一、 概述
本教具是专门针对丰田享誉全球的混合动力系统（Toyota Hybrid System， THS， 尤以THS-II为代表） 的核心原理与能量管理策略而研发的综合性演示教学平台。它旨在将丰田混动技术中最为精妙复杂的功率分流装置、双电机协同控制及整车能量流动态管理，通过可视化、动态化和可交互的方式，进行系统性的剖析与演示，是理解强混合动力技术的标杆性教学设备。
二、 核心构成与演示原理
平台采用动态运行、灯光导引、数据实时显示的一体化设计，核心围绕丰田的行星齿轮式动力分配机构（Power Split Device， PSD），主要包含：
动力耦合与分配核心模块：
全透明/高精度剖视动力分配行星齿轮组：清晰展示太阳轮、行星架、齿圈三大元件，分别刚性连接至发电机（MG1）、发动机（ICE）、驱动电机（MG2）与主减速器。这是理解丰田混动“灵魂”的关键。
模拟发动机与双电机：采用可调速电机模拟发动机（ICE）与发电机（MG1）、驱动电机（MG2），可在安全低电压下真实运转。
全工况动态能量流演示系统：
多色LED灯光动态追踪系统：通过不同颜色灯光（如红色代表发动机动力、蓝色代表电驱动、绿色代表发电/回收），实时、动态、可视化地展示在各种工况下（启动、纯电行驶、混动行驶、巡航、加速、减速回收、停车充电）的能量流动路径与分配比例。
能量流动态显示屏幕：同步以动画图表形式，量化展示功率流方向与大小。
整车控制与能量管理模拟单元：
混合动力控制单元（HV-ECU）模拟器：演示其根据车速、油门、电池电量等参数，智能决策发动机启停、工作点优化及双电机扭矩分配的策略。
电池（HV Battery）状态模拟面板：实时显示模拟高压电池的充放电状态（SOC）及其在系统中的作用。
三、 核心教学功能与优势
深度解析丰田PSD功率分流原理：
动态演示为何发动机转速可以与车轮转速解耦，从而实现阿特金森循环发动机持续运行在高效区间。
直观展示MG1如何作为“电控无级变速器”的核心，通过调节发电量来连续改变动力分配比例。
七大工作模式可视化教学：
纯电驱动模式：仅MG2驱动。
混动驱动模式：发动机为主，部分动力驱动，部分发电给MG2。
高速巡航模式：发动机动力直接分配至车轮与MG1。
能量再生模式：车轮反拖MG2发电。
停车充电模式：发动机驱动MG1发电。
起步与加速助力：双电机协同或与发动机共同驱动。
工况切换逻辑：理解系统如何无缝、平顺地切换模式。
学员可亲手操作，逐项观察并理解：
系统级能量管理思维训练：
通过改变模拟的驾驶请求（油门/负载），观察系统如何实时优化总效率，培养学生从全局能量平衡角度分析车辆状态的系统思维。
故障模拟与策略观察：
可模拟关键部件（如MG1失效、电池电量极低）异常时，系统的容错控制策略与降级运行模式，加深对系统鲁棒性的理解。
四、 适用场景与教学目标
适用课程：《新能源汽车技术》、《混合动力汽车原理与检修》、《汽车电控技术》、《汽车能量管理》等核心课程。
官网：www.jiaojumoxing.cn
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