/DC转换器等部件与纯电动汽车在结构原理上并无区别，但是动力驱动单元的设计却是混合动力汽车的中心，即是车辆混合动力驱动形式的反映，也是一辆混合动力汽车技术性能的重要表现。

       在混合动力的车型中，中度、重度混合动力其内部在传统内燃汽车基础上主要增加有高压动力电池组和改进的变速驱动单元，并为特定车辆需求增加一些其他附属部件。

       变速驱动单元的结构

       混合动力汽车的变速驱动单元，不同于现有的自动变速器或手动变速器，其内部主要包含有：

       用于驱动和发电的三相电机。

       用于实现动力切换的离合器。

       用于实现输出动力变速的齿轮机构。

       混合动力汽车变速驱动单元，目前有两种应用比较广泛的类型，分别以丰田普锐斯为代表的混联形式变速驱动单元和以比亚迪秦为代表的并联式变速驱动单元。

       混联式变速驱动单元的机构可以实现更多的混合驱动模式，例如纯电动驱动模式、内燃机与电机复合工作模式以及各种工况下的不同组合模式，通常这种变速驱动单元内部设计有两个电机。

       并联式变速驱动单元的机构最大优点是可以在电力驱动模式下失效时，单纯依靠内燃机也可以由改变速单元继续驱动车辆行驶。

       内燃机与内部行星齿轮机构的行星架相连接。

       MG1与行星齿轮机构的太阳轮是相连接。

       MG2与行星齿轮机构的齿圈以及车辆输出轴相连接。

       从其内部连接关系可以判断出来，该变速单元中即存在着内燃机提供动力给MG1发电，MG2用于驱动车辆的串联形式；也存在着在MG1固定情况下，内燃机和MG2同时利用行星齿轮机构驱动车辆的并联形式。因此，可以从这样的结构中判断出普锐斯采用是混联形式。

       混合动力汽车采用的电机通常是三相交流电机，它替代了传统汽车上的发电机和起动机。需要起动内燃机时，内部的电机作为起动机，带动内燃机运转；内燃机起动后，又会作为发电机，为车辆提供持续电能，如图所示。

       并联式变速驱动单元

       在比亚迪秦的变速驱动单元中，组合设计有一个DCT双离合变速器和一台驱动电机，并通过一套减速机构进行并联起来。

       如图所示，其内部的连接关系是：

       驱动电机通过单独的一套减速机构与齿轮变速器相连。

       内燃机通过DCT双离合变速器以及另外一套减速机构与齿轮变速器相连。

       比亚迪秦的电机是由外圈的定子与内圈的转子组成，是汽车的动力源之一，向外输出转矩，用于驱动汽车前进、后退；同时也可以作为发电机发电（例如，在滑行、制动过程中以及发动机输出的额外转矩的势能或者动能通过电机转化为电能存储）。

       电机采用交流永磁同步电机，额定功率为40kW。

       电动汽车的主要能源必须是高压动力电池。电瓶车和传统燃油车最大的区别在于能源。燃油车的能源是汽油，通过火花塞点火爆炸做功，通过发动机的反馈控制和排放处理，将废气排放到大气中。

        随着汽车数量的增加，环境污染和能源消耗越来越严重。随着时代的发展，零排放电动汽车已经开始发展。可以说，每个国家都在大力发展新能源汽车。我国发展新能源汽车是“弯道超车”，重点发展 纯电动 汽车，特别是在一些经济发展较好的城市， 电动车 随处可见。然后，我们来分析一下电动汽车的能源——高压动力电池。

        电动汽车结构分析

        电动汽车主要由电驱动系统、机械 传动系统 、电池系统和充电系统组成，其中电驱动系统是整个电动汽车实现能量转换的核心，比如将电池的电能输出给电机，机械传动装置将传递的电能以机械能的形式传递给驱动轮。

        我们以纯电动车结构为例，如下图所示。汽车行驶时，电池输出的电能由控制系统计算，电机的转动由控制器(变频器)控制，电机输出的扭矩通过传动系统是车轮前进或后退。

        控制系统可以根据各种路况下的车速、油门踏板位置传感器的开启信号和加速度等进行能量转换。电机的逆变器不同，控制器也不同。控制器将动力电池的DC功率转换成交流功率来驱动交流电机。

        电动车的动力电池分析

        其实市场上有两种动力电池:镍氢电池和磷酸铁锂电池。例如，丰田最省油的 混合动力 系统THS-II使用丰田卡罗拉、雷克萨斯和普锐斯，别克君威和本田CRV等其他品牌，国外 特斯拉 纯电动汽车使用三元锂电池，或钴酸锂电池。

        镍氢电池

        目前，大多数混合动力汽车使用镍氢电池。这种电池的正极是氢氧化镍，负极是金属氧化物，电解液是30%的氢氧化钾。金属氧化物的工作原理是水溶液中的氢离子运动产生电流，然后氢气会在负极上逐渐消耗掉。工作原理如下图所示。

        使用镍氢电池没有重金属污染的问题。镍氢电池的比能量较高，可超过70WH/kg，比功率为200W/kg，单电池额定电压为1.2V，通常10个单电池组成12V电池组，也有7个电池组成的7.4V电池组，如普锐斯，其电容为6.5AH，整体电池电压为201.6V

        镍氢电池具有很强的充放电能力。在工作过程中，阳极释放氧气，阴极释放氢气。这两种气体很容易结合成电池内部的水，保持内部压力不变，基本不需要调节电解液的密度。

        磷酸铁锂电池

        磷酸铁锂电池正极为磷酸亚铁锂结构，负极为石墨，中间隔板为聚乙烯，电池中间上下两侧装有有机电解液。当电池温度异常时，中间隔板可以阻挡锂离子的通过，防止电池内部电流短路。

        电池放电时，锂离子从石墨负极板析出，通过中间隔板到达正极板，从而产生电流；在充电过程中，锂离子在电动势的作用下从正极沉淀到负极。

        铁锂电池的电芯电压为3.2V，最大电压可达3.6V，最大沸点电压为2.0V V，这类电池为“18650”形状的绕组结构。电池直径18毫米，高度65毫米，最大容量3100毫安时。

        磷酸铁锂电池没有电池的记忆响应，也就是在使用过程中如果发现车内所剩电量很少，可以找附近的充电站进行充电，不会影响电池的性能，充电前也不需要用完最后一点电量。镍氢电池不一样。如果用于 插电式混合动力 汽车，则需要在电池第一次充满电后使用。这是因为这两种电池的电池记忆效果不同。

        总结

        电动汽车的主要能源是动力电池，动力电池分为镍氢电池和磷酸铁锂电池，分别适用于混合动力和纯电动汽车。长时间使用后，原单电池的性能会出现一些差异，比如电压达不到原来的水平，续航里程达不到要求的里程等。因此，发现故障后必须及时对电池进行测试。

       今天的讨论已经涵盖了“普锐斯汽车工作原理图”的各个方面。我希望您能够从中获得所需的信息，并利用这些知识在将来的学习和生活中取得更好的成果。如果您有任何问题或需要进一步的讨论，请随时告诉我。