比亚迪唐混动系统详解.docx

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1、刖录口摘要错误!未定义书签。第一章 比亚迪唐双模混动系统概述31.1. 比亚迪唐混动系统发展历程31.2. 比亚迪唐改进版与丰田THS-II系统的比较5第二章DMII改进版混动系统动力总成组成及原理72.1. BYD487ZQA 2.0TI 汽油发动机82.1.1. 双质量飞轮（DMF） 92.2. 前后电机112.3. 六速湿式双离合变速箱6HDT45132.3.1. 双离合器142.3.2. 发动机动力传递齿轮系152.3.3. 电机动力传递齿轮系172.4.4. 混合动力传递齿轮系192.3.5. 充电齿轮系192.3.6. 电液控制模块202.4. 前后电机控制器总成222.4.1.

2、前电机控制器总成222.4.2. 后电机控制模块26第三章DMII改进版混动系统动力电池总成273.1 动力电池包273.1.1. 电池信息采集器及采样线293.1.2. 负极接触器303.1.3. 分压接触器323.1.4. 漏电传感器333.1.5. 正负极引出插孔及采样线接口333.2. 高压配电箱343.2.1. 高压配电箱内部构造及作用353.3. 电源管理控制系统36第四章行车模式38第五章总结43参考文献错误!未定义书签。44第一章比亚迪唐双模混动系统概述1.1比亚迪唐混动系统发展历程2015 年 1 月，比亚迪唐全新双模混动 SUVCPlug in Hybrid Electri

3、c Vehicle, 插电式）上市，该车应用的混合动力系统是在比亚迪DM II代混动系统的基础上在后 轴增加了一台电机，形成了三擎四驱双模的混合动力系统（下文统称DMII改进版混 动系统）。比亚迪DMII代改进版混动系统采用并联混动模式，在动力方面不再是在 前轴上将一台发动机+两台电机进行混联对外进行动力输出，而是采用前轴由发动机 和前电机并联驱动，后轴由后电机单独驱动的动力组合方式，行成了发动机和驱动 电机动力并行输出的四驱动力系统。比亚迪DM混动系统共经历三代改进，分别为 DM I代、DM II代和DM II改进版具体情况如下：（1）比亚迪DM I代混动系统代表车型比亚迪F3DM, DM

4、I代混动系统采用混联 的动力组合方式（见图11）,具有独特的双模系统、无变速器传动系统和双真空 泵的特点。但由于当时的技术限制DM I代混动系统没有动力耦合装置、输出端只有图11比亚迪DM I代混动系统固定的传动比（没有变速器）和没有高效的动力控制逻辑，只是用离合器将发动机 和电机简单的联系在了一起，造成F3DM在高速等工况下工作状况不尽理想。（2）比亚迪DMII代混动系统代表车型比亚迪秦，DMII代混动系统采用并联的 动力组合方式（见图12）,具有独特的双模系统、DCT动力耦合装置和单电机直接 驱动（动力不经过变速器）的特点。DMII代混动系统增加了 DCT动力耦合装置使传 动比更加广泛，并

5、取消了 DM I代双电机的混联模式，采用了前轴单电机的并联模式, 前轴用一台功率更高的电机取代了上一代的双电机，并且电机通过主减速器直接驱 动车轮不经过变速机构。图12比亚迪DMII代混动系统（3）比亚迪DMII改进版混动系统代表车型比亚迪唐，DMII改进版混动系统采 用混联的动力组合方式（见图13）,具有独特的三擎四驱双模系统、DCT动力耦合 装置和前后轴电机驱动的特点。比亚迪DM II改进版混动系统在DM II代混动系统的基 础上在后轴上增加了一台电机，用于行成了三擎四驱双模系统，并且前电机不再直 接输出，而是和发动机的动力经DCT动力耦合装置分配后输出。图13比亚迪DMII代改进版混动系

6、统三擎四驱双模即三个动力引擎、全时电四驱和双模式（EV模式和HEV模式）。 DMII改进版混动系统系统属于比亚迪公司542科技计划，542科技标准为百公里加 速时间5秒以内是性能标准，极速电四驱是操控的安全标准，百公里油耗小于2升 是油耗标准。1. 2比亚迪唐改进版与丰田THS-II系统的比较丰田公司的第二代混合动力THS-II （Toyota Hybrid System Gen. II）,采用混 联的动力组合方式，采用无离合器式电控无级变速器，并利用行星齿轮结构作为发 动机与双电机的动力耦合装置，由于行星排的使用使THS-II混动系统的动力分配极 为优秀。与丰田THS-II系统不同的是，比亚

