本田Hybrid拆解 - e:HEV双电机混动(下)

文章来源: EDC电驱未来 发布时间:2021-07-19
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上篇文章详细介绍了动力总成与电机部分的拆解:“本田Hybrid拆解 - e:HEV双电机混动(下)”,下面继续进行电控、高压部分的拆解分享。

上篇文章详细介绍了动力总成与电机部分的拆解:“本田Hybrid拆解 - e:HEV双电机混动(下)”,下面继续进行电控、高压部分的拆解分享。

新型双电机混合动力系统“e:HEV”技术,拆解目录如下

  • 概要

  • 混合动力变速器

  • 电机(驱动电机、发电电机)

  • 动力控制单元(PCU)

  • 电池包(IPU)

  • 其他电动相关零部件



    动力控制单元(PCU)


新款飞度Hybrid采用的京滨生产的动力控制单元(PCU)直接安装在混合动力变速器上,所有配线均通过连接器连接,是可轻松分离的结构。
  与电机的连接器位于下部,驱动电机连接器和发电电机连接器并排设置。

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动力控制单元(上部)(由京滨生产)

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动力控制单元(下部)

拆下动力控制单元上侧的罩盖后,出现控制器电路板。1块电路板集成了电机控制器电路、栅极驱动器电路、升压控制器电路和电流传感器电路,将芯片零部件安装于电路板后,与IGBT结合在一起进行流焊焊接。


  • 电机控制器可控制混合动力系统2个电机的驱动电流,采用了瑞萨生产的CPU。

  • 栅极驱动器是将电机控制器输出的数字信号转换为适合控制功率模块IGBT的信号电平的电路,电路板上共安装了7组电路,其中6组用于2个电机的三相交流驱动,1组用于升压控制。

  • 升压控制器用于将电池电压(172V)升至570V以驱动电机,并与背面安装的电抗器和IGBT相连接,以构成升压电路。


  功率模块方面,采用了新型功率器件RC-IGBT(Reverse Conducting- Insulated Gate Bipolar Transistor)。IGBT和续流二极管集成在1个芯片中以减小尺寸,对于飞度Hybrid搭载的功率模块,由供应商京滨采购RC-IGBT的裸芯片并安装在功率模块上。此外,RC-IGBT由富士电机生产。

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动力控制单元上侧内部

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控制器电路板

由于功率模块和信号线已焊接至控制器电路板上,无法轻易分离,因此此次未进行拆解,而将控制器电路板、功率模块和水冷水套作为一个整体拆下。
  PCU内的冷却水管路由集成了铸铝外壳和功率模块的水套构成,从入口进入的冷却水穿过外壳中央部分的管路后,在装有双层O形环的法兰部分进入钣金水套并冷却功率模块,穿过另一侧装有双层O形环的法兰部分并经由外壳从出口排出。
  冷凝器没有直接与冷却水接触的部分,但通过冷却水管路的环绕进行冷却。
  冷凝器模块集成了平滑冷凝器和过滤冷凝器,是有3个端子的薄膜冷凝器,根据侧面的标记,静电容量为340μF、566μF、0.001μF,耐压为270V、624V、270V。

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冷却水管路构成

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冷凝器和外壳冷却水管路口

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拆下与PCU另一侧电机的连接器所在的下侧罩盖后,出现DC-DC转换器电路和升压电抗器。在DC-DC转换器部分,除了安装瑞萨CPU的电路板外,还装有变压器和冷凝器。另外,该部分还有连接172V电池线束的强电(PN)连接器、与母线和12V电池电路相连接的端子等。

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动力控制单元下侧内部

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DC-DC转换器、升压电抗器




电池包(IPU)

IPU(Intelligent Power Unit)通常被称为电池包,集成了锂离子电池和周围的强电零部件。由电池模组、具有断电功能的高压配电零部件、监视和控制电池电压和容量的电池ECU、冷却机构等构成,通过搭载48个新型锂离子电池电芯,最大输出功率提高了62%,通过紧凑地配置冷却机构和ECU,单位重量的输出密度是传统型号的2倍多。

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IPU(电池包)

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IPU内置物

电池由Blue Energy(汤浅和本田共同出资)生产,新型电池电芯(EHW5/EHW5B)较传统型号缩小了17%,重量减轻了7%,容量为5Ah,电压为3.6V,最大工作电流为300A。
  1个电池模组搭载12个电池电芯,电池之间采用串联连接。电芯之间留有空气流通的间隙,从车厢内吸入的冷却气流从上到下流经电池模组。IPU搭载4个电池模组,总计48个电芯,组成一个合计电压为172V的电池包。

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电池模组 电池由Blue Energy生产

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电池模组的电芯电极连接部分

接线板集成了断电的接触器、保险丝和电流传感器等强电零部件,主接触器和副接触器由松下生产。此外,还装有预充电电阻器和预充电接触器,以限制接通电源时的浪涌电流。


  电池ECU是监视、控制电池各电芯电压和容量的电池控制器,与PCU一样,由京滨生产。管理SOC(电池剩余电量)以防止电池劣化,并在超出正常使用范围时限制混合动力系统的电机辅助量和充电量。此外,根据温度传感器的检测状态,控制冷却风扇的运行。

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接线板

电池ECU(由京滨生产)


 IPU装在树脂壳中,置于后排座椅下方。

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装IPU的树脂壳


电池冷却气流路径方面,由车厢内和后排座椅旁的进气管吸入(图中Ⓐ),从IPU上方盖子处的管道进入(图中Ⓑ),经由上方歧管,在电池模组中从上到下流动,以均匀地流经4个电池,并经由电池底部的排气管,被冷却风扇吸入,从后保险杠附近排出(图中Ⓒ)。

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电池冷却气流路径。




其他电动相关零部件

用于电动相关部件冷却的散热器独立于发动机的冷却系统,安装在车辆左侧前方。


  PCU冷却液用于冷却功率器件和其他强电零部件,发动机冷却液有时会达到100°C左右,由于温度过高,因此经常单独设置散热器,以将冷却液温度降至最高60°C左右。飞度的PCU专用散热器垂直安装于主发动机散热器旁的空间。PCU冷却液的散热器由东洋热交换器(T.RAD)生产。

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散热器的安装位置

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PCU冷却液的散热器(由东洋热交换器生产)


混合动力变速器的ATF机油冷却器由马勒生产,安装目的是为了冷却变速器内置的驱动电机和发电电机。

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混合动力变速器的机油冷却器


雅阁(2018款)和Insight采用的双电机混合动力系统(i-MMD)方面,此前一直通过在电机转子内部旋转ATF进行冷却,但此次飞度搭载e:HEV的拆解尚无法确认。通过ATF冷却器进行冷却的ATF从各电机的上部滴下,并对线圈端等进行冷却。


  粗长的橙色高压铝管线束用于连接车辆后排座椅下方IPU的172V电池和发动机舱的PCU,有电池充放电的大电流通过。
  该线束或由住友电工(住友电装)生产,由于需要减少电磁噪声,因此铝管部分较长,并根据车辆形状进行了成型。

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强电线束

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强电线束的PCU侧连接器

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电动压缩机(由电装生产)

汽车电动空调的电动压缩机由电装生产,连接至接线板。


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