逆变器PCU



THS—丰田的强力黑科技

THS（Toyota Hybrid System）是丰田公司开发的混合动力系统，通过行星齿轮实现内燃机与电机的高效动力耦合，以燃油经济性和低油耗为核心优势，广泛应用于丰田混动车型。 以下从技术原理、工作模式、系统迭代三方面展开分析：

一、技术原理：行星齿轮组与动力耦合

THS的核心是行星齿轮机构，通过太阳轮、行星架、齿圈的机械连接实现动力分流：

发动机连接行星架，作为主要动力源；电机MG1（发电/启动电机）连接太阳轮，负责调速和发电；电机MG2（驱动电机）连接齿圈，直接驱动车轮或回收能量。图2 丰田THS系统结构

关键设计：

通过齿轮齿数比和行星齿轮组的机械特性，实现发动机转速与车轮转速的解耦，使发动机始终运行在高效区间（如时速40-60km/h时保持1500-2000rpm）。油门踏板位置、车速、电池状态等信号输入动力控制单元（PCU），实时调整电机与发动机的功率分配。二、工作模式：串联、并联与混联

THS根据工况动态切换三种模式，以优化能效：

1. 串联模式（低速）发动机→MG1发电→MG2驱动车轮发动机仅驱动MG1发电，电能通过逆变器供给MG2，机械能（红色箭头）与电能（绿色箭头）转换实现纯电驱动。适用场景：市区低速行驶（时速＜40km/h），避免发动机低效运行。图3 串联模式能量流2. 并联模式（加速/高速）发动机+MG2共同驱动车轮发动机机械能通过行星架直接输出至车轮，MG2提供额外扭矩辅助加速；高速巡航时，发动机主导驱动，MG1可发电补充电池。适用场景：急加速或高速巡航（时速＞60km/h），满足动力需求同时保持经济性。图4 并联模式能量流3. 混联模式（中速）发动机驱动+MG1发电+MG2驱动发动机输出分为两部分：一部分通过行星架驱动车轮，另一部分通过MG1发电供给MG2；MG2根据需求输出动力或回收能量。适用场景：中速巡航（时速40-60km/h），平衡动力与油耗。图5 混联模式能量流三、系统迭代：从THS-II到第四代

丰田混动系统经历四次升级，核心优化方向为效率提升与成本降低：

1. THS-II（第二代）双电机设计：MG1（发电/启动）与MG2（驱动/回收）分离，功率控制单元（PCU）集成逆变器与DC-DC转换器。低速纯电驱动：电池电量充足时，MG2直接驱动车轮，发动机停机以减少排放。能量回收：减速时MG2转为发电机模式，将动能转化为电能储存。图7 THS-II低速模式（纯电驱动）2. 第四代THS-IV高热效率发动机：采用阿特金森循环，压缩比提升至14:1，热效率超40%。轻量化电机：MG1与MG2采用扁线绕组技术，功率密度提升20%，体积缩小15%。智能能量管理：通过导航数据预判路况（如坡道、拥堵），提前调整电池充放电策略，进一步降低油耗（工信部百公里油耗低至4.3L）。四、技术优势与市场影响燃油经济性：市区工况油耗较传统燃油车降低30%-40%，全球混动车型累计销量超1000万台（截至2017年）。可靠性：行星齿轮组无离合器设计，减少机械磨损，系统寿命与整车同周期。平民化：通过规模化生产降低成本，使混动技术从高端车型（如初代Prius）普及至卡罗拉、凯美瑞等主流车型。

总结：THS通过行星齿轮的机械创新与电机-发动机的智能协同，实现了混动系统的效率最大化。其核心逻辑是“让发动机做它最擅长的事（高效区运行），其余工况由电机补足”，这一设计理念至今仍是混动技术领域的标杆。

丰田第六代ths混动技术怎么样

丰田第六代THS混动技术整体表现优异，在续航、技术、经济性、性能等多方面实现突破，是混动领域的先进技术。

超长续航与高效补能

实测一箱油可跑1400公里，相当于从北京直达上海无需加油。补能效率远超纯电车，加油3分钟即可续航1400公里，而纯电车快充30分钟仅能行驶400公里。在低温环境下，零下15℃时新混动续航仅衰减12%，而纯电车冬季续航可能缩水30%，低温适应性显著更强。