7、迪唐DMII改进版混动系统采用发动机-变 速箱-前电机-电池-后电机的混联控制逻辑，其动力耦合装置为6速混合动力 湿式双离合变速器6HDT45 （与前桥电机并联整合在一起，使BYD487ZQA2. 0TI汽油 发动机与前桥电机的输出动力能叠加作用于车辆的前轴或将发动机的动力输入前桥 电机进行发电）只能与发动机和前电机直接连接，而后电机只能通过电池组与前电 机间接串联，最后并联对外进行动力输出，结构对比见图14。| :- I II THS比亚迪三孽双模图14丰田THS-II系统与DMII改进版混动系统对比该种控制逻辑的优点在于后电机安装于后轴上实现了全时极速电四驱，这种四 驱形式淘汰了传统传动轴

8、节省了车身空间、使操控时的响应速度更为快速，并且发 动机、前电机和后电机在在高负荷下并行对外进行动力输出，动力更为强劲（三个 引擎同时对外输出）；缺点在于发动机要给后电机输送动力的话，需要先输送动力给 前电机，由前电机给电池组充电，再由电池组给后电机输出电流，最后驱动后电机， 中间过程增加了两次能量转换的过程，大大影响了能量的回收率，而急加速或者飙 车的状态下，所有机组都在输出，无法给电池充电，也降低了能量回收率，并且后 电机不直接与变速箱连接，导致了变速箱无法直接统一调配动力，在启动和加速阶 段，前后驱动力容易互相冲击和倒拖造成整车平顺性差。并且由于丰田公司的第二代混合动力THS-II系统采

9、用阿特金森循环发动机，其 特点为发动机压缩行程比膨胀行程短，形成了压缩比小于膨胀比且热效率更高的阿 特金森循环。由于采用了阿特金森循环发动机，使THS-II混动系统经济性更高；而 比亚迪DMII改进版混动系统采用普通的奥托循环发动机，其发动机压缩行程和膨胀 行程相同，压缩比和膨胀比相同，热效率较低。第二章dm n改进版混动系统动力总成组成及原理比亚迪一唐DMII改进版混动系统动力总成主要由BYD487ZQA 2. OTI汽油发动机（双质量飞轮）、6速湿式双离合变速箱6HDT45 （并联前电机、内置双离合器、电液 控制模块、发动机传动齿轮系及电动机传动减速器齿轮系、充电中间齿轮及差速器 总成）、

10、前后驱动电机、前电机控制模块（逆变器，直流高低压转换DC/DC总成）及 后电机控制模块（逆变单元）等组成，见图21。图2-1动力总成主要部件2. 1. BYD487ZQA 2. OTI 汽油发动机比亚迪唐双模混动SUV安装了型号为BYD487ZQA2. OTI的奥托循环发动机，该 发动机为直列四缸四气门废气涡轮增压+缸内直喷发动机，采用双质量飞轮（DMF）, 采用按需供给二次升压的燃油供给系统、双顶置凸轮轴（DOHC）、双可变气门正时（DVVT）和电控EGR系统及双平衡轴，自带起动机（见图22）o增压压力限制旁燃油压力调节阀调节器调节器图22 BYD487ZQA 2.0TI发动机部分部件安装位

11、置发动机主要参数为：排量1.999L,缸径87.5mm、行程83mm、压缩比10:1、额 定功率 151/5500 （KM/rpm）、最大扭矩 320/ （17504500） Nm/rpm）和油耗 2. 62 达到了国V排放标准。2. 1. 1双质量飞轮（DMF）传统离合器只是通过从动盘中的扭转减震器来抑制传动系统的振动，但由于普 通离合器无法抑制传动系统共振现象的产生，因此在发动机运行过程中车辆仍存在 较大振动。当发动机的激励频率（扭矩波动）与传动系统某介固有频率（与传动系统整体 转动惯量有关）想接近或重合时，传动系统便会出现共振（扭转共振）现象，传动 系统振动加剧并使扭转节点处的应力增大，

12、降低系统零件寿命，当传动系统发生共 振时的转速称为共振转速。因此抑制共振产生的最简便明显的方法便是使传动系统的固有频率小于发动机最小的激励频率一定值，但由于发动机的激励频率无法控制 而传动系统的固有频率可以通过改变传动系统的转动惯量来控制，因此双质量飞轮 应运而生。双质量飞轮主要由第一飞轮（初级质量）、第二飞轮（次级质量）和弹性元件（减 震器）组成见图23,由于DMF中加装了减震器，因此在装有DMF的车辆其离合器 中的从动盘取消了扭转减震器，使离合器整体质量降低变速器换挡更加平顺。DMF 第一飞轮与发动机曲轴直接连接起到传统飞轮的作用用于启动和传递发动机动力， 但其质量比传统飞轮质量小很多（转

