Инвертор приус 20 схема

Обновлено: 09.01.2025

Не успело на Урал прийти лето, как в наш гибрид-сервис массово повезли на ремонт 30 Приусы. Почему? Ведь он должен быть еще надежнее, чем 20 Приус!

Но на самом деле, за первые две недели жары, которая обрушилась на Урал, по количеству неисправностей лидирует 30 Приус!

отказ системы кондиционирования и неисправность инвертора.

А ведь причина выхода из строя, этих, казалось бы, не имеющих отношения друг к другу систем лежит на поверхности.
Давайте рассмотрим ее на примере привезенного сегодня из Тюмени Приуса в 30 кузове.

Итак, что имеем?
Владелец Александр так рассказывает о причине поломки: ехал по городу, никого не трогал, радовался теплому солнечному денёчку. Вдруг машина заглохла. На мониторе надпись: "проверьте гибридную систему". Все танцы с бубном в виде пинания по колесу, протирания лобового стекла и сбрасывания минусовой клеммы ни к чему не привели…

Так машина и ее владелец оказались у нас.
Результаты диагностики неутешительны для владельца: вышел из строя силовой модуль в инвертере.
Но если тупо заменить инвертор на исправный, то в 99% случаев, если причина выхода инвертора из строя не установлена, то и новый инвертор постигнет та же участь.Поэтому наша первая и основная задача найти ОСНОВНУЮ ПРИЧИНУ выхода инвертора из строя.

Первым делом проверяем обмотки мотор-генераторов на пробой (проверяем мегомметром сопротивление обмоток на массу). Результаты прозвона показывают, что с обмотками все в порядке.
Переходим к следующей, наиболее частой причине выхода инверторов из строя.
Как вы думаете, что это может быть?
Правильно! Нарушение системы охлаждения гибридной установки.
Первым делом снимаем и проверяем помпу гибридной системы. С ней все в порядке: качает хорошо, сопротивление обмотки в норме.
Следующий компонент системы охлаждения – это радиатор. К нему подобраться довольно сложно: надо снять передний бампер, систему активного круиз-контроля (на моделях с этой системой). Снять верхнюю планку телевизора.

Мы видим радиатор гибридной системы, который расположен на радиаторе кондиционера. Снаружи загрязнения радиатора кажутся совсем не критичными:

Но давайте располовиним (раздвинем) радиаторы кондиционера и ДВС и заглянем между ними:

Вот тут уже хорошо видно, что радиатор гибридной системы работать надлежащим образом не может, так как на радиаторе ДВС находится плотная завеса грязи, которая не дает воздуху проходить между сотами и охлаждать теплоноситель (антифриз).
Владелец еще сказал, что заметил, что намного хуже, по сравнению с прошлым годом стал работать кондиционер. Он уже не так быстро создавал в салоне живительную прохладу.
Заглянем еще глубже между радиаторами:

Как мы видим, все соты напротив радиатора кондиционера так же забиты грязью, а на дне лежит мумифицированное тельце какой-то птички…
Вот это и является причиной выхода из строя второй системы 30 Приусов в жару - системы климат-контроля!

Очищаем радиаторы (все три), устанавливает новый инвертор и машина оживает.
Только теперь владелец может быть уверен, что новый инвертор прослужит верой и правдой не один год!

"Отличаются ли инверторы устанавливаемые сейчас на приусы от более ранних версий, более ли защищены они от сгорания или нет?"

