宇通混合動力城市客車原理及操作手冊(培訓(xùn)).ppt

1、a,1,宇通混合動力城市客車（ZK6126CHEVGQCA）原理及操作手冊,鄭州宇通客車售后服務(wù)部,2011-5-3,a,3,目錄,1、宇通混合動力結(jié)構(gòu)原理及其特點 2、系統(tǒng)元器件識別 3、車輛運行操作指南 4、車輛常見故障處理 故障指導(dǎo)簡易教材（福工、萬向系統(tǒng)） 5、車輛日常維護(hù) 6、車輛緊急處理 7、車輛維修注意事項,a,4,一、宇通混合動力結(jié)構(gòu)原理及其特點,a,5,1、 混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),宇通混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,a,6,鋰電池,發(fā)電電機(jī),驅(qū)動電機(jī),電機(jī)驅(qū)動器,超級電容,主控制器,發(fā)動機(jī),離合器,電磁離合器,2、宇通混聯(lián)式混合動力原理,a,7,混合動力車輛的特點： 混合度高，集成了串聯(lián)

2、、并聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)點； 綜合行車工況、動力電池/超級電容狀況、發(fā)動機(jī)工作區(qū)域，靈活地改變系統(tǒng)的工作模式，效率高； 實現(xiàn)無級變速，操作方便。,a,8,3、 混合動力系統(tǒng)原理簡圖,宇通混合動力系統(tǒng)原理簡圖,a,9,發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)給蓄電池充電 動力電池為電動機(jī)提供電力驅(qū)動車輛,4、 混合動力系統(tǒng)工作原理,車速低于臨界速度,a,10,發(fā)動機(jī)與電動機(jī)同時提供動力 發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作，電動機(jī)負(fù)責(zé)加速出力,車速高于臨界速度,a,11,驅(qū)動橋帶動電動機(jī)（再生發(fā)電） 為動力電池充電（能量回收）,減速/制動,a,12,5、 混合動力系統(tǒng)元件清單,a,13,二、系統(tǒng)元器件識別,a,14,系統(tǒng)識別-儲能元件,高壓元件超級電

3、容組，16個超級電容模塊8并2兩串而成，總電壓384V，每個模塊電壓48V，上下4層布置，位于高壓艙內(nèi)，車輛右側(cè),高壓元件鋰電池組，10個電池模塊串聯(lián)而成，總電池256V，每個模塊電壓25.6V，上下兩層布置，位于高壓艙內(nèi)，車輛左側(cè),電池管 理系統(tǒng),a,15,系統(tǒng)識別-整車控制器,高壓元件位于高壓艙內(nèi)，靠近鋰電池側(cè)，混合動力控制系統(tǒng)的核心部件，控制整個系統(tǒng)的邏輯單元，能夠滿足新型混合動力客車的實時控制要求，管理和協(xié)調(diào)混合動力控制系統(tǒng)中各部件的正常運行，以使整車能夠安全、順暢的運行。,系統(tǒng)識別-電機(jī)控制器,高壓元件位于高壓艙內(nèi)，靠近超級電容側(cè)，輸入為直流電壓輸出為頻率可變的三相交流電的控制器，是

4、高性能矢量控制型轉(zhuǎn)矩控制型變頻器,a,16,（1）混合動力整車控制器,用途： 電機(jī)驅(qū)動與發(fā)電自動切換 制動能量回收 滑行能量回收 聯(lián)合驅(qū)動 油門控制 基本電量控制,a,17,（2） 電機(jī)控制器,用途： 適用于電機(jī)的矢量控制。 功能： 電機(jī)驅(qū)動：控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。 電機(jī)制動：控制電機(jī)制動,a,18,（3）驅(qū)動電機(jī),接線盒,位置傳感器,電機(jī)吊環(huán),分離氣缸,驅(qū)動：起步，輕載發(fā)電 減速回電：減速回收能量,a,19,組成部分： 永磁電機(jī) 電磁離合器 皮帶輪,（4） 永磁電機(jī)總成,用途：用于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 功能：發(fā)電（輔助發(fā)電）,a,20,（5） 超級電容總成系統(tǒng),原理： 1、48.6V工作電壓； 2