13、动惯量减小）因此其给曲轴施加的负载减小； 第二飞轮与6HDT45变速器的双离合器主动部分直接连接起到附加质量的作用用于 提高传动系的转动惯量，由于第一飞轮与第二飞轮之间通过大容量扭矩的弹性元件 间接连接，其对第一飞轮的影响忽略不计，因此第二飞轮可以在不增加发动机本身 转动惯量的前提下增加传动系统的转动惯重大的转动惯量会降低系统的固有频率） 使传动系统的固有频率降低并低于发动机的最低激励频率一定值，进而使传动系统 的共振转速低于发动机怠速转速（共振转速不在发动机转速范围内），以此来减小传 动系统的振动程度提高舒适性（但启动时还有振动）1.第一飞轮 2、第二飞轮 3、减振零 虫、富合器图23双质量

14、飞轮内部构造S.变速器2. 2.前后电机比亚迪唐双模混动SUV前后电机均采用重量轻、体积小、效率高的三相交流永 磁无刷同步电机，其最大输出功率110KW、额电功率40 KW、最大扭矩200N.m、最 高工作转速10000r/min、额定电压706V,前后电机外观见图24。图24前后电机外部前后电机功能不同，前电机可以做为发电机（直接发电和能量回收）和驱动电 机使用，但后电机除能量回收时发电外，其余时间仅用于驱动车辆。前后电机结构相同，主要由三相定子线圈总成、永磁转子总成和旋转变压器（旋 变器）组成。三相定子线圈总成采用分布式绕组，以降低振动、并确保高速运行期 间扭矩平稳，驱动时产生旋转磁场，发

15、电时产生三相感应交流电；永磁转子总成采 用固体永磁铁，共有4对磁极，驱动时产生旋转力矩，发电时产生旋转磁场；旋变 器由旋变线圈（二相线圈）和信号转子（与永磁转子总成同轴旋转）组成，用于检 测电机转子的转角和转速，并分别将信号反馈给前后电机控制模块，用于前后电机 的闭环控制，具体见图25。图25电机电子和转子2. 3六速湿式双离合变速箱6HDT45比亚迪唐双模混动SUV采用了比亚迪公司专门针对混合动力汽车研发的6速混 合动力湿式双离合变速器6HDT45,变速器内部集成了双离合器、发动机动力传递齿 轮系（发动机动力传递和变扭）、电机动力传递齿轮系（三根减速器轴系，前电机动 力传递和减速增扭）、充电

16、齿轮系（充电中间轴系，发动机驱动前电机发电）、主减 速器和差速器总成以及电液控制模块等部件组成，见图26。图26 6HDT45变速器内部构造6HDT45变速器与前电机并联为一个总成（前电机独立于变速器外部，未被集成 与变速器内部），前电机输出轴与变速器电机传动减速器输入轴直接连接，见图2一 7。因此，6HDT45变速器动力输入存在三种情况：发动机单独输入（HEV模式，此时 前电机变为发电机对动力电池进行充电）、前驱动电机单独输入（EV模式）以及发 动机和前驱动电机共同输入（HEV模式）。图27前电机与6HDT45变速器耦合关系2. 3. 1.双离合器离合器是发动机与变速器之间的连接装置，负责控

17、制发动机与变速器之间的动 力传递，以保证汽车起步平稳、减小换档冲击和防止传动系统过载。但传统的离合 器在汽车进行换档的过程中存在的动力传递暂时中断的现象，使发动机的一部分输 出动力无法用于驱动车辆，降低了发动机动力的利用效率，为此双离合器应运而生。6HDT45变速器双离合器总成由离合器K1和离合器K2组成（见图28）,其分 别与6HDT45变速器的输入轴1 （实心轴，套与输入轴2中）和输入轴2 （空心轴） 通过花键连接。双离合器为消除换档时动力传递暂时中断的现象，其控制不同档位 动力传递的控制逻辑为相邻档位之间的动力传递由不同离合器来进行控制，即离合 器K1只控制一档、三档、五档和倒档的动力传

18、递，而离合器K2只控制二档、四档 和六档的动力传递；当挂入某一档位（如一档）时与之相邻的下一档位（如二档） 的同步器同时结合，当二档的条件满足时ECU直接控制离合器K1分离同时离合器 K2结合，二档齿轮对外进行输出双离合器利用不同离合器控制相邻档位的动力传递。当车辆以某一个档位行驶 时，ECU预先将下一个工作档位同步器啮合，当达到换档点时，将正处于结合状态 的离合器分离，处于分离状态的离合器结合，完成换档动作；换档平稳，并且没有动力中断。图28双离合器内部构造及其连接2. 3. 2.发动机动力传递齿轮系6HDT45变速器内部集成的发动机动力传递齿轮系：输入轴1、输入2、副轴1（一、二、三、和四