Таких вопросов (по маркировке и отличиям инверторов на 30 Приусе) поступает очень много. Поэтому сейчас попробую немного их классифицировать:
1. Самый первый инвертор, который устанавливался на все Приусы в 30 кузове для всех рынков (Япония, Европа, Америка) был инвертор G92AO-47030. Он выпускался (устанавливался) на машины с апреля 2009 года по июль 2011 года.
2. С августа 2011 года для всех рынков стал выпускаться инвертор G92AO-47031. Его принципиальное отличие от предыдущего в замене некоторых компонентов на компоненты другого производителя (так объяснила Тойота). Ни какой надежности это не добавило. И выпускался он до декабря 2011 года, т.е. всего 5 месяцев.
3. Ему на смену в декабре 2011 года пришел инвертор G92AO-47040. В нем на той же элементной базе изменили крепление силового модуля. Но охлаждаться он от этого лучше не стал и горят они тоже "синим пламенем" Это японцы поняли уже через три месяца (в марте 2012 года).
4. Тогда они пошли другим путем и сменили производителя инвертора. Выпускать его начала по договору другая фирма и он имеет маркировку G9200-49025. С этой маркировкой инверторы выпускались с марта 2012 года. На автомобили, выпущенные для регионов Япония и Америка, эти инверторы устанавливаются до сих пор.
5. А вот для Европы в январе 2014 года стали выпускаться инверторы G9200-49065. Они же стали поставляться в качестве запчастей в Японии и в Америку. В этом инверторе изменена цветовая маркировка некоторых проводов и улучшена влагозащита. Но опять же надежности это добавило не сильно: как выходили они из строя, так и выходят.
6. Самая последняя модификация инвертора, известная мне на сегодняшний день - это G9200-49075. Эта модификация инверторов устанавливается на заводе на все Приусы, выпущенные для Европы с апреля 2014 года. По надежности их могу сказать только одно: таких б/у машин у нас в России пока нет, так как эти машины пока не проходные, но знаю один случай выхода такого инвертора из строя на дилерской машине проданной в России в ноябре 2014 года. Так что проблема с надежностью 30 инверторов не решена и по сей день.

Ну а напоследок совет: не доводите своих железных коней до такого состояния, когда вы "попадаете" на совсем не дешевую замену инвертора. Ведь гораздо проще и дешевле сделать профилактику этой болезни – очистить радиаторы и проверить перед жарким летним сезоном всю систему охлаждения!

Удачи на дорогах!

The Toyota Prius is a hybrid vehicle. Their inverters are suitable and attractive for DIY EVs because of:

Large part availability, Prii have been made in large numbers for 20 years and spares are inexpensive.
High affordability. Prius inverters are available for around $150 from scrapyards everywhere.
Durability. Toyota engineers appear to have made the inverters foolproof, many inputs and outputs gracefully handle fault conditions.
Respectable performance. Rated for 50kW output, but tested to handle 600v, and 350+A for MG2 inverter, 250+A for MG1 inverter, 360kW total (480hp)
Ease of re-purposing. Emulating the original ECU seems reasonably feasible.

The Gen2 Prius (2004-2009 model years) has a variety of useful components inside the inverter package:

32-pin Prius Inverter Pin mapping

(See pictures to the right)

DC-DC Converter

All 6-pin connectors are Yazaki 7283-7062-40, including the resolver connections on the transaxle.

The 6-pin "C5" connector terminal positions and harness-side colors:

The case of the inverter must be vehicle ground (12v battery negative terminal), just as an alternator or generator would be.

Inverter Cooling

The inverter is liquid cooled, coolant enters at the front and exits the rear of the inverter housing from the o-ring port connected to the Hybrid Synergy Drive (HSD) cooling system reservoir. Some type of circulating pump and radiator are needed to use Toyota inverters, many compact options are available.

Wiring

Please use either or both of the above to identify the connector and terminal numbers needed for your project.

Through Hole Control Board

The Toyota Prius Gen2 Board is an open source project to repurpose 2004-2009 Toyota Prius inverters for DIY EV use. It consists of a circuit board and programming that replaces the original logic board, connected to the inverter and allows independent control of it without communicating with a Prius ECU.

Note that there is also a Toyota Prius Gen3 Board for the 2010-2015 model years.

As designed by Damien Maguire, the open source hardware for the control board can be purchased as blank, unpopulated boards on his website: Prius Gen2 Logic Board on EVBMW's Webshop

How To Use

The Prius Gen2 Board is suitable to control any (please add: motor types here) motors.

Note: There is a mistake in the printing on the v1 circuit board. The parts labelled T1, T2, and T3 - which are the small black transistors in the upper right of the board - are all drawn backwards to how they need to be inserted. These parts should be installed with the flat side of the component facing the opposite direction as the printing shows. The flat side should be to the right.

