串聯(lián)式混合動力汽車能量流動示教板說明書ok

1、第三章 產(chǎn)品的構(gòu)造 一產(chǎn)品的概述：本實訓臺展示了串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的能量控制原理，可以動態(tài)模擬串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的啟動、低速行駛、一般行駛、全速行駛、減速行駛、停車和發(fā)動機啟動/怠速等各種工況下的能量流動方向以及發(fā)動機、發(fā)電機、電動機的模擬運行狀態(tài)，動態(tài)展示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)特點和優(yōu)勢。適用于中高等職業(yè)技術院校、普通教育類學院和培訓機構(gòu)對混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)組成特點實訓的教學的需要。本實訓臺功能齊全、操作方便、安全可靠。二產(chǎn)品的尺寸及安裝部件A、面板尺寸：1600mm1000mm200mm（長寬厚）；B、底架尺寸1400mm700mm685mm（占長占寬占高）；C、安裝部件：發(fā)光二極管、模擬無刷

2、直流電機、點火開關、檔位模擬開關、電機轉(zhuǎn)速表、指針電流表、工況鎖定按鈕、制動開關、油門踏板、移動臺架等。三、產(chǎn)品相關資料串聯(lián)式混合動力汽車的主要特征是車輛的驅(qū)動力只來源于電動機，發(fā)動機不直接參與串聯(lián)式混合動力汽車的驅(qū)動，它與發(fā)電機組合成只作電能供應的系統(tǒng)。（一）串聯(lián)式混合動力汽車的兩種結(jié)構(gòu)組成形式串聯(lián)式混合動力汽車(Series Hybrid Electric Vehicle,SHEV)的主要特征是車輛的驅(qū)動力只來源于電動機。串聯(lián)式混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)的三大動力總成:發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動電動機是以串聯(lián)的方式組成，其發(fā)動機不直接參與串聯(lián)式混合動力汽車的驅(qū)動，它與發(fā)電機組合成只作電能供應的系統(tǒng)。按

3、其驅(qū)動原理又可被分為兩種形式，它們的結(jié)構(gòu)組成分別如圖a、b所示。圖a為蓄電池單向驅(qū)動電動機形式，特點是驅(qū)動電動機只由蓄電池供給電能，發(fā)動機帶動發(fā)電機所發(fā)的電只供蓄電池充電。所以這種動力系統(tǒng)的蓄電池為其主要動力源，通常要求蓄電池容量較大。而發(fā)動機-發(fā)電機組僅為輔助動力源，其功率要求可較小，車輛行駛期間不足以維持蓄電池的荷電狀態(tài)，行駛后停車時可采用外接充電型(PHEV)利用電網(wǎng)充電或繼續(xù)由發(fā)動機帶動發(fā)電機充電。此種結(jié)構(gòu)形式的供電模式(或電流流向)只有兩種(從圖中也可看出):即在正常動力驅(qū)動行駛時只由動力電池組供電;而在滑行、下坡和降速制動時通過電機發(fā)電回饋向蓄電池反向充電。圖b為發(fā)電機或蓄電池雙向

4、驅(qū)動電動機形式，其驅(qū)動電動機既可從蓄電池獲得電能，也可由發(fā)電機直接提供。相對來說，這種動力系統(tǒng)的蓄電池容量可較小。它主要起補充峰值功率的作用并在起步、低速等少數(shù)行駛工況下使用。而發(fā)動機發(fā)電機組的功率就要求較大，它在大多數(shù)行駛工況中直接向驅(qū)動電動機提供電能，即省去了經(jīng)蓄電池轉(zhuǎn)換過程中的部分能量損失，并且發(fā)動機-發(fā)電機組還要適時為蓄電池補充能源，使車輛行駛期間能維持蓄電池的荷電狀態(tài)。對于供電模式，該結(jié)構(gòu)形式就可有四種，相對前一種來說即在正常動力驅(qū)動行駛時就可有三種模式:單獨由動力電池組供電，這可用在低速或平坦道路行駛時;由發(fā)動機發(fā)電機組供電，這一般用于起動、較高速行駛時;動力電池組與發(fā)動機發(fā)電機組

5、共同供電，這主要在起動、爬坡、高速行駛時用。這兩種串聯(lián)式混合動力汽車結(jié)構(gòu)形式在車輛行駛中各部分的工作原理基本類同，其發(fā)動機始終在熱效率高排放低的最佳工況下運轉(zhuǎn)，由發(fā)動機帶動發(fā)電機均衡地發(fā)電。電能在控制器的調(diào)節(jié)下被充入蓄電池，再由蓄電池或直接供給轉(zhuǎn)換器電能，轉(zhuǎn)換器即為電機調(diào)速驅(qū)動器，轉(zhuǎn)換成所配電動機要求的直流、交流或脈沖相應電壓的電流，驅(qū)動電動機按一定速度要求運轉(zhuǎn)。電動機通過帶減速與差速機構(gòu)的驅(qū)動橋來帶動車輪行駛。低負荷運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機發(fā)出的功率超過驅(qū)動車輛的需要，多余的電能就儲存在蓄電池內(nèi)。而在高負荷運轉(zhuǎn)時，對于圖b的結(jié)構(gòu)形式除了發(fā)電機發(fā)出的電能外，電池組也可同時提供電能，而對于圖a的結(jié)構(gòu)形式只

6、能從蓄電池獲得電能。但兩種形式的最高輸出功率都要受到驅(qū)動電動機功率的限制。其中蓄電池組作為發(fā)電機與驅(qū)動電動機間的儲能裝置，其功能主要起到功率平衡作用。它也可采用諸如超級電容、飛輪電池等其他儲能裝置，不過如此對上述兩種結(jié)構(gòu)形式的發(fā)動機-發(fā)電機組的要求又有所改變。（二）串聯(lián)式混合動力汽車的優(yōu)缺點串聯(lián)式混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)所組成的發(fā)動機-發(fā)電機組、動力電池組和驅(qū)動電動機等部件在汽車底 盤上的布置有較大的自由度，控制系統(tǒng)也較簡單。由于只有唯一的電動機驅(qū)動模式，對電動機的功率要求較高，其動力特性更趨近于純電動汽車。串聯(lián)式混合動力汽車的加速度和最大車速，也受蓄電池的峰值功率密度和為電動機提供動力的發(fā)動機-

7、發(fā)電機組的功率限制。因此，設計串聯(lián)混合驅(qū)動系統(tǒng)應考慮的關鍵問題是電動機的最大轉(zhuǎn)矩和功率特性，以及發(fā)動機發(fā)電機組的最大功率和可利用的電力范圍，對蓄電池的選擇還需考慮其容量應滿足汽車加速時電動機輸出功率的要求或者滿足汽車續(xù)駛里程對能量的需要。串聯(lián)混合驅(qū)動的主要優(yōu)點是發(fā)動機可以在固定工況點工作，因此可以使發(fā)動機在有害排放物最低與效率最高的工況點工作，固定工況點運轉(zhuǎn)也便于排氣后處理裝置始終保持高凈化率。串聯(lián)混合驅(qū)動的主要缺點是總效率較低，這是因為發(fā)動機產(chǎn)生的機械能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能，電能又由電動機轉(zhuǎn)換成機械能，每種轉(zhuǎn)換過程都會有能量損失;串聯(lián)混合驅(qū)動的另一缺點是當需要在高速公路上行駛時，最大車速需要

8、能產(chǎn)生相應的最大功率Pmax的電動機，由于上述能量轉(zhuǎn)換中的損失，就需要選擇其功率比Pmax還大得多的發(fā)動機，從而使電動汽車的重量較大。因此，串聯(lián)式混合動力車主要適于在城區(qū)以低速行駛的車輛，如此即可選用功率較小的電動機及發(fā)動機等，使得裝置的體積及重量并不會很大。如在公交汽車上應用，其裝置的空間布局也有較大的余地。第四章 產(chǎn)品的使用說明一操作步驟1、先檢查實訓臺的檔位選擇開關是否在空檔位置(中間).不在空檔位置請置空檔位置.插上電源線，打開點火ON檔,系統(tǒng)自檢通過并有“嘟”的一聲提示。自檢不通過并連續(xù)“嘟、嘟、嘟”聲音報警（注意：檔位選擇不在空檔，啟動自檢報警，直接將檔位開關置空檔即可）。自檢通過

9、后, 電機轉(zhuǎn)速表顯示“0000”，電機不轉(zhuǎn),電流表指針置零.空檔指示燈亮.撥動檔位選擇開關，向下為前進檔D檔，D檔指示燈亮，模擬汽車起步。這時電機開始低速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速表顯示電機低轉(zhuǎn)速，同時指針電流表向左偏指示電流為放電狀態(tài). 綠色發(fā)光管模擬能量走向，從HV動力電池DC-DC/DC-AC變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪. 演示串聯(lián)式混合動力汽車起步工況為HV動力電池提供能量驅(qū)動汽車.啟動(起步)工況狀態(tài)指示燈亮.電動機工作在電動模式。不按油門踏板,這種狀態(tài)一直維持,模擬演示串聯(lián)式混合動力汽車起步工況為純電動驅(qū)動工作模式。2、用手往下壓臺架上的油門踏板，電機加速轉(zhuǎn)動,面板上的轉(zhuǎn)速顯示表也在顯示電機

10、轉(zhuǎn)速上升,模擬串聯(lián)式混合動力汽車低速行駛.這時指針電流表指示放電電流偏小,表明汽車起步瞬間的放電電流很大,當汽車動起來低速行駛時,放電電流反而減小.同時綠色發(fā)光管模擬能量走向，從HV動力電池DC-DC/DC-AC變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪. 演示串聯(lián)式混合動力電動汽車低速行駛工況為HV動力電池提供能量驅(qū)動汽車.低速行駛工況狀態(tài)指示燈亮.電動機工作在電動模式。模擬演示串聯(lián)式混合動力汽車低速行駛工況為純電動工作模式。3、用手繼續(xù)往下壓臺架上的油門踏板，電機繼續(xù)加速旋轉(zhuǎn),面板上的轉(zhuǎn)速速表顯示電機轉(zhuǎn)速上升,超過一定轉(zhuǎn)速, HV動力電池電能和發(fā)動機發(fā)電電能交替提供能量給電動機驅(qū)動車輪，模擬演示串

11、聯(lián)式混合動力汽車一般行駛工況. 31 這時藍色發(fā)光管模擬能量走向，從燃油箱發(fā)動機發(fā)電機DC-DC/DC-AC變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪；同時DC-DC轉(zhuǎn)換HV動力電池的藍色發(fā)光管間斷閃爍，模擬部分能量適時給HV電池充電。演示串聯(lián)式混合動力汽車一般行駛工況之一為發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電提供電能，由電動機驅(qū)動車輛行駛的同時適時給HV動力電池充電. 一般行駛工況狀態(tài)指示燈亮. 串聯(lián)式混合動力汽車典型的發(fā)動機發(fā)電機電動機串聯(lián)工作模式。 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)動機發(fā)電供給電動機電能驅(qū)動車輛行駛的串聯(lián)工作模式，同時發(fā)動機發(fā)電適時給HV電池充電。32 這時綠色發(fā)光管模擬能量走向從HV動力電池DC-DC/DC-A

12、C變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪，一般行駛工況狀態(tài)指示燈亮.演示混合動力汽車一般行駛工況之二為HV動力電池提供能量，電動機驅(qū)動車輛行駛的純電動模式。一般行駛工況狀態(tài)指示燈亮.串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)常規(guī)純電動工作模式。 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)汽車一般行駛工況，由HV動力電池提供電能給電動機驅(qū)動車輛行駛和發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電提供電能給電動機驅(qū)動車輛行駛的交替工作。而且在發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電提供電能給電動機驅(qū)動車輛行駛的同時適時給HV動力電池充電。4、用手繼續(xù)往下壓臺架上的油門踏板，電機繼續(xù)加速旋轉(zhuǎn),面板上的轉(zhuǎn)速速表顯示電機轉(zhuǎn)速上升,超過一定轉(zhuǎn)速,HV動力電池和發(fā)動機發(fā)電協(xié)同工作提供電能給電動機驅(qū)動車輪