19、档）、副轴2 （五、六和R档）和倒档中间轴及相应齿轮（见图2 9） o发动机动力传递齿轮系主要负责发动机动力传递、改变速比和改变传动方向等， 并根据车辆的实际工况将发动机的动力用于驱动车辆或者驱动前电机进行发电。输入轴1和输入轴2通过花键分别与离合器K1和离合器K2连接，其上的档位 齿轮通过花键直接与轴连接。被速器主动齿轮2输挪1富会器K1六、倒档 同步器五档同步 器五档主减速器与是速器输入轴2- 四档 同步器一.三档同岁 器半珈图29发动机动力传递齿轮系副轴1在变速器内部，两端通过轴承支撑在变速器壳体上，通过一、二、三和 四档齿轮与输入轴连接，并通过减速器主动齿轮1与主减速器和差速器总成连接

20、对 外输出。副轴1上的档位齿轮通过轴承空套于轴上，同步器花键毂内花键与轴进行 刚性连接，减速器主动齿轮1通过花键固定在轴上。副轴2在变速器内部，两端通过轴承支撑在变速器壳体上，通过五档和六档齿 轮与输入轴连接，同时通过R档齿轮与倒档中间轴连接，并通过减速器主动齿轮2 与主减速器和差速器总成连接对外输出。副轴2上的档位齿轮通过轴承空套于轴上, 同步器花键毂内花键与轴进行刚性连接，减速器主动齿轮2通过花键固定在轴上。倒档中间轴在变速器内部，两端通过轴承支撑在变速器壳体上，通过倒档主动 齿轮与输入轴1连接，并通过倒档从动齿轮与主减速器和差速器总成连接对外输出， 其上的档位齿轮通过花键与轴相连接。各档

21、位动力传递路线如下： 一档：离合器K1-输入轴1-输入轴1上的一档齿轮一副轴1上的 一档齿轮f副轴1上的一档同步器一副轴1一减速器主动齿轮1一主减速器 与差速器总成。 二档：离合器K2-输入轴2-输入轴2上的二档齿轮一副轴1上的 二档齿轮一副轴1上的二档同步器一副轴1-减速器主动齿轮1-主减速器 与差速器总成。 三档：离合器K1-输入轴1一输入轴1上的三档齿轮一副轴1上的 三档齿轮一副轴1上的三档同步器一副轴1一减速器主动齿轮1一主减速器 与差速器总成。 四档：离合器K2-输入轴2输入轴2上的四档齿轮一副轴1上的 四档齿轮一副轴1上的四档同步器一副轴1一减速器主动齿轮1一主减速器 与差速器总成

22、。 五档：离合器K1-输入轴1一输入轴1上的五档齿轮一副轴2上的 五档齿轮一副轴2上的五档同步器一副轴2减速器主动齿轮2主减速器 与差速器总成。 六档：离合器K2-输入轴2输入轴2上的六档齿轮一副轴2上的 六档齿轮一副轴2上的六档同步器一副轴2减速器主动齿轮2主减速器 与差速器总成。 R档：离合器K1-输入轴1一输入轴1上的一档齿轮一倒挡中间轴 主动齿轮一倒挡中间轴一倒挡中间轴从动齿轮一副轴2上的倒档齿轮一副 轴2上的倒档同步器一副轴2减速器主动齿轮1一主减速器与差速器总成。2.3.3. 电机动力传递齿轮系6HDT45变速器内部集成的电机动力传递齿轮系：由减速器输入轴、减速器中间 轴、减速器输

23、出轴及其上的充电/驱动同步器和相关齿轮组成见图210。齿轮4齿轮3齿轮S+J减速矗中间轴减速器输入轴，淑速器输出轴图2-10电机动力传递齿轮系电机动力传递齿轮系主要作用是将前电机的动力进行减速增扭后对外输出驱动 车辆；同时它还将发动机的动力传递给前电机，驱动前电机发电为动力电池充电。减速器输入轴与前电机转子同轴，用于将前电机动力输入变速器或者将发动机 的动力传递给前电机，另一端通过花键与齿轮8连接，齿轮8与减速器中间轴上的 齿轮6常啮合（进行动力传递）。减速器中间轴两端通过轴承悬置于变速器壳体内部，齿轮6通过花键与轴连接, 用于传递前电机的动力或者驱动前电机。减速器输出轴两端通过轴承悬置于变速