Schematics, Bill of Materials, and other documentation are available on Damien's Project Github (note: flesh out bill of materials here, or post changes to Damien to update his documentation directly?)

The control board design incorporates the use of the existing inverter Current Sensors - if FOC option is to be used (Gen 2 Transaxle MG2), bandwidth should be a multiple of control loop frequency which is 8.8kHz. (link to how to modify original setup?)

Functionality of the existing resolver is integrated as well.

Assembly notes? Blue Pill programming notes or just links to Blue Pill section?

Terminal Block Connection list (rough, in-progress):

Wire Connections

Control Board Pin mapping:

Phase U output. Connect to Inverter MUU terminal for MG2 inverter drive or GUU for MG1 inverter drive

New SMD control board with enclosure and designated pinouts

Please add pictures and description.

Enclosure Details

Pin Mapping - Note : Smaller 12-pin socket is the interface to the inverter & 20-pin to the motor

20 - Pin socket

Connect CPWM to 12V via a 470 Ohm resistor for charge mode.

Connect the 2-pole white power connector ("I9") inside inverter to 12V and Ground to power up inverter electronics.

Step 1 : Solder relevant (and included) connector pins to the Adapter Board

Confirm PWR LED lights up along with WIFI LED. Confirm ALIVE LED flashes.

Step 3 : Connect computer/laptop to the wifi network (Example - Inverter 7)

Step 4 : Go to browser toolbar and type in 192.168.4.1 + Enter. (allow pop ups/Trusted site). Confirm Web based Interface appears and list of parameters appear.

If parameters appear, you are now connected to the Adapter board and the Web based Interface - Congratulations - You are now in the Matrix !

Step 6 : Connect fused 12 volt and Ground to HV Inputs (battery), along with 55 watt light bulb in series (resistor) on the Positive line

Step 9 : Web Interface Basic parameters set up - to confirm PWM outputs : Full boost with 12v supply, default forward, ampnom @ 70%, and fslipspnt @1 Hz. Select - "Start Inverter in Manual Mode" Confirm flashing lights.

Step 10 : Connect motor phase wires to inverter PWM outputs. Repeat Step 9 and change "fslipspnt" by 1 unit at a time, until motor spins smoothly. (I noticed Light bulb resistor on HV line lights up when no spinning) along with high current values. Once you have the motor spinning, continue to increase the "fslipspnt" value whilst monitoring the current (ampmeter on PWM output wire) You will also notice the light bulb starting to fade untill there is no more light. Optimal motor spinning in Open Loop Mode ! (these values are related to a 12 volt HV supply - re using these parameters is still to be verified at greater supply voltages)

Software

Do NOT program a deadtime value for the Gen2 inverter. It only uses 1 PWM per phase and the inverter itself generates a low-side and high-side signal WITH deadtime.

Charging

The gen 2 can only charge in buck mode. So maximum charge voltage is limited to the rectified AC input. E.G. From a 230 VAC source the inverter can only charge up to around 320VDC

Relevant Parameters

Chargeflt 2 dig

Charge pwmmin: 10 (Change this to get equivalent to min battery voltage.)

udcswbuck: x (HV bus voltage at which point Ground signal is used to control AC and HV battery relays)

Моя техносказка - альтернативный ремонт инвертора NHW11

Захотелось мне продать машину (по возможности сменить своего 11-го американца на 20-ку), сделал соответствующее объявление.
И тут, по закону подлости, через пару дней случается ЭТО.

Еду я, значит, по городу. Жара. Движение плотное.
Внезапно, при очередном нажатии на газ, получаю 'треугольник'.
Машина продолжает ехать, но ведет себя как-то странно - на мониторе виден постоянный отток энергии от ВВБ.
По звуку двигателя ничего не понять - скорость движения в пробке медленная.
Сделав вывод, что далеко так не уехать (пробка никуда не делась), принимаю решение встать на парковку у ближайшего магазина.
На этом, собственно, все - машина заводиться отказывается категорически и дальше я еду на эвакуаторе.
Это первая моя серьезная поломка за 3 года езды на повидавшей виды, в общем-то, машине.

