普锐斯混合技术解析

PRIUS Hybrid（PRIUS），是日本丰田汽车于1997年所推出世界上第一个大规模生产的混合动力车辆车款，随后在2001年销往全世界40多个国家和地区，

作为全球最成功的环保车型，新一代PRIUS普锐斯已经成为领导新时代潮流的混合动力轿车的典范。

目前，在国内生产的丰田普锐斯（PRIUS )是采用 丰田第二代混合动力系统，集发动机和电动机组合而成的并行混合动力车。

丰田第二代混合动力系统(THS-II），可以根据车辆行驶状态，灵活地使用2种动力源，并且弥补2种动力源之间不足之处，从而降低燃油消耗，减少有害气体排放，发挥车辆的最大动力。由于其THS- H电机及驱动系统结构复杂，技术先进。

内部机械构造

蓄电池 ： 氯氢化金属   最大功率 ：25千瓦   额定电压： 274伏特  

蓄电池放在后排座与行李箱之间，通过把内部电流通路分为两处降低内电阻，实现了高性能和轻量化。当电量降低时，即使车辆处于停驶状态，发动机仍然驱动发电机给蓄电池充电，因此不需要外接电源充电。

首次采用的无级变速系统通过无阶段地改变发动机转速、发电机及交流永磁式电动机转数（与车速成正比）来实现加速、减速和后退；通过采用了滚珠轴承和低摩擦机油，将摩擦消耗降低了30%左右。

发动机： 横向直列4缸16气门双顶置凸轮轴VVT-i电喷汽油机

排量： 1496毫升   缸径×行程： 75.0×84.7（毫米）  压缩比： 13.0:1  

发动机以1NZ—FXE为基础，采用混联的混合动力系统模式，高膨胀比循环和智能正时可变气门系统达到最佳，这样减小了摩擦带来的能量损失，提高了动力性能、燃油经济性，排放也达到了欧Ⅳ标准。

动力控制单元通过采用可变电压系统，实现了最大500V的高电压，对蓄电池的直流电与驱动电动机和发电机的交流电进行最佳控制，使驱动电路被统一，实现能量电路小型化。

因为内燃机在低速时力量并不是最佳的，排出的废气也多，要到达一定的转速才进入最佳的工作状态；而电动机的特性则是一启动扭矩就达到最大，排放为零，但速度越高、消耗能量越大。所以内燃机比较适合高速，电动机则适合低速。

行驶方式

车辆可由汽油机来驱动，而无需对车辆进行充电。

如果车辆电池的电量消耗，发动机会驱动发电机，对电池充电。

行驶方法

车辆只有在“READY” 灯点亮时，才可行驶

为了改善燃油经济性，当车辆停止时，发动机停机

车辆起动后，发动机的起动由系统自动控制

THS II 系统操作

最大的优点是在同一个系统中，同时使用了并联和串联系统。

混合动力工作分析

Prius的混合动力思路，就是低速时由电动马达负责驱动，中高速时由汽油发动机介入驱动，从而发挥各自最佳的动力性和经济性。

Prius在各工况下的工作原理如下：

1）起步、低速行驶和倒车（纯电模式）

只要电池有充足的能源，0到20km/h以内Prius一般只使用电动机作为驱动源，而发动机不用启动，这样就避免了发动机在低转速时的低功效和恶劣排放。倒车时原理相同，只不过电动机的转向相反。

2）通常高速行驶状态下（纯油模式）

这时候发动机启动，并只有发动机作为驱动源，发动机的能量一方面传输给汽车的驱动轮，一方面传输给发电机发电，电能再由电动机转化成驱动力传输到驱动轮上。

3）急加速状态（油电混合模式）

急加速过程通常需要更大驱动力，因此在此状态下发动机和电动机同时运转已获得最大的扭矩。Prius的1.5L发动机的功率只有56kW，而且始终是以优化功效的工作模式运行。然而加上电机的辅助，最大输出功率可以超过100kW，最大输出扭矩可以超过500N·m。

4）制动过程（动能转化电能模式）

该过程是Prius不同于一般汽车的地方，一般汽车在该过程中的动能只能是转化成制动钳（蹄）与制动盘（鼓）之间摩擦的热能而流失，而Prius在该状态下则是停止发动机喷油，电动机便转变为发电机，利用原本做为热量散发掉的动能驱动电机发电，向蓄电池充电，让蓄电池时刻处于电力充足的状态以备后用。

5）停车状态

停车状态时，发动机和电动机会同时停止工作，此时油耗和排放均为零。不过在该状态下电池处于亏电状态，那么发动机会继续运转驱动发电机向电池充电。此外，Prius的环保空调完全由电力驱动，因此关闭发动机后也一样可以运行。