Stationäres Laden Funktion

Funktionsvoraussetzung Stationäres Laden Funktion

 Wählhebelstellung "P" oder "N"

Stationäres Laden allgemein

Durch Anschließen des Ladekabels an die Steckdose Einspeisung Ladegerät (X58/23) und an das private (stationärer Hausanschluss) oder ein öffentliches Stromnetz (Ladestation) wird die Hochvoltbatterie (A100g1) extern aufgeladen. An diesem externen Ladevorgang sind primär folgende Bauteile beteiligt und kommunizieren über den CAN­Verbund miteinander:

 Steuergerät Antriebsstrang (N127)

 Ladegerät (N83/5)

 Steuergerät Batteriemanagementsystem (N82/2)

 Hochvoltbatterie (A100g1)

 Steuergerät ME (N3/10)

 Steckdose Einspeisung Ladegerät

 Kombiinstrument (A1)

 Steuergerät Elektronisches Stabilitäts­Programm (N30/4)

 Steuergerät Vollintegrierte Getriebesteuerung (Y3/8n4)

Stationäres Laden Funktionsablauf

 Die beim Ladevorgang entstehende Wärme wird über den Niedertemperatur­Kreislauf 2 abgeführt. Nähere Informationen sind im Dokument Kühlung Hochvoltsystem Funktion beschrieben.

Der Fahrer hat die Möglichkeit, die Abfahrtszeit und den maximalen Ladestrom über das Kombiinstrument selbst zu bestimmen. Ihm stehen hierzu folgende zwei Lademöglichkeiten zur Verfügung:

 Sofortladen

 Laden mit Abfahrtszeit

Sofortladen

Wurde Sofortladen im Kombiinstrument angewählt, wird die Hochvoltbatterie sofort mit der zur Verfügung stehenden Energie aus dem Stromnetz geladen.

Laden mit Abfahrtszeit

Wurde Laden mit Abfahrtszeit im Kombiinstrument angewählt, wird die Hochvoltbatterie ebenfalls mit der zur Verfügung stehenden Energie aus dem Stromnetz aufgeladen. Die Einstellung der Abfahrtszeit ist für die Nutzung der Standklimatisierung relevant und stellt bei einem optimierten Ladevorgang das Ende des Ladevorgangs dar.

Ladevorgang

Der gesamte Ladevorgang wird überwacht. Das Ladegerät und die Energiequelle (z. B. Ladestation) kommunizieren dabei über eine Datenleitung im Ladekabel (Control Pilot(CP)). Beim Laden an einer Netzsteckdose muss der Ladestrom ggf. begrenzt werden, um das lokale Stromnetz nicht zu überlasten. Der maximal zulässige Ladestrom kann deshalb über die Kontrollbox im Ladekabel oder alternativ über das Kombiinstrument im Fahrzeug eingestellt werden. Im Kombiinstrument wird der zuletzt gewählte Wert bis zur erneuten Änderung beibehalten.

 Gegebenenfalls wird ein Teil der zur Verfügung stehenden Energie für das Nachladen der Bordnetzbatterie und/oder für die Klimatisierung des Fahrzeugs (Vorklimatisierung) verwendet.

Das stationäre Laden gliedert sich in folgende Unterfunktionen:

 Verriegeln der Steckdose Einspeisung Ladegerät

 Notentriegelungszug der mechanischen Notentriegelung

 Losfahrschutz

 Aufladen

Verriegeln der Steckdose Einspeisung Ladegerät

Nach dem korrekten Einstecken des Ladekabels in die Steckdose Einspeisung Ladegerät, signalisiert durch die weiß leuchtende Ver­ bzw. Entriegelungs­LED (Symbol „geöffnetes Schloss“) an der Steckdose Einspeisung Ladegerät, wird diese über den Stellmotor der elektrischen Verriegelung verriegelt (Ver­ bzw. Entriegelungs­LED erlischt und die Ladekontroll­LED leuchtet), um ein unbeabsichtigtes Abziehen des Ladekabels am Fahrzeug zu verhindern.

 Der Proximity­Pilot (PP)­Kontakt dient der Erkennung, ob der Fahrzeug­ bzw. Ladesäulen­Steckanschluss gesteckt ist. Zusätzlich wird über den Proximity­Pilot (PP)­Kontakt die Codierung der maximalen Stromtragefähigkeit des Ladekabels über einen im Ladekabelstecker verbauten Widerstand ausgelesen.

