Función de gestión de energía del sistema de alto voltaje en servicio de carga

P08.00-2038-81

Condición previa para el funcionamiento - Generalidades

 Cable de carga insertado y bloqueado

 El estado del cable de carga "Enchufado" es identificado por medio del "Contacto de proximidad" en la caja de enchufe de la alimentación del cargador y la "Línea de proximidad" en el cable de carga. Si ambos conectores (en el vehículo y no la caja de enchufe de carga) están enchufados correctamente, el cargador de a bordo reconoce el "Contacto de proximidad" y emiten la señal "Proximidad identificada" vía CAN del vehículo eléctrico. Se activan todas las unidades de control participantes y se bloquea el cable de carga. La activación para el bloqueo o desbloqueo del cable de carga la efectúa el cargador de a bordo a través de una línea directa. El cargador de a bordo le a través de una línea directa el estado del cable de carga bloqueado.

Gestión de energía del sistema de alto voltaje en servicio de carga - Generalidades

La gestión de energía del sistema de alto voltaje en servicio de carga garantiza la carga de la batería de alto voltaje (G5). La finalidad es un proceso de carga cuidadoso y al mismo tiempo rápido de la batería de alto voltaje.

Todo el proceso de carga es supervisado. El cargador de a bordo y la fuente de energía (estación de carga) comunican por medio de un cable de datos en el cable de carga (Piloto control). Al efectuar la carga por medio de una caja de enchufe casera, la comunicación se realiza entre el cargador de a bordo y una caja de control ubicada en el cable de carga. Al hacerlo, se transmiten los datos de potencia de la infraestructura de carga y se ajusta el consumo de corriente del cargador de a bordo. Revisan además se transmiten las señales "ready" (preparado), "not ready" (no preparado) y "charge" (cargar). Las lámparas de control de la caja de enchufe de la alimentación del cargador se activan en función de la correspondiente señal. Entonces inicia el cargador de a bordo el proceso de carga.

 Al efectuar la carga por medio de una caja de enchufe casera, posiblemente será necesario limitar la corriente de carga a fin de no sobrecargar la red de corriente casera. Por ello se puede ajustar la corriente de carga máximamente admisible por medio del menú correspondiente en el cuadro de instrumentos (A1) o la caja de control en el cable de carga.

En el proceso de carga y en el control participan las unidades de control siguientes:

 Unidad de control del sistema de gestión de batería

 Cargador de a bordo de 3 kW (sin el código (908) Cargador de a bordo de 22KW)

 Unidad de control Powerline Gateway (sin el código (908) Cargador de a bordo de 22KW)

 Cargador de a bordo de 22 kW (con el código (908) Cargador de a bordo 22KW)

 Unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico (con el código (B54) MÓDULO COM (datos de tráfico y estado de la batería))

 Unidad de control cadena cinemática

 Unidad de control de la electrónica de potencia

 Caja de enchufe alimentación cargador

 La unidad de control Powerline Gateway se monta únicamente en el cargador de a bordo de 3 kW (sin el código (908) Cargador de a bordo de 22KW). Incorporado en el cargador de a bordo de 22 kW (con el código (908) Cargador de a bordo de 22KW) bien incorporado esta función en la electrónica del cargador de a bordo de 22 kW.

La función gestión de energía del sistema de alto voltaje en servicio de carga comprende las siguientes funciones parciales:

 Determinación del estado de carga y de la capacidad de carga - Desarrollo de funcionamiento

 Cargar por medio del cable de carga - Desarrollo de funcionamiento

 Comunicación de la estación de carga - Desarrollo de funcionamiento

Determinación del estado de carga y de la capacidad de carga - Desarrollo de funcionamiento

El estado de carga y la capacidad de carga se determinan a fin de reducir el tiempo de carga de la batería de alto voltaje lo máximo posible. La capacidad de carga de la batería de alto voltaje depende principalmente de la temperatura actual de la batería de alto voltaje.

 Información respecto a la gestión térmica de la batería de alto voltaje se encuentra en la función parcial aparte "Gestión térmica - Funcionamiento".

El estado de carga de la batería de alto voltaje es decisivo respecto al tiempo de carga. Utilizando al máximo la capacidad del correspondiente cargador de a bordo, el tiempo de carga es de:

 Cargador de a bordo de 3 kW (sin el código (908) Cargador de a bordo de 22KW):

Tiempo de carga de 8 h para un estado de carga del 0 hasta el 100 % de la batería de alto voltaje y 4 h para un estado de carga de un 20 hasta un 80 % de la batería de alto voltaje.

 Cargador de a bordo de 22 kW (con el código (908) Cargador de a bordo 22KW):

1 h para un estado de carga del 0 hasta el 100 % de la batería de alto voltaje y 0,5 h para un estado de carga de un 20 hasta un 80 % de la batería de alto voltaje.

