híbridos toyota lexus plugin · híbridos toyota e lexussão os que mais contribuem para o...
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Único e
UrbanoPara
Todos
Mais Espaço
para todos
Tecnológico7 Lugares
Potência
& 4x4
Design &
emoção
Para cada necessidade
Mais
AutonomiaEV
Híbridos Toyota
Motorizações Alternativas EuropaMotorizações Alternativas (UE + EFTA)
(HV/PHV/EV)
Híbridos Toyota e Lexus são os que mais contribuem para o crescimento das Motorizações AlternativasRelatório da ACEA confirma que Toyota e Lexus representam 85,8% das vendas de híbridos (HEV) 1ª metade 2017
Fonte: ACEA
Vendas Quota %
1. TOYOTA 1950 43,1%
2. BMW 574 12,7%
3. MERCEDES-BENZ 487 10,8%
4. RENAULT 437 9,7%
5. LEXUS 253 5,6%
6. NISSAN 246 5,4%
7. MITSUBISHI 136 3,0%
8. VOLKSWAGEN 120 2,7%
9. KIA 89 2,0%
10. VOLVO 78 1,7%
2017 Ac. Julho
Forte crescimento híbridos
43 % Mix Híbridos
N.º1 Motorizações Alternativas
Mix Híbridos – Toyota LP Ranking Motorizações Alternativas(HV/PHV/EV)
Toyota+3,5x vs. TOP2
Fonte: ACAP
Este ano: Mix híbridos
32% 48% 84% 61%
*Estimativa ao fecho de 2017
YARIS AURIS C-HR RAV4
Por modelo*
Venda de Híbridos
Em 20 Anos…
10 Milhões no Mundo
1,3 Milhões na Europa
Objetivo para 2020:
15 Milhões no Mundo
> 50% de mix na Europa
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• Introd. aos sist. Híbridos (PRIUS)• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 400h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
• Introd. aos sist. Híbridos (PRIUS)• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 400h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
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Tipos de Sistemas HíbridosSistema SERIE e Sistema PARALELO
Sistema SÉRIE
Sistema PARALELO
Introdução aos sistemas Híbridos
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Tipos de Sistemas HíbridosTHS II – PRIUS (série/paralelo)
Sistema SÉRIE/PARALELO
Introdução aos sistemas Híbridos
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Bateria HV
Energia
-
+
Paragem Arranque Aceleração Condução normal Travagem
Energia necessária
Utilização da energia
eléctrica
Utilização da energia
eléctrica
Armazenamento energia
Armazenamento energia
Recuperação energia na travagem
Recuperação energia na travagem
Potência motor combustão
Razão da eficiência do Sistema THS IIIntrodução aos sistemas Híbridos
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• Standard de emissões para veículos de passageiros
15
Média da gama CO2
(g/km.carro)
2008/2009
2015
2020/2021
2025
140
130
95
68~78
2015 EU target
2021 EU target
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
Toyota
Emissões de CO2Tecnologia Toyota na melhoria da qualidade do ar
Introdução aos sistemas Híbridos
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Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido • Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido • Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
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LocalizaçãoComponentes do sistema THS II
Motor combustão
Bateria HV
Inversor
Caixa híbrida
Bateria 12V
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Motor combustão
interna
MG1
Divisor de potência
MG2
Motor de combustão + Caixa HíbridaComponentes do sistema THS II
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Caixa Híbrida – Divisor de PotênciaComponentes do sistema THS II
Trem planetário
• Divide a potência a ser enviada para
as rodas e a ser utilizada para
alimentar o MG1
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Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
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Como funciona o sistema THS II?
Arranque do motor e carregamento da bateria(veículo parado)
•MG1 funciona como motor de arranque
•Motor de combustão roda MG1 para carregar a bateria HV
•É aplicada corrente a MG2 para este permanecer parado
Bateria HV
Motor de
combustão MG1
MG2Divisor
Potência
Inversor
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Veículo arrancaComo funciona o sistema THS II?
•Apenas MG2 é utilizado durante o arranque.
•MG1 funciona para arrancar o motor de combustão caso necessário.