Почитав форумы, понимаю, что попал на ремонт инвертора. А конкретно, сгорел модуль MG1.
Сканер это подтверждает. Снимаю, разбираю, убеждаюсь в правильности диагноза прозвоном IGBT-транзисторов мультиметром.
На всякий случай еще и визуально. Для этого отпаиваю плату.
Теперь видны IGBT-транзисторы. На фото виден пробой (похоже, тепловой) одного из центральных.
Именно этот транзистор обычно у всех и горит, как я убедился на форумах, так что мой случай обычный.

Мой инвертор - модель G9200-47070

Начинаю шерстить интернет.
Существующие предложения инверторов меня не устраивают (ну очень дорого!), реальные попадаются крайне редко и перехватить их не успеваю.

Но отремонтировать машину надо край.
Поэтому читаю и анализирую в интернете всю доступную информацию, особо тщательно изучаю фотографии модулей инверторов.
В итоге (опущу цепь рассуждений) прихожу к следующему выводу - модуль MG1 инвертора NHW10 может работать в NHW11!
А инверторы NHW10 вовсе не дефицит, и цена на них (скорее всего, и к моему сожалению, до этой статьи) пока не 'конская'.
Паяльник в руках еще не разучился держать, перехожу к скрещиванию девайсов.
Нахожу на местной разборке инвертор G9210-47010, он, как и мой, оказывается с тойотовским модулем (бывают еще с модулями Mitsubishi Electric, там могут быть свои нюансы).

Как видим, инвертор 10-ки сделан куда монументальнее. Во-первых, он гораздо тяжелее 11-го. Крышка - стальная, корпус, все силовые шины да и вообще все металлические детали - куда толще, чем в 11-м.

Снимаем пластиковую крышку модуля MG1.

Что видим - цвета проводов совпадают с 11-м полностью. Схема - практически та же. Небольшие отличия видны в цепи контроля температуры (к сожалению, проанализировать ее подробно не получилось, т.к. очень не хотелось отпаивать силовую часть).

От 11-го понадобится только это.

От 10-го соответственно отрезаем белый разъем и режем желтый провод на оранжевом разъеме (важно! тут милая шутка Тойоты - в 11-м и 10-м он идет к разным выводам ВВБ).

Спаиваем все провода одного цвета попарно, изолируем.
На отрезанный желтый провод, идущий от управляющей платы, припаиваем контактную площадку от модуля 11-го.

Вроде бы все готово.

Термопасту выбирал по наличию заявленной производителем способности работать при низких температурах.
Выбрал Deepcool Z5 - из того, что было в ближайшем магазине, трехграммовый шприц - как раз хватило.

Уже собравшись мазать модуль термопастой, на всякий случай примеряю его к инвертору.
И - упс. Модули лишь выглядели одинаковыми по размерам. 10-й оказался миллиметра на 4 шире и не встает в посадочные отверстия.

Перебрав возможные варианты, решаюсь нарезать дополнительную резьбу. Покупаю сверло на 5, метчик M6, нарезаю резьбу.
Это оказалось самой нервной частью операции. Резьбу нарезаю первый раз в жизни!
Но, оказалось, черт не так страшен. При сверлении использовал обычное подсолнечное масло и автомобильный пылесос.
Фух! Все позади, теперь мой инвертор стал универсальным, под модули 11-го и 10-го. Правда, новые отверстия перекрываются со старыми новыми - получились этакие 'восьмерки'. Но резьба держит, все в порядке.

Шины подошли, но, внатяг (я даже боялся, что придется изготавливать новые). Пришлось, правда, в двух местах подпилить пластиковую крышку модуля.

Завожу машину - йок. Все ясно - забыл вставить чеку в ВВБ.

Вторая попытка. Машина завелась! Но (чего я и боялся) - с ошибкой по температурному датчику модуля, и ошибка эта не сбрасывается - т.е., после сброса возникает опять (я, собственно, так и думал - если и есть в модулях отличие, то только в температурном сигнале).

Изначально, анализировав схему сгоревшего модуля, я пришел к выводу, что измеритель температуры основан на замере скорости заряда конденсатора. Как я выяснил позже, я был неправ - схема на самом деле на основе АЦП, а сбивший меня с толку конденсатор - лишь часть фильтра.

