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分析丰田普锐斯混合动力电池主要控制技术
来源:汽车维修  作者:佚名  2019-03-01 11:02:42



      2.HV蓄电池电流检测控制
      在新能源汽车电池管理系统中,电流传感器的应用为整个系统的精确控制提供了强有力的支持。大多数HV蓄电池管理系统都是使用的霍尔式电流传感器,它是利用霍尔效应制成的1种磁场传感器,具有体积小,响应速度快、对磁场敏感等特点。HV蓄电池采用的霍尔式电流传感器为开环(直放式),其原理如图6所示:当电流IP经过1根导线时,在导线周围会有磁场产生,磁场的大小与流过导线的电流成正比,产生的磁场聚集在磁环内,通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出,其输出电压Vs精确的反映电流IP。一般的额定输出电压标定为5V。

    安装在HV蓄电池总成负极电缆侧的蓄电池电流传感器,其作用是检测流入/流出蓄电池的电流值。蓄电池电流传感器向蓄电池ECU的IB端子输入1个电压(在0~5V之间变化)。蓄电池电流传感器的输出电压低于2.5v表明HV蓄电池总成正在充电;高于2.5V时表明HV蓄电池总成正在放电。蓄电池根据输入到IB端子的信号来决定HV蓄电池总成的充电和放电,并通过确定电流值测算HV蓄电池的SOC(充电状态)。检测原理如图7所示。

    3.HV蓄电池荷电状态(SOC)控制
    Hv蓄电池系统能够准确控制荷电状态(SOC),也就是充电状态(stateof charge),用来呈现电池的容量状态。蓄电池SOC定义为电池剩余容量占额定容量的百分比:

    式中C,为电池剩余容量,C为电池总容量。电池总容量是指已经充满电的电池在指定条件下,放电到终止电压时输出的电量,单位是Ah。
    soc控制示例如图8所示,准确的估计soc值才能有效地提高混合动力汽车利用率和延长HV蓄电池的使用寿命,还能够达到汽车节能的目的。HV蓄电池soc值是根据电流值(输入与输出)的比值决定的。蓄电池ECU通过接收电流传感器信号结合蓄电池温度以及电压检测信号控制HV蓄电池充电和放电,通过确认电流值将soc状态控制在目标soc值为60%左右(目标充电状态为60%,上限为80%,下限为40%),检测是否达到上限或下限值。

    充电过程:能够利用充电电流的大小、电压变化曲线与电池容量的关系绘制1个电池充电特性曲线(脉谱图),通过模拟计算出电池被充足电的状态。
    放电过程:能够利用电池放电特性曲线,模拟出HV电池的余下的容量。
    充电状态可以根据仪表中控台的能量监视器观察充电状态用8条线段表示,颜色以及线段条数含义如表1所示。

    需要注意的一点是,蓄电池输出功率大小由蓄电池温度控制而不是由充电状态控制。8条线段并不代表100%充电状态,0条线段也并不是0%充电状态。
    HV蓄电池soc控制有故障发生时,蓄电池ECU会自动执行自我安全保护功能,按照故障的等级(危害程度)来保护HV蓄电池总成。
 
相关资料:普锐斯丰田混合动力维修手册

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关键词:普锐斯

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