串并联式HEV的构成和操控
下面拿串并联式HEV来具体介绍一下体系构成和操控。
普锐斯的示例装备有发动机、MG1和MG2(图1)。为了最佳运转两套驱动体系,由HEV·ECU对它们进行归纳操控。主电池为镍氢充电电池,体系主继电器及电流传感器等电源类产品与EV相同。别的,还装备了12V电池充电用DC-DC转换器,并采用了空调用电动压缩机,这些也与EV相同。不过并未装备EV所必需的充电器。
HEV的操控体系如图2所示。HEV·ECU依据驾驶员的要求、车辆的状况以及主电池的充电状况,将要使发动机发生的功率作为发动机要求功率,向发动机ECU宣布指令。然后由发动机ECU依照HEV·ECU指示的发动机要求功率来操控电子操控油门的开度。
图1:HEV的构成(普锐斯的示例)
装备发动机和两个马达兼发电机(MG1、MG2)。
图2:HEV的操控体系
HEV·ECU为“司令部”,进行多种操控。
别的,HEV·ECU还会计算出MG1的扭矩和MG2的扭矩,向MG·ECU宣布扭矩指令值。在接到指令后,MG·ECU就会经过逆变器来操控MG1和MG2,依照扭矩指令值来输出驱动力。
一起,电池监测单元还会获取主电池的信息(电流、电压、温度),发送给HEV·ECU。HEV·ECU依据这些信息计算出主电池的剩下容量(SOC:STate Of Charge),为使体系到达最佳状况而对充电状况进行操控。
普锐斯这样的HEV在减速时将马达用作发电机,把运动能量转变成电力存储到主电池中。为了收回更多的运动能量,施行对运用摩擦力的机械式制动以及依据发电的再生制动进行分配的操控(图3)。
在电力操控方面,一直监测主电池的容量,依据电池的SOC对充电量及放电量进行办理。主电池在EV行进时那样将马达用于驱动时进行放电,在旋转时那样将马达用作发电机时被充电(图4)。SOC高时EV行进的可能性更高,可再生的能量变少。而SOC低时则与之相反。
图5展现了主电池的SOC是怎么改变的。主电池的SOC过高的话存在过量充电的不良影响,而过低的话则存在过度放电的不良影响。要想按捺主电池功能的下降,长时间保证可靠性,需求约束SOC的运用范围。因而要运用电池传感器一直把握再生量和放电量,计算出SOC。运用镍氢充电电池的一般HEV一般将SOC的运用范围约束在20~40%左右(SOC在40~60%或40~80%)。
图3:HEV的制动