Тогда все проще. Температурный сигнал для ECU берем с соседнего модуля MG2. Для этого отрезаем провод, идущий к контакту GTIPM 'управляющей' платы и соединяем его с контактом MTIPM (естественно, убедившись предварительно, что 'земля' у этих сигналов - общая).

Сфотографировать соединение забыл, зато есть фото 'управляющей' платы, где видны эти контакты (они подписаны).

Совесть убеждаем следующими доводами:
- термозащита IGBT-транзисторов сделана в самом модуле, непосредственно их драйверами, я в нее не вмешиваюсь; температурный сигнал нужен лишь для ECU
- система измерения температуры не очень точная (лично убедился, еще не меняя модули, что разброс на холодной машине между модулями - градусов на 10)
- модули стоят на общем алюминиевом основании и температура модуля MG1 должна быть очень близка к температуре модуля MG2
- у меня (как и у многих) и встроенная термозащита не помогла сберечь транзистор, так что тут теряем, к сожалению, не много

Сбрасываем сканером ошибки, заводим. Вуаля - все работает, ошибок больше нет! Сканер теперь видит температуру модулей одинаковой, ну и ладно.

Машина - ездит. Задний ход работает, батарея заряжается, двигатель включается/выключается как надо.
Прокачиваю антифриз, убеждаюсь в наличии пресловутой 'ступеньки'.

Ремонт сделал более 2 недель назад, с тех катаюсь на машине как обычно (в т.ч. и по трассе). Разницы в поведении не заметил.

Правда, через некоторое время вылезла ошибка по тромозам, но, как выяснилось, дело оказалось в изношенной тормозной лягушке (после замены все прошло, я писал про это на приусфоруме, там мой ник - volcano).

Долго не решался на эту статью, т.к. понимал, что люди, скупающие 11-е инверторы для перепродажи, будут делать это теперь и с 10-ми.
Но, подумав, решил, что я все-таки даю возможность выбора между дорогим и дешевым ремонтом. Бонусы к карме, опять-таки. И, главное, я Тулупу обещал :)

Есть донор Приус 30-ка, задача - как сделать из него бытовой генератор ? Може есть у кого опыт какой инвертор можно использовать ?

зачем вилкой суп есть?
приус чтобы ехать и эффективно использовать энергию сгоревшего бензина
генератор чтобы питать электропотребители , причем выдавать нормированные мощность-ток-напряжение
или месье знает толк в извращениях?

Да, легких путей не ищеться, от Приуса толку уже нет, есть гибридная установка вся всборе, нужен генератор на дачу ;)

Да, легких путей не ищеться, от Приуса толку уже нет, есть гибридная установка вся всборе, нужен генератор на дачу ;)

Борис, генератор не будет столь эффективен как Приус.
Вот если бы инвертор кто научил выдавать 50Гц 3х220В.
До сих пор удивляюсь как электронщики не растащили дешёвенькие инверторы от 20-к на силовые потроха.

Да, легких путей не ищется, от Приуса толку уже нет, есть гибридная установка вся в сборе, нужен генератор на дачу ;)

тобишь ты думаешь что приус выдаст "назад" 50квт ЭЭ кторые имеет силовая установка ? поэтому он эффективнее ? на какие силовые потроха его дербанить ? на силовые модули для управления DC мотором ? так ими надо ещё управлять уметь и какие моторы ими крутить ?

Речь про эффективность, а не мощность. Тем более что никакими 50кВт там пахнуть не будет даже близко. ДВС примуса вырабатывает энергию с удельным расходом 230-240 г/кВтч. Все традиционные бензогенераторы едят в полтора-два раза больше.
По эл. схеме 20-ки видно, что сам силовой инвертор получает ШИМ-сигнал от HV ECU. DC-конвертер тоже управляется ШИМ-сигналом. То есть, в принципе, достаточно подавать нужный сигнал на потроха и инвертор даст нужный синус на выходе.
Реальная мощность такой джигурды, правда, будет невысокой: ДВС заряжает ВВБ током 20А при СОКе50%. То есть реальная долговременно отдаваемая мощность все равно не превысит 4кВт. Плюс не надо забывать о нагреве МГ1, в пике он дает около 30кВт, но по тепловому ограничению там будут теже самые киловатт 5, не больше.