技术突破与核心升级

核心部件采用碳化硅（SiC）芯片，应用于功率控制单元（PCU），使能量损耗降低10%，体积缩小80%，技术源自航天火箭材料。电池策略分双路线：HEV版使用寿命超20年的镍氢电池，可终身免更换；PHEV版升级22.7kWh大容量三元锂电池，纯电续航达150公里，日常通勤基本无需燃油。动力总成通过DC/DC逆变器与PCU集成化设计、变速差速器整合、大容量锂电池替代传统电池组，并新增直流快充功能，实现“瘦身”与效率提升。

经济性与性能优势

经济性方面，按当前油价计算，混动版每公里油费约0.26元，低于纯电车0.3元（含保险、电池折旧）。若油价跌至6元/升，一箱油成本仅360元，可支持三口之家自驾往返北京-青岛；第六代混动系统在油价6元时代每公里成本低至0.3元。性能上，插混版RAV4综合功率达320马力，零百加速5.4秒，比Model Y后驱版快1秒多；电机功率提升15%后，红灯起步可轻松超越小鹏G6。

功能丰富与场景适配

配备V2H放电技术，露营时可外接电磁炉煮火锅，停电时可作为家庭备用电源。支持双模驱动，纯电模式满足日常通勤，混动模式应对长途旅行，高速超车动力响应迅速。采用水冷式热管管理系统，在极端环境下稳定控温，提升低温充电效率，确保全气候适应性。

国外部分新能源汽车BMS供应商汇总

国外部分新能源汽车BMS供应商汇总：

日本：

BEMAC：提供BMS解决方案，服务于多家知名汽车厂商。

康奈可：为日产等客户提供BMS及逆变器等产品。

电装：为丰田等客户提供BMS、PCU逆变器、DCDC转换器、动力/电机控制ECU以及IGBT/Sic设备等。

Envision AESC Japan：提供BMS解决方案。

日立安斯泰莫：为本田等客户提供BMS、PCU及电机控制ECU等产品。

三菱电机：为本田等客户提供BMS、PCU逆变器、动力/电机控制ECU以及IGBT/SiC设备等。

Primearth EV Energy：提供BMS、PUE、PCU及Vehicle Energy Japan BMS等产品。

韩国：

CAMMSYS：提供BMS解决方案。

LG Chem：为现代/起亚等客户提供BMS解决方案。

LG Electronics：作为客户，也涉足BMS领域。

LG Innotek：提供BMS解决方案。

Misum Systech：提供BMS解决方案。

泰国：

Beta Energy Solutions：提供BMS解决方案。

印度：

KPIT Technologies：提供BMS解决方案。

Sterling Gtake E-Mobility：提供BMS及动力/电机控制ECU等产品。

美国：

AC Propulsion：提供BMS解决方案。

BorgWarner - Auburn Hills：提供BMS解决方案。

Boston-Power：提供BMS解决方案。

Cascadia Motion、Rinehart Motion Systems：提供BMS、逆变器、转换器、电机控制ECU等产品。

International Rectifier HiRel Products：提供BMS、逆变器、DCDC转换器及ICBT设备等。

Lithion Battery、Lithium Werks、Microvast、Octillion Power Systems、Romeo Systems、Romeo Power：均提供BMS解决方案。

加拿大：

E-One Moli Energy (Canada)：提供BMS解决方案。

Eberspaecher Vecture、Lithion Power Group：也提供BMS解决方案。

德国：

Atech Antriebstechnik fur Elektrofahrzeuge Vertriebs：提供BMS转换器、逆变器等。

LG Electronics Deutschland：提供BMS解决方案。

Paragon：提供BMS、DCDC转换器及电机控制ECU等产品。

Preh、Preh Beteiligungs：提供BMS解决方案。

Sensor-Technik Wiedemann、Stoba e-Systems、Triathlon Batterien、TTTech Germany：均提供BMS解决方案，其中TTTech Germany还提供动力控制ECU等产品。