24、器壳体内部，齿轮3和齿轮4通过轴承 空套于减速器输出轴上，齿轮5通过花键与减速器输出轴连接，并与减速器中间轴 上的齿轮6常啮合，用于传递前电机的动力或者驱动前电机。其上的充电/电动机驱 动同步器用于在充电或者前电机动力输出两种情况下根据实际情况分别控制减速器 输出轴上的充电齿轮（齿轮4）或者电机驱动齿轮（齿轮3 ）与减速器输出轴进行连接，传递动力。动力传递路线如下：前电机驱动（动力输出）：前电机（驱动电机）f前驱动电机输出齿轮f减速器 输入轴主动齿轮f减速器输入轴f齿轮8f齿轮6f齿轮5f减速器输出轴f充电/ 电机驱动同步器f齿轮4f主减速器和差速器总成。2.4.4混合动力传递齿轮系混合动力传

25、递齿轮系由发动机动力传递齿轮系和电机动力传递齿轮系组成，当 车辆满足进入混动模式或人为打开混动模式时，前电机控制模块先根据车辆状况、 动力电池状况等计算出合适的发动机和前驱动电机的理想输出动力后，再控制发动 机和前驱动电机输出相匹配的动力，输出动力经发动机动力传递齿轮系和电机动力 传递齿轮系共同作用于变速箱主减速器和差速器总成上对外输出。2.3.5. 充电齿轮系充电齿轮系：由充电中间轴、主动齿轮（齿轮1）和从动齿轮（齿轮2）组成， 见图211。充电中间轴两端通过轴承悬置于变速器壳体内部，通过花键与主动齿轮（齿轮1）和从动齿轮（齿轮2）进行刚性连接，而主动齿轮与副轴1上的二档从动齿轮 啮合进行动

26、力传递，充电中间轴主要用于在充电状态下与电机动力传递齿轮系配合 将发动机的动力传递给减速器输出轴上的充电齿轮（齿轮3）。动力传递路线如下：发动机f双质量飞轮f双离合器中的离合器K2f输入轴2 f输入轴2上的二档主动齿轮f副轴1上的二挡从动齿轮f充电中间轴上的主动齿 轮（齿轮1） f充电中间轴f充电中间轴上的从动齿轮（齿轮2）f减速器输出轴 上的齿轮3f充电/电机驱动同步器f减速器输出轴f减速器输出轴上的齿轮5f减 速器中间轴上的齿轮6f减速器输入轴上的齿轮8f减速器输入轴f前电机（发电 机）。输入轴2二档主动齿轮1111离合器K2副轴M二档从动齿轮 -r二四悄 同步器七_c齿轮M图211充电齿

27、轮系齿轮242. 3. 6. 电液控制模块电液控制模块内部集成了 11个液压控制阀和八个传感器，电液控制模块用于接 收传感器信号，根据工况控制相应电磁阀动作，控制变速器档位切换、控制油路油 压和冷却（对双离合器总成进行冷却）。1）液压控制阀 主压力控制阀：常闭型脉冲调节式电磁阀，根据发动机转速和外界温 度信号调节主油路油压，该电磁阀失效后主油路油压维持最大状态（油压由压 力释放阀调节）。 离合器压力控制阀：2个，离合器压力控制电磁阀分为离合器1压力控 制阀和离合器2压力控制阀，其作用为根据发动机转速、档位等信号产生控制 离合器1和离合器2结合或分离的油压，因此当离合器1压力控制阀失效后1、3、

28、5和R档失去动力输入；当离合器2压力控制阀失效后2、4和6档失去动力 输入。 润滑冷却控制阀：根据离合器油温传感器信号控制双离合器冷却润滑的 油压。 档位控制电磁阀：4个，常闭型开关电磁阀，根据发动机转速信号和档 位信号等建立或释放不同档位分支油路的压力，分为1/5、3/N、2/6、4/档位控 制电磁阀（具体档位动作有多路转换控制阀控制）。 多路转换控制阀：常闭型开关电磁阀，根据发动机转速信号和档位信号 等控制不同的档位执行元件动作。 安全阀：用于将主油路分为传动部分1和传动部分2两支互不干扰的分 支油路，并对分支油压进行调节，安全阀有2个分别为传动部分1安全阀和传 动部分2安全阀。传动部分1

29、安全阀用以控制传动部分1分支油路的油压，为 传动部分1的换挡执行元件提供合适的油压，若其失效则1、3、5和R档也同 时失效；传动部分2用以控制传动部分2分支油路油压，为传动部分2的换挡 执行元件提供合适油压，若其失效则2、4和6档也同时失效。2）传感器 离合器转速传感器（发动机转速）：用以检测双离合器主动部分转速， 并将其转速信号输入电液控制模块，电液控制模块将该信号与主轴1和主轴2 转速传感器信号进行对比判断离合器是否存在打滑等情况，若该离合器失效则 传动部分1和传动部分2全部档位均失效。 输入轴1和输入轴2转速传感器:用以检测输入轴1和输入轴2的转速， 并将其转速信号输入电液控制模块，电液