5、、超低內(nèi)阻； 3、超過一百萬個工作周期； 4、單體間平衡； 5、內(nèi)含過電壓和溫度傳感器信號輸出； 6、緊密、堅固耐用、全封閉。,用途：用于儲存能量 功能： 1、快速充電：大電流儲存能量 2、快帶放電：大電流釋放能量,a,21,（6） 鋰電池總成系統(tǒng),用途：用于儲存能量 功能：輔助放電（大電流釋放能量）,a,22,（7）電動打氣泵,位于車輛左側(cè)，24V蓄電池 艙內(nèi)應(yīng)急用車輛氣壓 不足，離合器無法分離時 ，可手動啟動電動打氣泵 將離合器推開，以啟動發(fā) 動機(jī)。,a,23,（8）高壓線束,（9）熔斷器,橙色為高壓線,熔斷器,在整車上所有高壓線均為橙色，整車上驅(qū)動電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)、超級電容、電池、整車控

6、制器、電機(jī)控制器等均由高壓線束連接。,熔斷器能夠在出現(xiàn)短路、大電流情況時及時斷開電路，保護(hù)設(shè)備，避免損壞回路中的設(shè)備,a,24,（10）儀表識別,指示區(qū),發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表,24V電壓表,機(jī)油壓力表,車速表,油表,水溫表,液晶屏,a,25,（11）液晶屏識別,氣壓顯示I,電容電壓顯示,檔位顯示,驅(qū)動/回收電流顯示,尿素顯示,車輛狀態(tài)及報警信息顯示,里程顯示,氣壓顯示II,a,26,（12）故障標(biāo)識識別,1、車輛狀態(tài)顯示 發(fā)動機(jī)啟動前顯示 ， 車輛正常起步后此顯示消失。 2、電機(jī)及控制器過熱報警顯示 ，同時液晶屏下顯示“電機(jī)過熱” 3、動力電池故障報警顯示 ，同時液晶屏下顯示“混合動力電池系統(tǒng)故障”

7、4、混合動力系統(tǒng)故障顯示 ，同時液晶屏下顯示“混合動力系統(tǒng)故障” 5、絕緣電阻過低報警顯示 ，同時液晶屏下顯示“絕緣電阻過低” 重點提醒： 發(fā)現(xiàn)以上紅色故障后，請立即停車，關(guān)閉總電源，約3分鐘后重啟打開電源，鑰 匙撥到ON檔，若故障依然存在，請立即停車，關(guān)閉電源，聯(lián)系專業(yè)人員處理。,a,27,（13）操控面板,混合動力操控面板,a,28,（14）混合動力翹板開關(guān),混合動力翹板開關(guān),a,29,三、車輛運行操作指南,a,30,a,31,a,32,a,33,a,34,四、車輛常見故障處理,a,35,a,36,a,37,故障指導(dǎo)簡易教材,杭州宇通混合動力車(福工系統(tǒng))典型故障現(xiàn)象分析,a,38,a,3

8、9,a,40,a,41,a,42,a,43,杭州宇通混合動力車(萬向系統(tǒng))典型故障現(xiàn)象分析,a,44,a,45,a,46,a,47,a,48,松正混合動力公交車動力總成簡介及指 導(dǎo)使用學(xué)習(xí)教材,a,49,1、產(chǎn)品概念,松正開發(fā)的是混聯(lián)式混合動力城市公交車的電氣動力總成系統(tǒng)。它包含了整車的幾乎所有跟動力相關(guān)的關(guān)鍵零部件： （1）主電機(jī)： 負(fù)責(zé)驅(qū)動整車及剎車能量回收。 （2）主電機(jī)控制器： 負(fù)責(zé)控制主電機(jī)按照需求工作及協(xié)調(diào)整車所有系統(tǒng)工作。 （3）發(fā)電機(jī)： 負(fù)責(zé)給儲能器充電。 （4）發(fā)電機(jī)控制器： 負(fù)責(zé)控制發(fā)電機(jī)按照需求可靠工作。 （5）水箱風(fēng)扇電機(jī)： 負(fù)責(zé)給發(fā)動機(jī)水箱散熱。 （6）風(fēng)扇電機(jī)控制器

9、： 負(fù)責(zé)控制水箱風(fēng)扇電機(jī)按需可靠工作。 （7）儲能器： 負(fù)責(zé)存放電能。 （8）儲能器管理器： 負(fù)責(zé)監(jiān)控管理儲能器工作。 （9）其他輔助零部件： 離合器電動液壓油站，主電機(jī)散熱風(fēng)機(jī)，剎車踏板，綜合儀表，保險盒等。 備注：總成不包含發(fā)動機(jī)、離合器、離合助力器、油箱等傳統(tǒng)車部件。,a,50,2、產(chǎn)品優(yōu)勢,1、搭載松正混合動力系統(tǒng)的公交車，操作方式跟自動檔客車完全一樣， 駕駛?cè)藛T無需做特別訓(xùn)練。 2、搭載松正混合動力系統(tǒng)的公交車的廢氣排放可達(dá)到歐V標(biāo)準(zhǔn)，符合最嚴(yán) 格的環(huán)保要求。 3、搭載松正混合動力系統(tǒng)的公交車，最高車速可達(dá)80km/hr及最大爬坡度 達(dá)20%，完全可滿足城市交通運行要求。 4、由于采

10、用了自主研發(fā)的先進(jìn)控制模式，比普通燃油車可節(jié)省達(dá)30%以上的 燃油。 5、由于儲能器采用超級電容，充放電次數(shù)高達(dá)50萬次以上，壽命是鋰電池的 500倍。比功率為4300W/kg，大電流的吞吐能力是鋰電池的10倍以上。 6、搭載松正混合動力系統(tǒng)的公交車的維修費用較普通燃油車少約三成。,a,51,3、控制策略,搭載松正混合動力系統(tǒng)的公交車控制策略的設(shè)計主要考慮以下幾點： （1）優(yōu)化發(fā)動機(jī)的工作點：基于最佳燃油經(jīng)濟(jì)性、最低排放或者二者選其一，根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn) 矩/轉(zhuǎn)速特性曲線確定最優(yōu)工作點； （2）優(yōu)化發(fā)動機(jī)的工作曲線：如果發(fā)動機(jī)需要發(fā)出不同的功率，相應(yīng)的最優(yōu)工作點就構(gòu)成了發(fā) 動機(jī)的最優(yōu)工作曲線； （

11、3）優(yōu)化發(fā)動機(jī)的工作區(qū)：在轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速特性曲線上，發(fā)動機(jī)有一個首選的工作區(qū)，在此工作區(qū) 內(nèi)，燃油效率最高。 最小的發(fā)動機(jī)動態(tài)波動：應(yīng)控制發(fā)動機(jī)的工作轉(zhuǎn)速以避免波動，從而使發(fā)動機(jī)的動態(tài)波動達(dá)到最??； 限制發(fā)動機(jī)最低轉(zhuǎn)速：當(dāng)發(fā)動機(jī)低速運行時，燃油效率很低，因而當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一下限值時，不使用發(fā)動機(jī)； 減少發(fā)動機(jī)的開/關(guān)次數(shù)：頻繁地開/關(guān)發(fā)動機(jī)，引起油耗和排放增加； 合適的儲能器荷電狀態(tài)：儲能器的容量須保持在適當(dāng)?shù)乃?，以便在汽車加速時提供足夠的功率，在汽車制動或下坡時能回收能量。若儲能器的容量過高，應(yīng)關(guān)閉發(fā)動機(jī)或使之怠速運轉(zhuǎn)； 安全的儲能器電壓：在放電、發(fā)電機(jī)充電或制動回收充電時，儲能器的電壓會