法国：

BMS PowerSafe：提供BMS解决方案。

意大利：

Marelli Europe：提供BMS、逆变器、DC转换器及动力控制ECU等产品。

SolarEdge e-Mobility：提供BMS、转换器及电机控制ECU等产品。

西班牙：

Ficosa International：提供BMS解决方案。

英国：

Avid Technology：提供BMS转换器、PCU等产品。

Johnson Matthey Battery Systems、REAPsystems：均提供BMS解决方案。

荷兰：

NXP Semiconductors、Prodrive Technologies：提供BMS解决方案，其中Prodrive Technologies还提供逆变器、DCDC转换器及ICBT设备等。

奥地利：

TTTech Automotive、TTTech Computertechnik：均提供动力控制ECU及BMS解决方案。

芬兰：

PKC Group：提供DCDC转换器及BMS解决方案。

丹麦：

LiTHIUM BALANCE：提供BMS解决方案。

波兰：

Inpact Clean Power Technology：提供PCU及BMS解决方案。

以上汇总了部分国外新能源汽车BMS供应商，涵盖了多个国家和地区，以及各自的主要产品或服务。这些供应商在BMS领域拥有丰富的经验和先进的技术，为新能源汽车行业的发展做出了重要贡献。

小车丰田卡罗拉油电混合混合动力出现故障是什么问题

丰田卡罗拉油电混合动力车型出现故障可能涉及多个系统，以下是常见原因及对应的具体分析：1. 高压电池系统故障

现象：仪表盘提示“检查混合动力系统”、动力下降、无法纯电行驶。

可能原因：

电池组老化：单体电池电压不均衡或容量衰减。冷却系统故障：电池散热风扇堵塞或冷却液泄漏，导致电池过热。高压继电器故障：高压电路接触不良，引发系统断电。2. 动力控制单元（PCU）问题

现象：车辆无法启动、动力输出中断。

关键部件：

逆变器故障：电机驱动电压异常，可能伴随异响。DC-DC转换器故障：12V蓄电池无法充电，导致低压系统瘫痪。3. 发动机或E-CVT变速箱异常

发动机问题：

阿特金森循环发动机积碳导致点火不良，混合动力模式下抖动明显。机油乳化（寒冷地区多发），影响润滑性能。

E-CVT故障：

行星齿轮组磨损或电机轴轴承异响，换挡顿挫。4. 能量回收系统故障

表现：刹车时能量回收效率降低，油耗突然升高。

常见原因：

制动踏板位置传感器信号错误。驱动电机作为发电机时的绕组短路。5. 12V低压系统故障

症状：无法上电（READY灯不亮）、仪表盘乱码。

排查点：

小电瓶亏电（寿命通常2-3年）。保险丝熔断或线束氧化。6. 软件或传感器问题

典型故障：

油门踏板位置传感器信号漂移，导致加速迟滞。系统软件需升级（如早期车型的ECU程序bug）。建议处理步骤

读取故障码：使用专用诊断仪（如Techstream）优先读取P0xxx或B1xxx系列代码。

高压系统断电：检修前需断开维修开关（通常位于后备箱电池组附近），确保安全。

重点检查：

电池组SOC（充电状态）是否在30%-80%健康范围。检查电机冷却液液位及水泵工作状态。注意事项

混合动力系统涉及高压电（约200V），非专业人员严禁拆解电池或PCU。

若故障灯常亮，立即联系4S店，部分混动部件享有8年/20万公里质保（以当地政策为准）。

如需进一步缩小范围，需结合具体故障表现及历史维修记录分析。

新能源PCU是什么？

新能源PCU是新能源汽车中的电力控制单元。以下是关于新能源PCU的详细解释：

一、定义与功能

定义：PCU（Power Control Unit）即电力控制单元，是新能源汽车电池系统与电动机之间能量传输的关键组件。功能：负责调控电力流，确保动力系统的高效运作和安全性。它是电池与电动机之间的桥梁，确保能量的精准传输。

二、构造与组成部分

逆变器：将电池的直流电转化为电动机所需的交流电，是PCU中的核心部件之一。DC-DC转换器：调整电压以满足车辆内部不同设备的需求，如车载音响、照明系统等。控制电路：如同大脑一样，实时监控并调谐逆变器和DC-DC转换器的转换过程，确保能量传输的精准和高效。