Да верно Yamamoto_2 подметил. Имел ввиду именно КПД.

Инвертор способен выдавать 3-фазное напряжение и если сделать его 380/220 50Гц, то запитывать можно всё что угодно.

ДВС примуса вырабатывает энергию с удельным расходом 230-240 г/кВтч. Все традиционные бензогенераторы едят в полтора-два раза больше.

А главное преимущество в способности установки не потреблять постоянно топливо. Т.е. потребление минимальное в бензогенераторах всё равно есть потребление ХХ.

Реальная мощность такой джигурды, правда, будет невысокой: ДВС заряжает ВВБ током 20А при СОКе<50% и 10А при СОК>50%. То есть реальная долговременно отдаваемая мощность все равно не превысит 4кВт. Плюс не надо забывать о нагреве МГ1, в пике он дает около 30кВт, но по тепловому ограничению там будут теже самые киловатт 5, не больше.

А если обеспечить обдув радиаторов (имитировать трассовый режим) неужто нельзя будет повысить номинальную мощность?
Хотя в большинстве случаев и 5кВт за глаза с возможностью пиковых перегрузок в разы..

Видео Toyota Prius NHW11 замена высоковольтной батареи/ Removing HV Battery и насоса охлаждения инвертора/ Inverter Pump Replacement (Тойота Приус 00-03)

Toyota Prius Mark I рестайлинг общая информация (Тойота Приус 2000-2003)

Высоковольтная батарея
Снятие и установка
Примечание: установка производится в порядке, обратном снятию.

Моменты затяжки указаны в тексте.
1. Ознакомьтесь с мерами предосторожности перед проведением работ.
2. Снимите крышку пола №2 багажного отделения.
3. Снимите поддон для хранения инструментов.
4. Снимите боковую крышку пола багажного отделения.
5. Отсоедините провод от отрицательной клеммы аккумуляторной батареи.
Момент затяжки . 6,0 Нм
6. Снимите сервисную перемычку.
7. Отсоедините четыре пистона и снимите отделку порога багажного отделения.
8. Снимите шторку багажного отделения.
9. Снимите подушку заднего сиденья.
10. Снимите крышку пола №1 багажного отделения.
11. Снимите боковую отделку заднего сиденья с левой и с правой стороны.
12. Снимите боковую крышку пола багажного отделения.
13. Снимите боковой поддон для хранения инструментов.
14. Снимите боковые отделки багажного отделения.
15. Отверните семь болтов и снимите кронштейн высоковольтной батареи.

Момент затяжки . 28 Нм
16. Снимите воздуховод №2.
а) Отсоедините фиксатор и реле №1 вентилятора батареи.
б) Отсоедините два держателя.
в) Снимите воздуховод №2.
17. Отверните семь болтов и снимите боковой кронштейн.
Момент затяжки . 28 Нм
18. Снимите воздуховод №3.
а) Отсоедините разъем.
б) Снимите фиксатор и отсоедините жгут проводов.
в) Отверните болт, отсоедините пистон и снимите воздуховод №3.
Момент затяжки . 4,0 Нм
19. Отверните три болта, две гайки и снимите крышку высоковольтной батареи.
Момент затяжки . 7,5 Нм
20. Снимите соединитель.
21. Отсоедините высоковольтные провода от батареи.
Момент затяжки . 5,6 Нм
22. Снимите высоковольтную батарею.

Примечание: используйте изоляционные перчатки.
а) Отверните четыре болта и отсоедините провод массы от высоковольтной батареи.
Момент затяжки . 19 Нм
б) Отсоедините разъем главного реле.
в) Отсоедините разъем выключателя блокировки.
г) Отсоедините фиксатор и разъем блока управления вентилятором батареи.
д) Отсоедините шланг высоковольтной батареи от панели пола.
е) Снимите высоковольтную батарею.

Читайте также: