混合动力电动汽车系统的组成 全新奔驰S400混合动力是基于S350开发的，但其传动系统得到了显著改进。包括改进进一步开发的3.5L V6汽油发动机、额外的持续通电同步电机、专门设计用于匹配混合动力模块的七档自动变速器、所需的动力和控制电子设备、变压器和锂离子电池。 奔驰混合动力电动汽车系统的组成 S40Hybrid配备了并联混合动力驱动系统。通过这种驱动系统，发动机和电机都与驱动轮机械连接(发动机和电机并联)。电机和发动机提供的动力可以叠加，也就是说可以分别保持较低的额定功率，但只有电驱动系统不能驱动车辆。 奔驰S500插电式混动(插电式混动系统)的动力电池容量比S400混动大10倍，可通过外接充电插座充电。S500插电式混动车型在纯电动模式下最多可以使用电动机行驶30km。 S500插电式混合动力系统组成 1-湿式离合器(裸)；2-再生制动系统(RBS)；24.2—自动变速器；A9/5—电动制冷剂压缩机；A79/1—马达；a100g 1—-高压蓄电池；车载电气系统的G1电池；M1-首发；M276.8—发动机；M42—电动辅助油泵(集成在齿轮箱中)；M56—真空泵(电动)；N33/5—高压正温度系数加热器；N68—电子动力转向控制单元；N82/2—电池管理系统的控制单元；N83/1— DC变频器控制单元；N83/5—充电装置；N129/1—电力电子装置的控制单元；X5/23—充电装置的电源插座 混合动力汽车的工作模式 驾驶模式 混合动力驱动系统的各种驱动模式的当前功率流可以显示在驾驶室管理和数据系统(COMAND)的显示单元上。在驱动模式下，动力仅从发动机流向后轮轴。 加速模式 在加速模式下，动力从发动机和马达流向后轮轴。高压电池给电机供电，然后电机产生驱动扭矩，支撑发动机产生的扭矩。 发电(能量回收)模式 在发电(能量回收)模式下，动力从后轴流流向电机。电机将车辆的动能转化为电能。电机充当高压发电机，并为高压电池充电。 驱动电机的结构和组成 (1)部件的位置 0混合动力汽车S400混合动力系统右前视图 S400混合动力车混合部件俯视图 (2)发动机 发动机272.974针对混合动力驱动进行了改进和优化。由于采用了新的气缸盖、改进的可变正时凸轮轴和不同于原型车的活塞，输出功率增加了5kW。热效率提高，燃油消耗率提高，从而降低车辆在部分负荷工况下的油耗。电动机的转子直接连接到曲轴，并位于发动机和自动变速器之间。 注意：阿特金森原理通过在进气和压缩阶段之间短时间打开进气门来优化气门正时，使膨胀阶段长于压缩阶段。 (3)电机 电机的安装位置 电机外形 盘式电机是一种连续供电的同步电机，安装在发动机和自动变速器之间，具有起动机和高压发电机的功能。这种设计也被称为起动机/发电机。 电机充当阻尼元件，以减少运行/扭转振动。根据工作模式，电机可以施加曲轴旋转方向的扭矩来启动发动机(发动机模式)，也可以施加曲轴旋转反方向的扭矩来给高压电池充电(发电机模式)。启动时，电机支持发电机(升压模式)；在制动过程中，部分制动能量转化为电能(再生制动)。各种工作模式(发动机模式/发电机模式)之间的切换由功率电子控制单元控制。电子装置通过三条总线与电机的三个电源连接。根据工作模式和转子位置调整三相电流。这些相电流产生磁场，并与转子磁场一起产生旋转所需的扭矩。 电机分解图 (4)自动变速器 S40Hybrid搭载七速自动变速箱(7G-TRONIC)，针对混动驱动系统进行了改进。除了新的变速器控制软件之外，还安装了一个辅助电动变速器油泵。作为发动机启动-停止功能的一部分，当发动机关闭或重新启动时，必须确保向变速器液压装置连续供油，以防止驾驶员的启动请求和车辆的实际启动之间的延迟。因此，当内部变速器油泵由于发动机关闭而停止工作时，辅助电动变速器油泵向变速器控制系统供油。 高压蓄电池结构 高压电池模块位于发动机舱的右后方，可以保护高压电池免受外部热量的影响，确保物理稳定性。高压电池模块包括高压电池、电池管理系统(BMS)控制单元和保护开关。高压电池是锂离子电池，可以为电机储存能量，如下图所示。与镍氢电池相比，它具有更高的电效率和更高的能量密度，因此重量更轻，尺寸更紧凑。 高压电池模块的外形 高压电池通过DC/DC转换器连接到12V车载电气系统，可以在必要时支持12V车载电气系统。该开关由电池管理系统(BMS)控制单元启动，并使高压电池的正极和负极端子与车载高压电气系统内部绝缘。 高压电池冷却示意图 电子模块 电子控制单元集成在动力电子模块中，位于排气歧管下方右侧，向电机提供三相交流电压，并根据请求监控电机的温度。 DC/DC转换器位于右前轮罩内，可以产生DC高压和12V DC电压，实现高压车载电气系统和12V车载电气系统之间的能量交换。高压和12V电压之间的双向转换是可能的。 电子模块设计 电子模块和DC/DC转换器模块共用一个低温冷却系统，该系统独立于发动机的冷却系统。 DC/DC转换模块的设计 电子冷却电路原理图