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丰田普锐斯 NiMH 电池系统

2020.11.28

安装在普锐斯油电混合动力系统上的高输出镍氢蓄电池具有高输入与输出密度(每重量的输出)和重量轻、寿命长等特点。无须利用外界电源进行充电,也无须定期交换。


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电池组件在车上的安装位置全新设计了以往的电极材料及单电池(一个HV蓄电池)之间的连接结构,减少了HV蓄电池的内部电阻,因此安装在Prius普锐斯上的电池单元实现了约540W/kg的输入与输出密度,居世界最高水平。另外,还使用车辆加速时的放电、减速时的再生制动器以及用发动机行驶时产生的剩余能量来进行充电,从而累积充电放电电流,使充电状态保持稳定。不会出现放电过多或多余充电等现象,使用寿命非常长。

电池参数‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

电池类型

NI-MH

电池单体电压

1.2

V

充电容量

6.5

Ah

每个模块含单体数

6

模块数

38

总电压

273.6

V

储藏电池能量

1778

Wh

模块质量

1.04

Kg

高压电池总质量

53.3

Kg

 

(1)电池能量来源于发动机和刹车回收的能量;

(2)电池内阻为0.5-0.6Ω;

(3)电池容量为6.5Ah1.5kWh)效率为90%左右,大约可以提供33kW MOTOR运行1min左右;

(4)应地,Prius油箱有50L的汽油,相当于452kWh,效率为30%左右;

(5)为延长电池寿命,电池SOC运行范围为40%~80%,控制目标为54%;

6)使用保证期为7年,能用1012年。

电池系统

电池系统由电流传感器、保险丝、服务插销、系统主继电器、电池控制模块ECU、电池通风温控系统。 


‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍



服务插销(手动关闭高压电电路)

系统主继电器

电池控制模块ECU

电池通风温控系统

HV电池(电池模块),每单元7.2V,共34个模块,因此单元(7.2 V) x 34模块= DC 244.8 VHV总电压为244.8V

HV电池(电池模块),每单元7.2V,共34个模块,因此单元(7.2 V) x 34模块= DC 244.8 VHV总电压为244.8V

电池及变频器冷却系统

Pruis普锐斯电池及变频器冷却系统与发动机冷却系统分开,冷却带转换器的变频器总成和MG1,下图所示的即为Pruis普锐斯电池及变频器冷却系统。


电池及变频器冷却系统使用了带马达的HV水泵,水泵采用了高输出无电刷型的泵马达。 

马达的HV水泵

电池及变频器冷却系统主要用来冷却MG1、M2、INVERTER(变频器)、CONVERTER保证车辆整个运行过程中,各部件散热良好,工作温度在正常范围。
采用强制循环式水冷却,由电动水泵提供循环动力当汽车启动后(钥匙在ON挡时),水泵的relay接通,INVERTER水泵就一直运转,钥匙在其他INVERTER位置时水泵停止工作。风扇的转速受水温和空调的运行条件决定,由水温开关发动机控制器空调控制器、空调管路上的压力开关控制。
电动水泵为总成形式,为全封闭式,能适应车辆运行时的振动和温度变化,同时结构紧凑、体积小,重量轻,并且噪声低。



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