三、性能与影响

续航里程：PCU的卓越性能直接影响到新能源汽车的续航里程，高效的能量传输能够减少能量损失，延长行驶距离。动力表现：PCU能够确保电动机获得稳定的电力供应，从而提升车辆的动力表现。整体效率：通过采用创新材料和技术，PCU的效率得到了显著提升，对车辆性能的优化不言而喻。

四、未来发展趋势

效率与轻量化：未来的PCU将更注重效率和轻量化，以提升车辆的整体性能和续航能力。智能算法：集成智能算法，实现自适应能量管理，提供更卓越的驾驶体验。数据处理与通信：随着自动驾驶的兴起，PCU还将承担更多数据处理和通信任务，为车辆智能化提供强有力的支持。

综上所述，新能源PCU作为新能源汽车的神经中枢，其技术的革新将直接影响汽车的性能和驾驶者的舒适度。随着技术的不断进步和创新，PCU将继续在绿色出行的舞台上扮演核心角色。

电动汽车制动能量回收系统

电动汽车制动能量回收系统是一种将制动时产生的热能转化为电能并存储在储能器中，以供后续使用的系统，对提高电动汽车能量利用率、延长行驶里程等具有重要意义。

制动能量回收研究的意义提高能量利用率与行驶距离：在当前电动汽车电池储能技术未取得重大突破的情况下，回收制动能量可提高能量利用率。汽车制动时，大量动能通过摩擦转化为热量浪费掉，在典型城市工况下，制动时摩擦制动消耗的能量占汽车总驱动能量的50%左右。国外研究表明，在较频繁制动与起动的城市工况下，有效回收制动能量，电动汽车大约可降低15%的能量消耗，行驶距离可延长10% - 30%。减少制动器磨损与成本：机械摩擦制动与电制动结合，能减少机械摩擦制动器的磨损，延长其使用寿命，节约生产成本。提升安全性与可靠性：分担传统制动器部分制动强度，减少汽车在繁重工作条件（如长下坡）下制动时产生的热量，降低制动器温度，提高制动系统抗热衰退的能力，进而提高汽车的安全性和可靠性。电动汽车再生制动的基本原理

通过具有可逆作用的电动机/发电机实现电动汽车动能和电能的转化。汽车减速或制动时，可逆电机以发电机形式工作，汽车行驶的动能带动发电机将其转化为电能，并储存在储能器（蓄电池或超级电容）中；汽车起步或加速时，可逆电机以电动机形式工作，将储存在储能器中的电能转化为机械能供给汽车。

制动能量回收系统的优点

能源管理系统确保发动机的输出功率主要转化为驱动力，只有在应用制动时或发动机处于超速状态时才会转化成电能供车载系统使用。发电机会在发动机输出功率，即加速或牵引汽车时自动与发动机脱离，使传统模式下发电机消耗和从汽车获得的动力全部用于实现更快更具动态的加速。当MINI回到超速状态或驾驶者应用制动时，发电机再次启动，确保车载系统能得到充足的电力供应。

制动能量回收问题解决方案电机工作原理基础：电机工作的逆过程就是发电机工作状态。电机驱动的工作原理遵循Fleming的左手定则，发电原理遵循Fleming右手定则。电机运转时，线圈在阻碍磁通变化的方向上发生电动势，即逆电动势，且逆电动势随转速增加而上升。转速增加使原来使电机旋转而流动的电流流动阻力加大，达到某一转速后不能再向上超出。制动时通过电机的电流被切断，发生逆电动势，使电机起到发电机作用，这种电机称为“电动机发电机”（Motor Generator）。功率控制单元（PCU）构造与控制：由逆变器/升压转换器/电机发电机电控单元（MG ECU）组成一体的功率控制单元PCU（Power Control Unit），其构造及控制系统如下：

动力蓄电池：采用镍氢蓄电池，总电压244.8V，由34个蓄电池模块构成，每个模块由6个1.2V单体电池构成，蓄电池模块电压为7.2V，共204个单体电池。采用外叶片环形风扇进行强制空冷方式，进气口位于后座靠背左边侧向下部。

封装件设置：混合动力系统主继电器与电流传感器集中配置的混合动力车蓄电池接线盒/蓄电池监测器/辅机蓄电池用DC/DC转换器封装组成一体，辅机蓄电池并排设置在同一底架（Tray）上，封装件设置在行李厢内后座后面，安装紧凑，确保行李厢充足空间。

升压转换器：根据行驶条件把直流电244.8V升压到直流电650V并供给逆变器；动力蓄电池充电时，把最大直流电650V降压到直流电244.8V。

逆变器：按照混合动力车控制计算机发出的对输出功率的要求指令，通过电机发电机电控单元（MG ECU）进行控制，把升压转换器升压的高电压直流电在逆变器内变换为用于驱动电机（MG2）与发电机（MGl）的交流电。利用发动机动力由MGl进行发电产生的交流电与由制动能量回收的制动使MG2发电而产生的交流电转换为直流电，MGl发电机产生的交流电根据行驶工况需要用于MG2的驱动电力。其制动能量回收的输入部分（包括传感器、行程模拟器等）、执行器部分与电子控制部分的说明相同。

制动方式

电动机制动的一般方法有机械制动、能耗制动、反接制动、电容制动等，以下介绍后三种制动方式：

能耗制动

直流电源计算：电动机定子绕组断电后，立即使两相定子绕组接上直流电源产生制动作用，使电动机迅速停转。直流电源的经验估算方法是先测量电动机三根进线中任意两根线之间的电阻，估算空载电流，进而算出直流电源的电流和电压。若电动机负载惯性不大，制动时间一般不超过2秒，适用于功率不大、制动频繁的生产机械的电动机。

反接制动

限流电阻计算：当需要电动机迅速停止转动时，将其定子绕组的任意两相反接，使转速迅速下降。在电动机转速接近零时，必须立即切断电源。由于制动强烈，制动时会出现很大电流和机械冲击，为限制起动电流，可在电动机定子回路中串入制动电阻，适用于起动次数不太频繁的场合。

电容器制动

电容的计算：电动机从电网上断开瞬间，使异步电动机运转在自励发电状态，获得发电制动转矩。在自励电压建立起来的一瞬间，将电容器和定子绕组短接，使电动机定子绕组流过一个恒定电流，获得能耗制动。一般采用星形联结制动效果好，所需电容量小，但要求电容耐压较高。

PEM燃料电池汽车的结构与工作原理

PEM燃料汽车结构与工作原理

燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2倍，从能源的利用和环境保护方面而论，燃料电池汽车是一种理想的车辆。燃料电池汽车的主要结构是上述的燃料电池堆及相应的附属装置。其组成部件及功能有：增湿器。增湿器位于燃料电池系统盒内，在通往电池堆阴极的空气管道里面。PEM燃料电池的水管理系统非常重要，水太多会妨碍氧气与正极接触，水太少会让电解质变干，降低其电导性，燃料电池内水的多少及其位置对确定燃料电池的起动温度有很大影响，因为水在燃料电池内会结冰阻碍电池的起动。

增湿器的作用是通过让正在阴极蒸发的水分循环给燃料电池提供充足的水分。燃料电池冷却系统。正常工作过程中燃料电池会产生热量。余热会导致聚合物电解质膜损坏，所以必须用液体冷却系统把余热从燃料电池堆中带走。燃料电池产生的热属于低品位热能，在冷却液与周围空气之间的温度差别很小，这种情况下，热转移会很慢，必须用表面积非常大的散热器，如图所示的是本田FCX散热器。有些情况下，如果前机舱位置不够，散热器也会被安装在其他位置，例如在本田的FCHV车型中，该车下面装了一个辅助散热器来提高冷却系统的散热能力。

空气泵。在所有行驶条件下，必须以适当压力和流速给燃料电池堆送风使电池堆正常工作。车载空气泵把大气压缩后输送给燃料电池的正极就能达成此功效。二次电池。混合动力汽车设计能提高带传统传动机构汽车的效率，因为制动及其他正常运行过程中损失的能量存储起来以后可以供高压电池或超级电容器使用。在燃料电池汽车中设计二次电池，可以提高汽车的驾驶性能。因为电存储设备能够立即提供能量给驱动电机，并能克服燃料电池部分的加速滞后情况。