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Notentriegelung des Ladekabels

Der Stecker des Ladekabels wird beim Ladevorgang vor unbefugtem Abziehen geschützt, indem er in der Steckdose Einspeisung Ladegerät über den Stellmotor der elektrischen Verriegelung verriegelt wird.

Wenn das Ladekabel nach einem Ladevorgang an der Fahrzeugsteckdose nicht ausgesteckt werden kann (im Fehlerfall), besteht die Möglichkeit, den Stellmotor der elektrischen Verriegelung mit einem Notentriegelungszug zu entriegeln. Der Notentriegelungszug befindet sich an der rechten Kofferraumkante. Um an den Notentriegelungszug zu gelangen, muss vorher die Abdeckung entfernt werden. Durch das Ziehen am Notentriegelungszug der mechanischen Notentriegelung wird die Drehscheibe der mechanischen Notentriegelung verdreht und der Ladekabelstecker entriegelt.

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Losfahrschutz

Um ein Wegfahren während eines Ladevorgangs bzw. bei gestecktem Ladekabel zu verhindern, wird beim Erkennen eines gesteckten Ladekabelsteckers über den Proximity­Pilot (PP)­Kontakt in der Steckdose Einspeisung Ladegerät der Losfahrschutz im Getriebe aktiviert und eine entsprechende Warnmeldung über das Kombiinstrument (A1) ausgegeben.

Der Losfahrschutz wird dabei abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit in zwei Varianten umgesetzt:

 Gesteckter Ladekabelstecker während der Fahrt (v >  5 km/h) erkannt

 Gesteckter Ladekabelstecker im Stillstand (v < 5 km/h) erkannt

Gesteckter Ladekabelstecker während der Fahrt (v > 5 km/h) erkannt

Wird während der Fahrt (v > 5 km/h) ein vermeintlich gesteckter Ladekabelstecker (Proximity = ON) oder im Falle eines defekten Ladegerätes der Ersatzwert (Proximity = SNA) erkannt, so wird der Losfahrschutz erst beim Einlegen der Fahrstufe „P“ aktiviert.

Gesteckter Ladekabelstecker im Stillstand (v < 5 km/h) erkannt

Wird ein gesteckter Ladekabelstecker (Proximity = ON) in der Fahrstufe „P“ oder bei v < 5 km/h erkannt, so wird sofort der Losfahrschutz aktiviert. Im Falle eines defekten Ladegerätes wird der Ersatzwert (Proximity = SNA) gebildet. In diesem Fall wird der Losfahrschutz erst bei Einlegen der Fahrstufe „P“ aktiviert.

Aufladen

Hat das Steuergerät Antriebsstrang die Wählhebelstellung "P" und den Status "Ladekabel gesteckt" erhalten, erteilt es die Ladefreigabe. Der Ladevorgang wird gestartet. Je nach Verfügbarkeit findet die Aufladung am 230­V­Wechselstromnetz mit einer Phase oder am 400­V­Drehstromnetz mit zwei Phasen statt. Der eingeleitete Ladevorgang wird durch das grüne Blinken der Ladekontroll­LED an der Steckdose Einspeisung Ladegerät angezeigt. Ist der Ladevorgang beendet, leuchtet die Ladekontroll­LED dauerhaft grün.

Treten vor, während oder nach dem Laden Fehler auf, blinkt die Ladekontroll­LED der Steckdose Einspeisung Ladegerät rot.

Die weiteren Zustände der Kontroll­LED und Ver­ bzw. Entriegelungs­LED und deren Ursachen befinden sich in der nachfolgenden Tabelle.

 Im Bedarfsfall wird die Bordnetzbatterie (G1) über den integrierten DC/DC­Wandler (Typ 205.047/147/247) oder über das Steuergerät DC/DC­Wandler (N83/1) (Typ 253.954/354) geladen.

 Typ 205.047/147/247
DC/DC­Wandler
Im Steuergerät Leistungselektronik ist ein DC/DC­Wandler integriert, der Hochvolt­Gleichspannung (Primärspannung) in 12­V­Gleichspannung (Sekundärspannung) umwandelt und diese zwischen dem Hochvolt­Bordnetz und dem 12­V­Bordnetz transferiert.

 Typ 253.354/954
Steuergerät DC/DC­Wandler
Das Steuergerät DC/DC­Wandler ist als eigenständiges Bauteil im Fahrzeug verbaut. Das Steuergerät DC/DC­Wandler wandelt Hochvolt­Gleichspannung (Primärspannung) in 12­V­Gleichspannung (Sekundärspannung) um und transferiert diese zwischen dem Hochvolt­Bordnetz und dem 12­V­Bordnetz.