Raffreddamento sistema ad alto voltaggio - Funzionamento

Presupposti per il funzionamento raffreddamento della rete di bordo ad alto voltaggio - aspetti generali

 Morsetto 30

Raffreddamento rete di bordo ad alto voltaggio - aspetti generali

La temperatura di esercizio della batteria ad alto voltaggio (A100g1) deve trovarsi in un determinato campo per assicurarsi che la durata, la capacità e i cicli di carica si trovino sempre al livello ottimale.

 La batteria ad alto voltaggio viene raffreddata direttamente dal fluido refrigerante del circuito del fluido refrigerante attraverso un evaporatore integrato nel modulo batteria ad alto voltaggio (A100).

 La batteria ad alto voltaggio viene raffreddata direttamente dal liquido di raffreddamento del circuito a bassa temperatura 2, che fluisce attraverso il modulo batteria ad alto voltaggio.

L'intercooler, il radiatore cambio e il sistema di raffreddamento dell'elettronica di potenza hanno un circuito a bassa temperatura 1 comune, separato dal circuito di raffreddamento del motore a combustione e dotato di un serbatoio di compensazione separato. Questo protegge la centralina di comando elettronica di potenza (N129/1) dai danni da surriscaldamento.

Svolgimento della funzione Raffreddamento rete di bordo ad alto voltaggio

Lo svolgimento della funzione è descritto nei seguenti punti:

 Raffreddamento batteria ad alto voltaggio

 Circuito a bassa temperatura 2 (tipo 205.047/147/247, 253.354/954)

 Circuito a bassa temperatura 1

Presupposti supplementari per il funzionamento raffreddamento batteria ad alto voltaggio

 Trazione ibrida "READY"

Raffreddamento batteria ad alto voltaggio



Per il comando del raffreddamento della batteria ad alto voltaggio, la centralina di comando organi della trasmissione (N127) legge i seguenti segnali tramite la rete CAN:

 Centralina di comando sistema di gestione batteria (N82/2)

 Temperatura batteria ad alto voltaggio

 Stato sistema di gestione batteria

 Sensore di temperatura circuito del liquido di raffreddamento a bassa temperatura 2 (B11/7) (tipo 205.047/147/247, 253.354/954)

La centralina di comando sistema di gestione batteria valuta i dati dei sensori di temperatura ingresso del liquido di raffreddamento batteria ad alto voltaggio (A100b1) e dei sensori di temperatura delle celle della batteria ad alto voltaggio (A100b2) per rilevarne la temperatura attuale e richiede, all'occorrenza, una corrispondente potenza di raffreddamento tramite la centralina di comando organi della trasmissione.

A tal fine la centralina di comando sistema di gestione batteria invia il proprio stato tramite la rete CAN alla centralina di comando organi della trasmissione.

 La centralina di comando organi della trasmissione confronta la richiesta con le impostazioni della gestione dell'energia ed abilita l'attivazione del compressore elettrico del fluido refrigerante (A9/5). L'abilitazione del compressore elettrico del fluido refrigerante avviene tenendo presenti lo stato di carica della batteria ad alto voltaggio e le tensioni/correnti di scarica massimi tollerabili.

P20.00-2550-75

P20.00-2515-75

 Convertitore CC/CC
Nella centralina di comando elettronica di potenza è integrato un convertitore CC/CC che trasforma la tensione continua ad alto voltaggio (tensione primaria) in tensione continua a 12 V (tensione secondaria) e la trasferisce tra la rete di bordo ad alto voltaggio e la rete di bordo a 12 V.

 Centralina di comando convertitore CC/CC
La centralina di comando convertitore CC/CC è installata a bordo veicolo come componente indipendente. La centralina di comando convertitore CC/CC trasforma la tensione continua ad alto voltaggio (tensione primaria) in tensione continua a 12 V (tensione secondaria) e la trasferisce tra la rete di bordo ad alto voltaggio e la rete di bordo a 12 V.