•A ECU HV controla a força motriz de MG1, MG2 e do motor de combustão
Bateria HV
Motor de
combustão MG1
MG2Divisor
Potência
Inversor
•Sem arranque do motor CI•Com arranque do motor CI
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Motor
Amortecedor
MG1
Engrenagens do
diferencial Engrenagem final
Engrenagem contra
rotante
Engrenagem
composta
MG2
Bomba
de óleo
Trem planetário de
redução de rotação do
motor
Trem
planetário
composto
Mecanismo divisor de
potênciaCaixa híbrida P313(CT200h, Prius III, Prius+, Yaris HSD, Auris,PHV)
Lexus RX 450h
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- 2 conjuntos planetários
Trem planetário de
redução de 2-
velocidades
Trem planetário divisor
de potência
B1 B2
MG2MG1
Motor
Amortecedor
Sistema THSII - Caixa híbrida L110 Lexus GS 450h
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Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
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Circuito de Alta VoltagemControlo do sistema THS II
Bateria HV
201.6 V DC
↓201.6 V AC
Inversor A/C
MG1201,6 V DC
↓650 V DC
Conversor de voltagem (booster)
MG2
Compressor A/C
____
____ ∼__
____
650 V DC
↓650 V AC
Inversor MG2
201,6 V DC
↓12 V DC
Conversor
____
________
∼__
∼__
650 V DC
↓650 V AC
Inversor MG1
____ ∼__
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MG
V
W
U
IPMIPM
ON
ON
• Funcionamento inversor
- Motor eléctrico funciona como propulsor
Circuito de Alta Voltagem – Inversor Controlo dos MG´s
Controlo do sistema THS II
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Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
•
Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 450h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• Sistema Híbrido – Prius PHV
•
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• Controlo cooperativo do travão regenerativo
- Há uma divisão na força de travagem entre travagem hidráulica e
travagem regenerativa (elétrica)
Necessidade do condutor
Tempo
Força de
travagemForça
travagem
regenerativa
Força
travagem
hidráulica
Controlo cooperativo (exemplo)
Sistema ECBTravagem Regenerativa
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ECU ABSECUHV
MG2
ECU EPS
Actuador de travão
Gera pressão Hidráulica
(motor e bomba)
Regula a pressão hidráulica necessária
(vál. Solenóides)
Sensor de curso do pedal
Sensor de pressão da bomba principal
Simulador de curso
Sistema ECBTravagem Regenerativa
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Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 400h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• PRIUS PHV
Agenda• Introdução aos sistemas Híbridos (PRIUS)
• Componentes do sistema Híbrido
• Funcionamento do sistema Híbrido (Prius II)
• Controlo do sistema Híbrido
• Travagem Regenerativa
• Modo EV
• Sistema híbrido – RX 400h
• Sistema híbrido – GS 450h
• Sistema híbrido – LS 600h
• PRIUS PHV
Disposição dos principais componentes
Descrição geral
66
Conjunto do inversor e conversor• ECU do MG • Inversor• Conversor • Conversor DC/DC
Conjunto bateria HV• Módulos • Bloco de junção • ECU da bateria
Cabo de alta voltagemBateria auxiliar
Motor 2ZR-FXE
Conjunto do compressor e
motor elétrico
Caixa híbrida P610• MG1• MG2
Ficha de carregamento
Conjunto do carregador elétrico do veículo
Teto solar
Bateria solar
ECU de controlo da energia solar
Autonomia EV (comb.)
Potência Max EV
Máx. Potência
carregamento
CG PHV
3.3kw
25km
37kW
NG PHV
2kw
68kw
50km
Sistema de
climatização A/C
Sistema de aviso da bateria
Bomba de calor
Outros -
Velocidade Max EV 100 km/h 135 km/h
A autonomia EV foi estendida para 50km através de uma bateria de elevada capacidade.Potência EV foi aumentada devido à embraiagem unidirecional e à bateria de elevada
capacidade.O Sistema de aviso da bateria em conjunto com a bomba de calor do Sistema de
ventilação permitem a condução no modo EV sem arranque do motor a combustão, durante o inverno.
Mais 100%
Mais 84%
Mais 35%
Mais 65%
Maiscondução EV
Especificações
Cadeia cinemática• Adicionada uma embraiagem unidirecional.
Descrição geral
69
MG1 Motor combustão
Carreto contra rotante
MG2
Para o diferencial
Unidade planetária divisor de potência
Amortecedor da caixa
Embraiagem unidirecional
Descrição geral• Tal como o anterior PRIUS PHV, a bateria de iões de lítio montada no
compartimento da bagageira.
Bateria HV
71
Conjunto da bateria HV
Principais componentes
Bateria HV
72
ECU da bateria
Bloco de junçãoHV (-)
Conjunto do bloco de relés (+)
Relé de aquecimento da
bateria
Aquecedor para a bateria
(para cada modulo)
Fusível principal
Fichasegurança
Módulos da bateria
(x 5)
Ventilador da bateria (DTO)
Frente
Ventilador da bateria (ESQ)
Vista em corte da secção A - A
A A
Conjunto da bateria HV• Bateria de iões de lítio
(3.7 V x 19 células = 1 módulo) x 5 módulos = 95 células
= tensão nominal DC 351.5 V
Bateria HV
73
J/B (-) J/B (+)
Bateria HV (351.5 V)
SMRs SMRs
Ficha de serviço
+ -
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
Fusível principal
+ -
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
1 S
tack
(1
9 C
ell
s)
395A 680A
Exterior
Autonomia EV 25 km 50 km
Energia 4.4kWh 8.8kWh
Peso 82kg 130.7kg
Volume 97.2L 174.3L
155
713
880 987
221.5
792.5
100%UP
59%UP
74
100%UP
Bateria HV Descrição geral A capacidade da bateria foi duplicada. Contudo, devido ao conjunto compacto da bateria e células de elevada capacidade, o peso aumentou somente 59%.