13、，模擬演示串聯(lián)式混合動力汽車全速行駛工況.這時藍色發(fā)光管模擬能量走向從燃油箱發(fā)動機發(fā)電機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪；綠色發(fā)光管模擬能量走向從HV動力電池DC-DC/DC-AC變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪.演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)全速/負荷工況電發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電給電動機驅(qū)動車輪以及HV電池提供電能給電動機驅(qū)動車輛行駛的協(xié)同工作模式。全速/負荷行駛工況狀態(tài)指示燈亮. 5、手松開油門踏板，電機停轉(zhuǎn)、發(fā)動機能量停止輸出,面板上的車速表顯示車速在減慢,演示混合動力汽車減速工況。5.1收油門或空檔自然減速（非制動）工況：這時指針電流表指示從放電狀態(tài)變?yōu)榱慊虺潆姞顟B(tài).表

14、明混合動力汽車在減速時汽車自動切斷電動機的功率驅(qū)動.演示混合動力汽車減速工況之自然減速車輛能量停止輸出。減速/制動工況指示燈點亮。A. 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)動機發(fā)電供給電動機電能驅(qū)動車輛行駛的串聯(lián)工作模式, 收油門或空檔自然減速（非制動）工況,藍色發(fā)光管模擬能量走向從燃油箱發(fā)動機發(fā)電機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器HV動力電池，指針電流表指示從放電狀態(tài)變?yōu)槌潆姞顟B(tài)。演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在發(fā)動機發(fā)電機電動機串聯(lián)工作模式時非制動減速時，自動切斷電動機的功率驅(qū)動，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機給HV動力電池充電。 B串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)HV動力電池提供能量給電動機驅(qū)動汽車行駛的純電動工作模式，收油門或空檔自然

15、減速（非制動）工況,所有模擬能量走向的發(fā)光管均不點亮，指針電流表指示從放電狀態(tài)變?yōu)榱銧顟B(tài)。演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在HV動力電池提供能量給電動機驅(qū)動汽車行駛的純電動工作模式時非制動減速時系統(tǒng)自動切斷電動機的功率驅(qū)動，車輛能量停止輸出。減速/制動工況指示燈點亮。5.2制動減速工況：無論油門踏板是否松開或在任何位置,只要按住制動開關,汽車自動切斷電動機的功率驅(qū)動，電動機變?yōu)榘l(fā)電機為HV電池充電, 指針電流表指示從放電狀態(tài)變?yōu)槌潆姞顟B(tài).汽車行駛狀態(tài)即刻由當前工況進入減速/制動工況, 電機由當前轉(zhuǎn)速迅速減速.A. 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)動機發(fā)電供給電動機電能驅(qū)動車輛行駛的串聯(lián)工作模式,制動減速工況，綠色發(fā)

16、光管模擬能量走向從兩輪減速機構(gòu)電動機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器HV動力電池(充電)，藍色發(fā)光管模擬能量走向從燃油箱發(fā)動機發(fā)電機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器HV動力電池, 指針電流表指示從放電狀態(tài)變?yōu)槌潆姞顟B(tài)。演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)動機發(fā)電供給電動機電能驅(qū)動車輛行駛的串聯(lián)工作模式時制動減速工況：吸收制動能量為HV動力電池充電以及發(fā)動機發(fā)電給HV電池充電.減速/制動工況狀態(tài)指示燈亮.B. 串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)HV動力電池提供能量給電動機驅(qū)動汽車行駛的純電動工作模式，制動減速工況，綠色發(fā)光管模擬能量走向從兩輪減速機構(gòu)電動機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器HV動力電池(充電)，指針電流

