梅賽德斯-奔馳S400 HYBRID基于上一代S350(即221車型)研發(fā)而成,本文通過(guò)新舊兩款S400車型簡(jiǎn)要說(shuō)明該混合動(dòng)力概念及其工作原理。
車型的S400 HYBRID技術(shù),奠定了梅賽德斯-奔馳
混合動(dòng)力的基礎(chǔ),是本文的重點(diǎn)介紹部分,通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)闡述。
1.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成
S400HYBRID配備了平行
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括272混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)和高電壓系統(tǒng),其中,高壓電系統(tǒng)由電力電子控制單元、電動(dòng)機(jī)、高壓
蓄電池模塊、
蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)控制單元和DC/DC轉(zhuǎn)換器組成(圖1)。
通過(guò)該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)剛性相連(圖2),其中,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)提供的功率可以組合在一起,但車輛無(wú)法完全通過(guò)電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。
2.高壓部件介紹
根據(jù)前述的高壓電系統(tǒng)組成部件,如下逐一進(jìn)行介紹。
位于引擎室右后側(cè)(圖3),內(nèi)部由35塊貍離子電池組成,每塊電池的電壓均在3.2~4.1V之間,這樣,高壓
蓄電池會(huì)儲(chǔ)存電能并以約120V的電壓為所有高壓系統(tǒng)部件供電。所有的鏗電池由
蓄電池管理系統(tǒng)(BMS)控制單元根據(jù)傳感器和CAN信號(hào)進(jìn)行管理。此外,BMS控制單元在必要情況下還會(huì)促動(dòng)保護(hù)開(kāi)關(guān),以便將高壓
蓄電池的正極和負(fù)極絕緣。
(2)DC/DC轉(zhuǎn)換器
直流/直流轉(zhuǎn)換器位于右前輪罩內(nèi)側(cè)(圖4),作為變壓器,將高壓
蓄電池和12V蓄電池相連,實(shí)現(xiàn)高壓直流電與低壓直流電之間的相互轉(zhuǎn)換。
(3)電力電子模塊
位于右側(cè)排氣歧管下方(圖5),控制電動(dòng)機(jī)的工作,即:在啟動(dòng)和起步階段,通過(guò)三相交流電促動(dòng)電動(dòng)機(jī);在發(fā)電模式下,將產(chǎn)生的三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓,然后對(duì)高壓
蓄電池充電,其實(shí)質(zhì)是交流/直流(AC/DC)轉(zhuǎn)換器。此外,還執(zhí)行自診斷功能,并通過(guò)評(píng)估溫度傳感器的信號(hào),時(shí)刻監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)的工作溫度。
(4)電動(dòng)機(jī)
采用步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)(圖6),位于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間,不僅具有啟動(dòng)機(jī)的作用,還可作為發(fā)電機(jī)為高壓系統(tǒng)充電,因而被稱為啟動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)根據(jù)工作分為啟動(dòng)和發(fā)電模式:沿曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向施加扭矩,以啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī),并在起步過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)為內(nèi)燃機(jī)提供支持;在制動(dòng)過(guò)程中,沿曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向的反方向施加扭矩,回收部分制動(dòng)能量,并將其轉(zhuǎn)化為電能(再生制動(dòng)),以對(duì)高壓
蓄電池充電。兩種工作模式均由電力電子模塊控制。集成的溫度傳感器記錄定子線圈的溫度,并將信號(hào)傳給電力電子模塊分析,避免電動(dòng)機(jī)過(guò)熱損壞。此外,電動(dòng)機(jī)還具有減震元件的作用,以降低行駛/扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
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