Bộ bánh răng hành tinh trên xe Toyota Prius có nguyên lý hoạt động như trong phần 2.3.4 trong đó MG1 nối với bánh răng mặt trời, MG2 nối với bánh răng bao, và trục ra của động cơ nối với cần dẫn.
Hình 3.2.9: Bộ bánh răng hành tinh 3.2.4. Bộ chuyển đổi (converter)
Dòng điện giữa MG1 MG2 và ắcquy được điều khiển bởi bộ chuyển đổi. Nó chuyển dòng điện xoay chiều thành 1 chiều, đồng thời chỉnh lưu dòng xoay chiều từ MG1 và MG2 để nạp lại cho ắcquy.
Hình 3.2.10: Bộ chuyển đổi
Bộ đổi điện chuyển đổi trực tiếp dòng cao áp từ bình HV thành dòng 3 pha để dẫn động MG1 và MG2.
Sự hoạt động của Transistor công suất được điều khiển bởi HV ECU, ngoài ra bộ chuyển đổi điện còn truyền thông tin cần thiết cho sự điều khiển dòng như là cường độ dòng điện hoặc điện thế ra được cung cấp tới HV ECU.
Bộ chuyển đổi điện (inverter assembly) sẽ được làm mát cùng với MG1 và MG2 bởi bộ tản nhiệt chuyên dùng của hệ thống làm mát nó được lắp độc lập với động cơ.
Trong trường hợp có sự va chạm liên quan đến chiếc xe, một cảm biến va đập được lắp ở bên trong bộ chuyển đổi điện, nó nhận biết được va đập và tắt tất cả các hệ thống.
Hình 3.2.11: Bộ chuyển đổi điện
Hình 3.2.12: Sơ đồ đấu dây của bộ chuyển đổi Boost Converter (bộ khuyết đại đổi điện)
Bộ khuyếch đại đổi điện khuyếch đại dòng điện DC 201,6V từ bình HV thành điện áp cao nhất 500V.
Khi MG1và MG2 hoạt động như một máy phát thì bộ chuyển đổi điện sẽ chuyển đổi điện từ 201,6V thành 500V, và bộ khuyếch đại sẽ hạ điện thế từ 500V thành điện áp DC 201,6 V để nạp cho bình.
Hình 3.2.13: Sơ đồ nối dây
DC/DC converter
Nguồn cung cấp điện cho các thiết bị phụ trên xe như là hệ thống đèn, hệ thống âm thanh và hệ thống điều hoà không khí và cho cả các ECU là nguồn 12V. Vì điện áp do hệ thống THS-II tạo ra là 201,6V nên biến thế được sử dụng để chuyển đổi dòng 201,6V thành 12V để nap vào bình phụ. Biến thế này được lắp ở dưới đáy của bộ chuyển đổi điện.
Hình 3.2.14: Sơ đồ mạch điện A/C inverter:
Máy đổi điện của hệ thống điều hoà không khí sẽ cung cấp điện cho để dẫn động máy nén của hệ thống điều hoà.
Bộ biến đổi điện này sẽ chuyển đổi DC 201,6V của bình HV thành dòng điện AC 201,6 V và sẽ cung cấp điện để máy nén của hệ thống điều hoà làm việc.
Sơ đồ mạch điện:
Hình 3.2.15: Mạch điện A/C Hệ thống làm mát (cho bộ chuyển đổi điện, MG1, MG2)
Hệ thống làm mát bơm nước tới bộ chuyển đổi điện, MG1, MG2, nó được cách ly với hệ thống làm mát của động cơ.
Hệ thống làm mát hoạt động khi công tắc máy ở vị trí IG.
Bộ tản nhiệt của hệ thống được tích hợp với bộ tản nhiệt của động cơ.
Hình 3.2.16: Hệ thống làm mát bộ chuyển đổi 3.2.5 Bình điện HV (Ắc quy)
Hệ thống ắcquy của Prius là sự kết hợp của 28 mô đun chứa 228 pin điện riêng biệt với tổng công suất lên tới 273,6V. Bình điện HV battery là loại Nickel hydride (Ni-MH). Đây là loại bình có công suất cao, trọng lượng nhẹ, có độ bền cao để phù hợp với hệ thống THS-II. Bởi vì hệ thống THS-II điều khiển sự nạp và không nạp của bình HV battery để duy trì một tình trạng bình HV ở một chế độ không đổi (SOC không đổi).
Bình điện HV (HV battery), bình điện ECU (ECU battery) được bọc kín trong hộp tín hiệu và đặt ở khoang hành lí đằng sau của ghế ngồi sau để sử dụng một cách tối ưu khoảng trống trong xe.
Chốt an toàn (service plug) nó sẽ khoá mạch điện được tạo ra giữa 28 Module bình (nằm giữa Module bình thứ 19 và Module bình thứ 20). Trước khi sửa chữa bất kỳ một bộ phận nào của bình HV phải chắc chắn rằng đã tháo giắc an toàn (service plug).
Để bảo đảm hiệu suất của bình HV luôn cao thì luôn luôn phải chú ý tới nhiệt độ của bình HV tạo ra trong quá trình nạp hoặc không nạp, và sự điều khiển quạt làm mát của ECU.
Một CPU được gắn trong xe dùng để giám sát hệ thống điện, và khi xe lao xuống dốc hoặc phanh, hệ thống sẽ đảo ngược cực của nó, biến mô tơ hỗ trợ điện thành máy phát điện. Lúc đó, đà tiến về phía trước và phanh xe chuyển từ cơ năng sang điện năng và truyền tới pin để tích trữ năng lượng. Đây được gọi là quá trình phanh tái tạo điện năng.
Bộ phận chính của HV battery
Hình 3.2.18: Các bộ phận chính của bình điện Module bình HV (HV Battery Module)
Các ngăn của mỗi module thì được nối với nhau bởi 2 điểm, bên trên và bên dưới. Điều đó làm điện trở trong của bình HV giảm xuống.
Hình 3.2.19: Các ngăn trong bình ắcquy Chốt an toàn
Khi tháo chốt an toàn thì ngay lập tức mạch điện thế cao của bình HV được khoá. Điều này bảo đảm an toàn khi điều chỉnh hoặc sửa chữa bất cứ một bộ phận nào của bình HV.
Hình 3.2.20: Chốt an toàn Hệ thống làm mát bình HV (HV Battery Cooling System)
Hệ thống làm mát bảo đảm cho bình HV luôn có hiệu suất cao trong khi bình HV tạo ra nhiệt trong quá trình nạp hoặc không nạp.
Một quạt làm mát được đặt ở phía bên phải của khoang hành lí để đưa không khí từ khoang hành khách theo valve nạp (air intake) vào làm mát các module bình HV
sau ECU bình điện điều khiển hoạt động của quạt làm mát. Nó điều khiển nhiệt độ của bình thông qua tín hiệu cảm biến nhiệt độ được lắp bên trong bình ắcquy.
Hình 3.2.21: Hệ thống làm mát bình ắcquy
3.2.6 Hộp số