17、表指示從放電狀態(tài)變?yōu)槌潆姞顟B(tài)。演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)HV動力電池提供能量給電動機驅(qū)動汽車行駛的純電動工作模式時制動減速工況：吸收制動能量為HV動力電池充電。減速/制動工況狀態(tài)指示燈亮.如果是在檔位置,當放開制動開關,汽車自動由起步工況隨油門狀態(tài)加速至當前油門控制狀態(tài). 如果是空檔N檔位置，當放開制動開關，汽車自動減速進入停車工況。6、松開油門踏板,當檔位沒有置空檔時,電機減速至起步工況轉(zhuǎn)速,自動由減速/制動工況轉(zhuǎn)換到起步工況運行. 當檔位置空檔時,電機減速至零進入汽車的停車工況.這時電機轉(zhuǎn)速表顯示“0000”，電機不轉(zhuǎn),電流表指針置零.空檔指示燈亮. 沒有動力輸出. 停車工況指示燈亮. 7、在

18、空檔位置, 撥動檔位選擇開關, 向上為倒檔. 演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的倒擋工況。當檔位開關由空檔NR倒擋時，R檔指示燈亮，倒車工況指示燈亮。演示串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)倒車工況。7.1 倒檔起步工況和低速行駛工況能量流動相同，都是綠色發(fā)光管模擬能量走向，從HV動力電池DC-DC/DC-AC變壓/變頻器電動機減速機構(gòu)驅(qū)動兩輪，指針電流表指示HV動力電池放電狀態(tài)。演示串聯(lián)式混合動力汽車倒車工況為HV動力電池提供能量驅(qū)動汽車的純電動模式. 啟動(起步)、低速行駛工況狀態(tài)指示燈隨倒車工況狀態(tài)變化對應點亮. 電動機工作在電動模式。綠色發(fā)光管流動速度、電機轉(zhuǎn)速隨油門踏板變化相應變快和變慢。7.2倒擋減速工況非制

19、動減速和D檔非制動減速相同，都是切斷能量輸出，車速慣性滑行自然減速。能量流動模擬發(fā)光管均不亮。7.3倒擋制動減速工況和D檔制動減速相同，電動機變?yōu)榘l(fā)電機為HV電池充電,汽車行駛狀態(tài)即刻由當前工況進入減速/制動工況, 電機由當前轉(zhuǎn)速迅速減.這時綠色發(fā)光管模擬能量走向從兩輪減速機構(gòu)電動/發(fā)電機DC-DC/DC-AC變壓/變頻器HV動力電池(充電).演示電動汽車倒擋減速工況吸收制動能量為HV動力電池充電.減速/制動工況狀態(tài)指示燈亮.7.4倒擋也有B檔減速工況，和前進檔的B檔減速相同。都是利用沒點火的發(fā)動機作負載的電制動，類似傳統(tǒng)汽車的低速擋在檔減速。B檔減速一般用在車輛陡坡下坡時使用。倒檔狀態(tài)的電機最高轉(zhuǎn)速低于前進檔的最高轉(zhuǎn)速.8、串聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機啟動/怠速工況, 本實訓臺只要在停車的空檔狀態(tài)都可以隨時進入演示發(fā)動機的啟動/怠速工況。8.1空檔停車狀態(tài)，操作點火鑰匙STA, 發(fā)動機啟動/怠速工況指示燈亮，STA時，發(fā)動機啟動，這時藍色發(fā)光管模擬能量走向從HV動力電池DC-DC/DC-AC變壓/變頻器發(fā)電機驅(qū)動發(fā)動機,演示串聯(lián)式混合動力汽車發(fā)動機啟動時由HV電池提供電能給發(fā)電機，驅(qū)動發(fā)動機啟動。8.2 混合動力汽車發(fā)動機啟動后的怠速運轉(zhuǎn)，這時藍色發(fā)光管模擬能量走向從燃油箱發(fā)