12、發(fā)生很大變化，應(yīng)避免儲能器電壓過低或過高，否則儲能器會產(chǎn)生永久性破損，因而儲能器管理很關(guān)鍵； 分工適當(dāng)：在驅(qū)動循環(huán)中，發(fā)動機(jī)和儲能器應(yīng)合理分擔(dān)汽車所需功率；,a,52,4、總成清單,1、驅(qū)動系統(tǒng)：主電機(jī)，主電機(jī)控制器，主電機(jī)散熱風(fēng)機(jī)，離合器電動液壓油站； 2、發(fā)電系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)控制器； 3、散熱系統(tǒng)：水箱風(fēng)扇電機(jī)，風(fēng)扇電機(jī)控制器； 4、儲能系統(tǒng)：超級電容組，超級電容管理系統(tǒng)，400保險盒； 5、儀表系統(tǒng)：混合動力綜合儀表； 6、線束：高壓線束，低壓邏輯線束； 7、剎車系統(tǒng)：專用剎車踏板,a,53,松正系統(tǒng)單驅(qū)動電機(jī)混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點,單電機(jī)強混結(jié)構(gòu)，低速時純電動驅(qū)動，取消變速箱，實現(xiàn)了

13、無級變速，減少了換 檔繁瑣，結(jié)構(gòu)簡單，成本低； 采用超級電容，動力強勁，電容循環(huán)壽命長，可以和整車同壽命，低溫特性出色，能適應(yīng)各種極端氣候條件； 具有純電動行駛工況,消除常規(guī)車起步階段高油耗高排放工況; 平臺化、系列化、可擴(kuò)展性好，可以覆蓋1018米客車； 主電機(jī)額定功率為100kw，最大電功率比為54%，可獲得36萬補貼；,a,54,混合動力系統(tǒng)示意圖,優(yōu)點： 單電機(jī)強混結(jié)構(gòu)，低速時純電動驅(qū)動，取消變速箱，實現(xiàn)了無級變速，減少了換 檔繁瑣，結(jié)構(gòu)簡單，成本低； 采用超級電容，動力強勁，電容循環(huán)壽命長，可以和整車同壽命，低溫特性出色，能適應(yīng)各種極端氣候條件。,a,55,ZK6108CHEVG1工

14、作模式,a,56,控制原理,1.起步時電機(jī)同軸單驅(qū) 2.全油門時電機(jī)與發(fā)動 機(jī)并聯(lián)驅(qū)動 3.一般行駛時發(fā)動機(jī)高 效直驅(qū) 4.剎車時超級電容回收 能量 5.停車時儲能器若有電 則發(fā)動機(jī)停機(jī),a,57,1、啟動時，充分利用電動機(jī)啟動時的低速扭矩；當(dāng)汽車啟動時，混合動力系統(tǒng)僅使用由儲能器提供能量的電動機(jī)的動力啟動，這時發(fā)動機(jī)怠速。因為發(fā)動機(jī)不能在低旋轉(zhuǎn)帶輸出大扭矩，并且低轉(zhuǎn)速下效率低，而電動機(jī)可以靈敏、順暢、高效地進(jìn)行啟動。 2、低速中速行駛時，由高效利用能量的電動機(jī)驅(qū)動行駛；對于發(fā)動機(jī)而言，在低速中速帶的效率并不理想，而另一面，電動機(jī)在低速-中速帶性能優(yōu)越。因此，在用低速-中速行駛時，混合動力系統(tǒng)

15、使用儲能器的電力，驅(qū)動電動機(jī)行駛。但是，當(dāng)儲能器的電量少時，利用發(fā)動機(jī)來帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，為電動機(jī)提供動力。 3、一般行駛時，低油耗的駕駛，使用發(fā)動機(jī)作為主要動力源，混合動力系統(tǒng)采用發(fā)動機(jī)，使它在能產(chǎn)生最高效功率的速度帶驅(qū)動。由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力直接驅(qū)動車輪，依照駕駛狀況部分動力被分配給發(fā)電機(jī)。 由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的動力用來驅(qū)動電動機(jī)。利用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)這一雙重傳動系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的動力以最小消耗被傳向地面。當(dāng)儲能器的電量少時，發(fā)動機(jī)輸出功率會被提高以加大發(fā)電量，來給儲能器充電。 4、一般行駛時，將發(fā)動機(jī)剩余能量用于儲能器充電，因為混合動力系統(tǒng)在高速運轉(zhuǎn)時是采用發(fā)動機(jī)來驅(qū)動，而發(fā)動機(jī)有時會產(chǎn)生多余的能量