高压电池。大多数燃料汽车设计中用镍氢电池作为二次电池，通常安装在汽车后部。二次电池的结构与燃料电池堆相似，由很多单个电池串并联构成一个高压电池组。超级电容器。电池中存储电能的另一种形式是超级电容器。电容器是一种能阻止直流电、允许交流电通过的电气设备。然而，电容器也能利用正负电荷之间的静电吸引存储电能。超级电容器与传统电容器的构造大不相同。超级电容器是建立在双电层理论基础上的一种全新电容器，其中两个活性炭电极浸在有机电解液里。电极的表面积非常大，被膜隔开，允许离子移动但是能阻止两个电极接触。

由于离子在电解液内移动，所以发生充电和放电情况，但是并没有发生化学反应。超级电容器能够快速、高效地充放电，这个特点使得超级电容器很适合使用在燃料电池汽车上作为辅助二次电池用。用于燃料电池汽车的超级电容器由多个并联在一起的圆柱形电池组成，这样的效果是总电容等于各个单电池电容的总和。例如，10个并联在一起的1.0F的电容器的总电容是10.0F。电容越大，表示存储电能力越强，从而给燃料电池汽车内的电动机辅助力就越大。

燃料电池驱动电机。用于燃料电池汽车的驱动电机与目前混合动力汽车内的驱动电机非常相似，普通驱动电机以交流同步设计为基础，有时也用直流无刷电机。交流电机不使用换向器或者电刷，取而代之的是三相定子和永磁转子，如图所示。用逆变器产生电机需要的三相高压交流电。虽然电机本身结构简单，单独起动和控制系统却相对复杂。驱动桥。除氢燃料外，燃料电池汽车的高效纯节能还体现在电传动技术上。燃料电池汽车使用的驱动电机，只能简单地减小它们的最终传动，需要用一个差速器把动力输送到主动轮。

无须换挡，完全取消了如液力变矩器、离合器等机构。也不用倒车挡，只给驱动电机反向供电即可以实现倒车。用于燃料电池汽车的驱动桥非常简单，几乎没有运动件，因而结构稳定耐用，运转平稳无噪声。电源控制单元（PCU）。燃料电池汽车的传动机构由电源控制单元（PCU）控制，它控制燃料电池的输出功率，并给各部件供电。PCU的作用之一是充当逆变器，把燃料电池堆输出的直流电转变成三相交流电，给汽车的驱动电机供电。再生制动过程中，驱动电机充当发电机，将汽车的动能转变成高压电池组充电的电能。

PCU又将电机发出的三相交流电压转变成直流电压输送给燃料电池，燃料电池输出的直流电也通过PCU的控制给高压电池组充电。

东风本田车pcu是什么

东风本田车中的PCU是动力控制单元。

它是混合动力汽车和电动汽车动力系统的核心部件。PCU在车辆的动力系统中扮演着至关重要的角色，它负责协调和控制电机的运转，确保车辆能够平稳、高效地行驶。

PCU主要承担以下功能：

电机控制：PCU通过接收来自传感器的信号，精确控制电机的转速和扭矩输出，从而实现车辆的平稳启动、加速和减速。能量回收：在车辆减速或制动过程中，PCU能够回收部分动能并将其转化为电能储存到电池中，从而提高车辆的能源利用效率。动力分配：在混合动力系统中，PCU还需要根据驾驶条件和车辆状态，合理分配发动机和电机之间的动力输出，以达到最佳的燃油经济性和驾驶性能。

PCU的工作原理：PCU通过内部的传感器和执行器，实时监测和控制电机的运行状态。它接收来自电池组的直流电，并通过内部的逆变器将其转换为电机所需的交流电。同时，PCU还通过接收来自车辆其他系统的信号（如加速踏板位置、车速等），调整电机的输出功率和扭矩，以满足驾驶需求。

PCU的发展趋势：随着汽车技术的不断进步，PCU也在向更高集成化、更智能化的方向发展。未来的PCU可能会集成更多的功能和传感器，实现更精确的控制和更高的能源利用效率。同时，随着电动汽车和混合动力汽车的普及，PCU的市场需求也将持续增长。

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