30、控制模块将该信号与离合器转速传感 器信号进行对比判断离合器是否存在打滑等情况，若相应传动部分转速传感器 失效则相应传动部分档位也同时失效。 档位传感器：4个，分别为1/3、2/4、5和6/R档档位传感器，用以检 测各个档位换档执行元件实际位置和挂挡是否到位。 副轴2方向传感器：负责检测副轴2的旋转方向，用以判断前进档和倒挡。3）换档拨叉换挡拨叉的机械动作由其两端的液压腔内的油压控制的，当电液控制模块内的 油压作用到相应的液压腔内时，油压推动活塞动作，活塞推动拨叉带动同步器接合 套，实现挂档，拨叉的移动距离由相应的档位传感器检测，见图212。图2-12拨叉控制机构2. 4.前后电机控制器总成2.

31、4. 1.前电机控制器总成前电机控制器总成内部集成了前电机控制模块、DC/DC高低压转换器和DC/AC 转换器（逆变器）和动力控制系统等，主要负责控制前电机、发动机和通过控制后 电机控制器间接控制后电机，安装于发动机舱内见图213。图2-13前电机控制器模块和DC总成安装位置1）前电机控制模块前电机控制模块是控制驱动电机与动力电池之间的能量传输、控制后驱动电机 和发动机的装置。前电机控制模块会根据实际情况在适当的时间下控制前电机在电 动机或者发电机之间切换、控制前电机（电动机时）的转速和旋转方向、控制前电 机与动力电池总成之间的能量传输（充电、放电和电流大小以及制动能量回收）、通 过控制后电机

32、控制器间接控制后驱动电机、控制发动机的工作状态，并对前后电机 和发动机的动力进行耦合后对外输出。除以上功能以外前电机控制模块还具有整车 CAN通讯、故障处理（自诊断）、自检、高压互锁功能，以及与其它控制模块相配合， 检测前电机温度和速度、直流侧母线电压、三相电流等功能，通常情况下当前电机 控制模块出现故障时整车没有EV模式。前电机控制模块连接关系见图2-14.动力电池包高压配电箱-灌供电池整隼低压电_4器II发电机前电机ICAN图214前电机控制器模块和DC总成系统框图2) DC/DC高低压转换器DC/DC高低压转换器具有直流降压的作用，负责将动力电池直流高压电转换成 直流低压电的装置。负责在

33、动力电池总成内的主接触器吸合时将动力电池的直流高 压(额定712V )转换成直流低压(额定12V),为整车低压用电器供电，并在低压铁 电池亏电时为其充电。3) DC/AC转换器DC/AC转换器(逆变器)具有直流变交流的作用，负责将动力电池的直流高压 电(DC 712V)转换成交流高压电(AC 712V),为前驱动电机提供三相交流电。4) 前电机控制模块总成外部连接前电机控制模块总成具有三个插接器、三根前电机三相线和两根冷却水管，具 体外部部件见图215。图215前电机控制模块总成外部三个插接器分别为低压接插件（前电机控制模块与DC总成）、动力电池高压输 入插件（前电机控制模块和DC总成）和DC

34、 12V输出插件（DC总成）。其中低压接 插件也叫B51插件，用于连接前电机控制模块与DC总成的外围电源电路、总线通讯 线路以及接收各种传感器信息和发送相应的控制指令或信号的线路；动力电池高压 输入插件用于连接DC总成与动力电池总成，控制将动力电池总成的直流高压电（额 定712V）输入前电机控制模块和DC总成，用于前驱动电机和动力电池总成之间传 递能量（充电或放电）和给DC总成供电（直流降压）；DC12V输出插件也叫B63插 件，用于连接DC总成与全车低压电器和低压铁电池，控制将经DC总成降压的直流 低压电（额定12V）供给全车低压用电器和给低压铁电池充电。前电机三相线用于连接前电机控制模块总

35、成与前电机，控制将经DC/AC转换器 （逆变器）转换的三相交流电传输给前驱动电机驱动前桥，或将前发电机输出的三 相交流电传输给动力电池总成进行充电。两根冷却水管主要用于连接冷却系统（共用冷却系统），为前电机控制模块和DC总成降温冷却。2.4.2.后电机控制模块后电机控制器内部集成DC/AC转换器和电机控制系统和冷却管道等，安装于行 李舱中。后电机控制模块是控制后电机与动力电池总成之间的能量传输、控制后驱动电 机的装置，主要负责根据前电机控制模块的指令控制后驱动电机的转速和旋转方向 等，还具有整车CAN通讯、采集检测电机温度、转速、直流侧母线电压和三相电流 等作用。第三章DM II改进版混动系统