16、。這時多余的能量由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電力，用于儲存在儲能器中。 5、全速開進(jìn)（行駛）時，利用雙動力來獲得更高一級的加速，在需要強勁加速力（如爬陡坡及超車）時，儲能器也提供電力，來加大電動機(jī)的驅(qū)動力。通過發(fā)動機(jī)和電動機(jī)雙動力的結(jié)合使用，混合動力系統(tǒng)得以實現(xiàn)與高一級發(fā)動機(jī)同等水平的強勁而流暢的加速性能。 6、減速/能量再生時，將減速時的能量回收到儲能器中用于再利用；在踩制動器和松油門時，混合動力系統(tǒng)使車輪的旋轉(zhuǎn)力帶動電動機(jī)運轉(zhuǎn)，將其作為發(fā)電機(jī)使用。減速時通常作為摩擦熱散失掉的能量，在此被轉(zhuǎn)換成電能，回收到儲能器中進(jìn)行再利用。 7、停車時動力系統(tǒng)全部停止，電動機(jī)、發(fā)電機(jī)全部自動停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)儲能器的充電量較

17、低時，發(fā)動機(jī)將繼續(xù)運轉(zhuǎn)，以給儲能器充電。,控 制 原 理 簡 介,a,58,混聯(lián)試混合系統(tǒng)特點,1、該混合動力系統(tǒng)的公交車，操作方式跟自動檔客車完全一樣，駕駛?cè)藛T無需做特別訓(xùn)練。 2、低速時發(fā)動機(jī)完全停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)怠速停機(jī)功能，節(jié)能減排。 3、該公交車的廢氣排放可達(dá)到歐V標(biāo)準(zhǔn)，符合最嚴(yán)格的環(huán)保要求。 4、特有的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不用時處于極低的功耗狀態(tài)，最大的節(jié)省能源。 5、最高車速可達(dá)80km/h及最大爬坡度達(dá)20%，完全可滿足城市交通運行要求。 6、采用了自主研發(fā)的先進(jìn)控制模式，比普通燃油車可節(jié)省達(dá)30%以上的燃油。 7、由于儲能器采用超級電容，充放電次數(shù)高達(dá)50萬次以上，壽命是鋰電池的500

18、倍。比功率為4300W/kg，大電流的吞吐能力是鋰電池的10倍以上。 8、搭載該混合動力系統(tǒng)的公交車的維修費用較普通燃油車少約三成。,a,59,松正HEV電器原理圖,a,60,松正電動液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)框圖,高壓總線 24V總線 CAN總線,控制器,電機(jī),油泵,油箱,轉(zhuǎn)向機(jī),分配閥組,蓄能器,傳感器,離合器 油缸,電器連接 油路連接 機(jī)械連接,控制器參數(shù) 額定電壓：312VDC 額定功率：3KW,電機(jī)參數(shù) 額定電壓：230VDC 額定功率：2.2KW,a,61,1、系統(tǒng)采用常壓式轉(zhuǎn)向機(jī)方案，當(dāng)方向盤不轉(zhuǎn)動時，管路中液壓油不循環(huán)，并保持在高壓狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)動方向盤時，蓄能器向轉(zhuǎn)向機(jī)助力油缸供油，并啟動電機(jī)向蓄能器補充液壓油，以保持系統(tǒng)所需的壓力。經(jīng)測試系統(tǒng)平均功耗小于300W 。 2、系統(tǒng)的電機(jī)采用直流永磁無刷電機(jī)，技術(shù)成熟可靠，效率高達(dá)92%以上。 3、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，蓄能器能繼續(xù)輸出1L的液壓油到轉(zhuǎn)向機(jī)，使汽車安全靠邊停車。 4、系統(tǒng)的電機(jī)控制器允許寬電壓范圍輸入，電壓在230V380V時能輸出2.2kw的額定功率，當(dāng)電壓下降到110V230V(非正常狀態(tài))時能可繼續(xù)運行，輸出功率大于1.5kw。 線束端子定義如下：,a,62,五、混合動力車車輛日常維護(hù),a,63,a,64,六、車輛緊急處理,a,65,a,66,七、車輛維修注