En la determinación del estado de carga y de la capacidad de carga participan las siguientes unidades de control:

 Unidad de control del sistema de gestión de batería

 Cargador de a bordo

 Unidad de control cadena cinemática

Las siguientes señales de la unidad de control del sistema de gestión de batería son leídas, vía CAN del vehículo eléctrico, por la unidad de control de la cadena cinemática:

 Tensión de la batería de alto voltaje

 Corriente de la batería de alto voltaje

 Temperatura de la batería de alto voltaje

 Estado de carga batería de alto voltaje

 Batería de alto voltaje, estado

Las siguientes señales del cargador de a bordo son leídas, vía CAN del vehículo eléctrico, por la unidad de control de la cadena cinemática:

 Identificación Proximidad

 Piloto de control, estado

Cargar por medio del cable de carga - Desarrollo de funcionamiento

El servicio de carga se suministra el cargador de a bordo con tensión alterna por medio de la caja de enchufe de la alimentación del cargador. La tensión alterna del cargador de a bordo de 3 kW es de entre 100 y 240 V, y en el cargador de a bordo de 22 kW es de 3  400 V. El correspondiente cargador de a bordo convierte la tensión alterna de entrada en tensión continua y alimenta con ella, a través de la caja de fusibles de la placa de la adaptación de alto voltaje, la batería de alto voltaje.. La tensión de salida del correspondiente cargador de a bordo es de unos 380 V.

En el control y mando del proceso de carga participan las siguientes unidades de control:

 Unidad de control del sistema de gestión de batería

 Cargador de a bordo

 Unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico

 Unidad de control cadena cinemática

Las siguientes señales del cargador de a bordo son leídas, vía CAN del vehículo eléctrico, por la unidad de control del sistema de gestión de batería:

 Tensión de carga

 Corriente de carga

 Cargador de a bordo, estado

Las siguientes señales de la unidad de control del sistema de gestión de batería son leídas, vía CAN del vehículo eléctrico, por la unidad de control de la cadena cinemática:

 Tensión de carga

 Corriente de carga

Las siguientes señales del cargador de a bordo son leídas, vía CAN del vehículo eléctrico, por la unidad de control de la cadena cinemática:

 Tensión de carga

 Corriente de carga

 Cargador de a bordo, estado

 Tensión de entrada del cargador de a bordo

 Corriente de entrada del cargador de a bordo

 Corriente de carga máxima posible

 Cantidad de las fases de entrada

Comunicación de la estación de carga - Desarrollo de funcionamiento

Todo el proceso de carga es supervisado. El cargador de a bordo y la fuente de energía (estación de carga) comunican por medio de un cable de datos en el cable de carga (Piloto control).

En las estaciones de carga inteligentes se efectúa adicionalmente una comunicación digital por medio de Powerline (Powerline Communication) vía las líneas L1 y N. Para ellos se emiten los datos según el protocolo especificado en ISO/IEC 15118. En vehículos sin el código (908) Bordlader 22KW se efectúa esta comunicación por medio de la unidad de control Powerline Gateway. Incorporado en el cargador de a bordo de 22 kW (con el código (908) Cargador de a bordo de 22KW) bien incorporado esta función en la electrónica del cargador de a bordo de 22 kW.

Esta comunicación con la estación de carga sirve para:

 la mutua autentificación entre vehículo y estación de carga

 la comprobación de los datos de contrato

 la facturación automática del coste de corriente

La estación de carga propone datos respecto a la disponibilidad de corriente e información sobre las tarifas. Esta información es evaluada por el vehículo y utilizada para una carga óptima de la batería de alto voltaje. Una vez terminado el proceso de carga, los costes de corriente se facturan automáticamente.

Además de la comunicación con la estación de carga inteligente también se puede establecer una conexión a la página "Vehicle Homepage" por internet. Esto se puede realizar a través de la red de corriente (Powerline Communication) y, en vehículos con el código (B54) MÓDULO COM (datos de tráfico y estado de la batería), la red de radiotelefonía móvil. El establecimiento de comunicación y la comunicación vía la red de radiotelefonía móvil lo realiza la unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico. La unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico utiliza GSM (Global System Mobile) y transmite todos los datos necesarios por radiocomunicación. El vehículo detecta automáticamente si es posible establecer una conexión con el internet por medio de la unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico o no.

Por medio de la "Vehicle Homepage" se obtiene acceso a las funciones siguientes:

 Consulta sobre el estado de carga actual

 Programación de la hora de salida

 Activación de la función Preclimatización

La unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico lee para ello los datos siguientes por medio del CAN del vehículo eléctrico, emitidos por la unidad de control de la cadena cinemática:

 Información sobre el estado de la preclimatización

 Duración hasta la salida

 Tiempo relativo hasta la carga completa

 Información sobre el proceso de carga

 Información sobre la autonomía

La unidad de control del módulo de comunicación de un vehículo eléctrico emite, vía CAN del vehículo eléctrico, los datos siguientes a la unidad de control de la cadena cinemática:

 Conexión a internet, disponible

 Preajustes de la preclimatización

 Hora de salida