78%UP
Funcionamento do Sistema híbrido• A possível a condução em modo EV quando mais conveniente.
Controlo do Sistema HV
75
Example 1
SOC Level
SOC Level
Time
Time
Condiçãodo veículo
Carregamento Plug-in
Paragem Condução em modo
EV Condução em modo
HV
Carregamento Plug-in
Paragem Condução em modo EV
Condução em modo EV
Condução em modo HV
Condiçãodo veículo
Mantém SOC
Condução em modo HV
Example 2 Press Press
Autonomia em modo EV• Estimativa da causa da diminuição de autonomia
Autonomia
76
Eco-diary Rácio da carga do A/C é baixo como o consumo de eletricidade
Consumo de eletricidade é ligeiramente aumentado por
causa de elevado rácio de carga do A/C.
O consumo de eletricidade é ligeiramente aumentado devido
a carga elevada de condução
O consumo de eletricidade é aumentado devido a elevado
rácio de utilização do A/C e condução a cargas elevadas.
Rácio de carga do A/C: indica a percentagem de energia consumida da bateria HV que foi consumida pelo Sistema de A/C.
Sistema de bomba de calor com injeção de gás• Principais componentes
Ar condicionado
Conjunto acumulador e acessórios
Unidade A/C
Compressor com motor
Permutador exterior
Autonomia em modo EV• A autonomia em modo EV diminui dependendo da utilização tal como
uma viatura convencional.
Autonomia
78
Em: kWh/100km Em: Km/kWh
Anunciado Veículo do cliente Anunciado Veículo do cliente
Consumo de eletricidade
10 kWh/100km 15 kWh/100km 10 Km/kWh 6,5 Km/kWh
Autonomia EV
60 km 40 km 60 40
Nota
Exemplo:
Consumo de eletricidade (kWh/100km)
Autonomia EV (km)
Capacidade igual
36
4 6
24
Consumo de eletricidade (Km/kWh)
Capacidade igual60
10 15
40
BomMau MauBom
A capacidade da bateria é igual entre a viatura do cliente e o anunciado.A autonomia EV na viatura do cliente diminui devido ao mau consumo de eletricidade.
Geral• Este sistema gera energia ao utilizar os painéis solares e carrega a
bateria HV e sistemas auxiliares de 12v.
Sistema de carregamento solar
Enquanto estacionado Em condução
Painelsolar
Bateria HV Sistemas auxiliares(12 V)
Carrega bateria HV
Fornece energia para os sistemas auxiliares
NOTA: Enquanto carrega com o cabo de carregamento, o sistema de carregamento solar não funciona.
Disposição dos principais componentes
Sistema de carregamento solar
86ECU controlo energia solar
Bateria solar
Teto solar
Teto solar
Sistema de carregamento Solar
88
56 Células
Potência máxima de saída é 179 W.(sob as seguintes condições)
• Quantidade de irradiação: 1000 W/m2
• Temp. célula solar.: 25 °C
Especificações (Referência)
Célula solar
Frente
Carregador de veículo elétrico• Localizado por baixo do banco traseiro.
• Existem entradas de ar de ventilação para o arrefecimento do
carregador.
Controlo carregamento Plug-in
90
Entradas de ventilação(Sem filtro)
Carregador(Com ventilador de
arrefecimento)Banco traseiro
Carregador de bateria
Controlo carregamento Plug-in
91
Prius PHV ZVW35 Prius PHV ZVW52
Localização Debaixo da bateria Debaixo banco traseiro
Exterior
volume 8.0L 3.8L
Potência máx.(DC) 2kW 3.3kW
Tempo carregamenrto(AC240V)
1.5hr 2.1hr
76
422251
60
289219
Baixou 52%
Subiu 65%
Subiu 40%
Cabo de carregamento• 3 tipos de cabo cabos de carregamento de acordo com a região.
Controlo carga Plug-in
92
*1: O formato da ficha difere de acordo com a voltagem e região. *2: CCID: Charging Circuit Interrupting Device
Cabo de carregame
nto
Conetor de carga
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 2
Modo de carga
Modo 2 (com CCID) Modo 2 (com CCID) Modo 3 (sem CCID)
Equipamento
Standard para -A e -W (Taiwan)
Standard para -W (except Taiwan)
Opcional para -W (excepto Taiwan)
CCID*2
Conetor de carga
Ficha*1
(Lado do veículo)
(Lado do equipamentode carga)
Conetor de carga
Ficha*1
Conetor de carga
CCID*2
Tempo de carregamento
Tipo 2, Modo 2
Potência: 2 kW (230 V @ 10 A)
Tempo de carregamento: 3hrs 15 min
Tipo 2, Modo 3
Potência: 3.3 kW (230 V @ 16 A)
Tempo de carregamento: 2hrs 10min