36、动力电池总成比亚迪唐动力电池总成主要由动力电池包、高压配电箱、DC/DC转换器（集成在前电机控制模块内部）和电源管理控制系统组成见图31,主要功能：1）为整车高低压用电设备提供合适的电源；2）控制整车电能的存储、释放；3）检测全车电量、漏电情况、高压铁电池等温度信息等。图31动力电池总成3. 1动力电池包比亚迪唐车身电源有两部分，分别为动力电池包（高压铁电池）和低压铁电池（12V）,两者均采用磷酸铁锂电池（简称铁电池），具有能量密度大、体积小、重量 轻、寿命长、无污染等特点。比亚迪唐的动力电池包安装于客舱底部的底盘上,根据同款车型不同版本其动 力电池包分为高电量参数和低电量参数两个版本，两者的

37、区别只在于内部单节电池 的数目不同（造成整体标准电压不同）其余相同。高电量版本动力电池包内部共有 8个电池模组，每个模组之间相互串联，每个模组有27节电池单体，每个模组内的 电池单体之间相互串联，共有216节电池单体，每节电池单体电压为3.3V，动力电 池包标准电压为712.8V；低电量版本动力电池包内部共有7个电池模组，每个模组 之间相互串联，其中6个电池模组由27节电池单体，每个模组内的电池单体之间相 互串联，一个模组有26节电池单体，每个模组内的电池单体之间相互串联，共有高电量动力电池:车头图32动力电池内部连接低电量动力电池:188节电池单体，每节电池单体电压为3.3V,动力电池包标准

38、电压为620.4V。以下 介绍全部基于高电量版本，内部连接见图32o比亚迪唐的动力电池包内部除上述以外，还具有16个电池信息采集器（BIC, 每个模组两端各一个）、1条采样线、1个负极接触器（与熔断器集成）、2个分压接 触器（与熔断器集成）和1个漏电传感器，外部设有正负极引出插孔和采样线接口， 具体见图33。图33动力电池包内外结构3. 1. 1.电池信息采集器及采样线比亚迪唐的动力电池包内部共有16个BIC,在每个电池模组的两端均有1个 BIC,用于检测每个电池模组的电压、温度、电池均衡和采样线异常检测等，并将检 测到的信息经采样线反馈给电池管理控制器用于全车电源系统的控制。采样线布置 于每

39、个BIC与电池管理控制器之间，用于BIC和电池管理控制器之间的通讯，见图3 4o图34 BIC分布位置3. 1. 2.负极接触器比亚迪唐为防止整车发生严重碰撞或动力电池包内部短路等情况时，造成驾乘 人员触电或动力电池包由于短路电流过大损坏等情况的发生，采用了多种安全保护 方案，其中负极接触器、分压接触器和熔断器便是其中之一，见图35。负极接触器和熔断器L=负极1正极负极2正极1分压接触器和熔断器*正极负极45负极正极正极负极36负极正极正极8负极正极7负极图35接触器及熔断器连接负极接触器（内部集成熔断器）安装于1#电池模组负极和动力电池包负极引出 线之间，受电池管理控制器控制（内部的熔断器根

40、据电流大小熔断），根据电池管理 控制器的指令接通或断开动力电池包闭合回路（负极连接），见图36。正常情况下，负极接触器在点火开关ON、ST或者点火开关OFF但低压铁电池（12V 磷酸铁锂电池）亏电时接收电池管理控制器指令闭合，接通动力电池包闭合回路为 全车供电和低压铁电池充电；当点火开关OFF时，负极接触器接收电池管理控制器 指令断开，减少动力电池包的能量损耗和方便动力电池包的存储，并且负极接触器 还会在车辆发生严重碰撞、动力电池包内部短路等情况下，接收电池管理控制器的 指令断开或由于短路电流而使熔断丝熔断，以此来断开动力电池包回路，防止驾乘 人员触电或者由于短路电流而造成动力电池损坏。图36

41、负极接触器控制3. 1. 3.分压接触器比亚迪唐动力电池包共有2个分压接触器（内部集成熔断器），分别安装于3# 4#和6#-7#电池模组之间的正负极连接线中，受电池管理控制器控制（内部的熔 断器根据电流大小熔断），根据电池管理控制器的指令接通或断开3#-4#和6#7# 电池模组之间的正负极连接线见图37。分压接触器中“分压”的含义为，分压接触器可以在特定时刻接通3#-4#和6# 一7#电池模组之间的正负极连接线，使动力电池包形成712. 8V的高压供给车辆高压 用电器使用；或者在特定时刻（长时间停车或发生碰撞）断开3#4#和6#7#电池 模组之间的正负极连接线，使动力电池包的高压电池分为三部分

42、的较低压力的电池 包。目的是为了在正常情况下长时间停车时减少动力电池包的能量损耗和方便动力 电池包的存储；由于在发生碰撞等时负极接触器只是断开动力电池包与用电器的连 接，而动力电池包仍存在高压，驾乘人员仍存在高压触电的危险，因此设置分压接 触器使高压电池包分成三部分的较低压电池包，进一步减少高压触电的几率。图37 3#-4#电池模组分压接触器连接3.1.4. 漏电传感器比亚迪唐动力电池包内部有1个漏电传感器，用于检测动力电池包负极输出 母线与车身（搭铁）之间的绝缘电阻，防止母线中的高压电泄露而造成驾乘人员发 生高压触电。当负极母线与车身之间的绝缘电阻500Q/V时，为正常；当100Q/VV绝缘

43、 电阻W500Q/V时，为一般漏电；当绝缘电阻W100Q/V时，为严重漏电。漏电传感 器将监测到的漏电情况反馈给电池管理控制器，电池管理控制器接收到后根据漏电 情况发出报警和启动保护方案（断开相应接触器）。3.1.5. 正负极引出插孔及采样线接口正负极引出插孔用于连接正负极母线，将动力电池包的高压经正负极母线后输 入高压配电箱见图38。采样线接口将动力电池包内部电器件与电池管理控制器进行连接，用于电池管 理控制器对动力电池包信息的收集或对内部接触器等的控制。动力电池包正负极引出插孔0/、高压配电箱X采样线接口电池管理控制器图38正负极引出插孔及采样线接口连接3. 2. 高压配电箱比亚迪唐高压配

44、电箱安装于动力电池包上部，根据电池管理控制器指令，控制 内部不同的接触器闭合，将动力电池包的高压直流电输送给前后驱动电机、电动空 调系统和高压用电器等，还可接通车载充电器或者充电桩来的直流电为动力电池包 充电，另外还具有电流检测、漏电检测和高压互锁等功能，见图39。图39高压配电箱连接3. 2. 1. 高压配电箱内部构造及作用高压配电箱内部主要包括主接触器、预充接触器、电流霍尔传感器、高压互锁 装置和保险等，见图310,具有高压直流输出（放电）、车载充电器单向输入（充 电）、电流采样和高压互锁等功能。高压配电箱可以说是电池管理控制器（BMS）的 一个从属模块，其内部的接触器全部是受BMS的控制

45、，根据BMS的信号为全车用电 设备分配动力电池包的高压直流电。图3-10高压配电箱内部结构1）主接触器：当高压配电箱接收到BMS相应的指令后，控制主接触器接通或 断开，主接触器接通后动力电池包的高压直流电供给给全车高压用电器。2）预充接触器：比亚迪一一唐具有预充电功能，即当设置预充电时间后，插入 充电枪（车载充电器的插头）时车辆并不立刻充电，而是等到设定时间后预充接触 器闭合才开始充电。3）电流霍尔传感器：根据霍尔效应，可以检测动力电池正极母线中的电流，为 BMS提供电流信号。3. 3.电源管理控制系统比亚迪一唐采用分布式的电池管理控制系统,主要由1个电池管理控制器（BMS, 安装于驾驶员座椅

46、下方）、16个电池信息采集器（BIC）和1条动力电池采样线组成 见图311。电池管理控制器（BMS）用于动力电池包充放电控制、接触器控制（高压配电箱 和动力电池包）、功率控制、电池异常状态报警和保护、SOC（荷电状态，剩余电量） /SOH （电池健康状态）计算、自检以及网络通讯等，见图212。图3-11电池管理控制系统主要部件安装位置SOC,荷电状态也称剩余电量，代表电池使用一段时间后或长时间搁置后剩余容 量与满电容量的比值，常用百分数表示。SOC=1,电池满电；soc=o,电池完全放电。SOH,电池的健康状态，代表在某一条件下电池充满电可放出的容量与电池额定 容量的比值，当SOH小于80%时表示电池需要更换。第四章行车模式比亚迪唐共有四种行车模式，分别为经济模式、运动模式、行车发电模式和怠 速发电模式，驾驶员侧中控上设有模式选择开关共有经济和运动旋转开关以及EV 和HEV选择按钮，见图41,用以驾驶员调节车辆运行模式。正常情况下比亚迪一 唐的行车模式由电脑根据实际情况自动切换，但也可以通过选择模式按钮强行将车 辆切换到相应的行车模式。图41模式选择开关经济模式：EV+四驱，此时发动机熄火，比亚迪一唐成为一辆纯电动车，车辆完 全由前后电机驱动，EV模式下最大续