Circuito a bassa temperatura 2 (tipo 205.047/147/247, 253.354/954)

 La centralina di comando organi della trasmissione analizza i dati del sensore di temperatura circuito del liquido di raffreddamento a bassa temperatura 2 per rilevare l'attuale temperatura del liquido di raffreddamento del circuito a bassa temperatura 2 e aziona all'occorrenza la valvola di commutazione 2 circuito a bassa temperatura, la valvola di commutazione raffreddamento batteria ad alto voltaggio e la pompa di circolazione 2 circuito a bassa temperatura.
A seconda della temperatura ambiente il calore residuo della batteria ad alto voltaggio viene espulso attraverso il radiatore del circuito a bassa temperatura 2 o lo scambiatore di calore collegato al circuito del fluido refrigerante. La regolazione del circuito a bassa temperatura 2 avviene mediante l'attivazione della valvola di commutazione raffreddamento batteria ad alto voltaggio.
Il radiatore del circuito a bassa temperatura 2 cede il calore residuo direttamente alla temperatura ambiente.
Lo scambiatore di calore raffredda il liquido di raffreddamento attraverso il fluido refrigerante in evaporazione iniettato nello scambiatore di calore. Il liquido di raffreddamento raffreddato è quindi a disposizione del circuito a bassa temperatura 2.
Con temperature medie, durante il caricamento della batteria ad alto voltaggio tramite la presa alimentazione caricabatteria (X58/23), la valvola di commutazione 2 circuito a bassa temperatura viene commutata in direzione caricabatteria e centralina di comando convertitore CC/CC (tipo 253.354/954) e il calore residuo dell'elettronica viene espulso attraverso il radiatore circuito a bassa temperatura 2.
In presenza di basse temperature della batteria ad alto voltaggio il liquido di raffreddamento viene convogliato attraverso lo scambiatore di calore chiuso dalla valvola di espansione raffreddamento batteria ad alto voltaggio.
In questo caso la capacità termica della batteria ad alto voltaggio serve a raffreddare l'elettronica del caricabatteria e della centralina di comando convertitore CC/CC (tipo 253.354/954).

 Il modulo gestione dell'energia nella centralina di comando organi della trasmissione coordina i flussi di energia del sistema di trazione ibrida e, con riferimento alle grandezze elettriche, costituisce l'interfaccia per le centraline di comando sistema di gestione batteria, elettronica di potenza e compressore elettrico del fluido refrigerante.

Se la gestione dell'energia viene abilitata, la centralina di comando organi della trasmissione richiede tramite la rete CAN alla centralina di comando climatizzatore (N22/1) l'attivazione del compressore elettrico del fluido refrigerante. La centralina di comando climatizzatore attiva successivamente il compressore elettrico del fluido refrigerante tramite il LIN climatizzatore 2 (LIN B8-2). La valvola di intercettazione raffreddamento batteria ad alto voltaggio (Y19/1) (tipo 205.012/212) o la valvola di espansione raffreddamento batteria ad alto voltaggio (tipo 205.047/147/247, 253.354/954) viene aperta dalla centralina di comando sistema di gestione batteria e il fluido refrigerante fluisce attraverso l'evaporatore (tipo 205.012/212) o lo scambiatore di calore (tipo 205.047/147/247, 253.354/954). In tal modo viene sottratta energia termica al circuito a bassa temperatura 2 (tipo 205.047/147/247, 253.354/954), alla batteria ad alto voltaggio e alla centralina di comando sistema di gestione batteria.

La potenza di raffreddamento dipende in maniera decisiva dall'intensità di attivazione del compressore elettrico del fluido refrigerante. Al minimo e durante un arresto automatico del motore la potenza del compressore elettrico del fluido refrigerante viene limitata a max ca. 2 kW. Se lo stato di carica della batteria ad alto voltaggio è insufficiente la potenza del compressore elettrico del fluido refrigerante viene ridotta fino a 0 kW.

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Presupposto supplementare per il funzionamento circuito a bassa temperatura 1

 Morsetto 15 ON (accensione ON)

Circuito a bassa temperatura 1

La centralina di comando elettronica di potenza valuta internamente la temperatura del circuito a bassa temperatura 1 e, in caso di necessità, richiede alla centralina di comando organi della trasmissione una corrispondente potenza di raffreddamento.

La centralina di comando catena cinematica valuta la richiesta per l'intercooler, il radiatore cambio e il sistema di raffreddamento dell'elettronica di potenza e aziona la pompa di circolazione 1 e la valvola di commutazione circuito a bassa temperatura tramite LIN catena cinematica (LIN C3). Per favorire questa regolazione viene inoltre valutato il sensore di temperatura circuito a bassa temperatura

L'alimentazione di tensione della pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura avviene sul lato positivo tramite il modulo fusibili e relè motore (K40/8) e il relè CPC (K40/8kJ).

Sul lato di massa l'alimentazione di tensione avviene tramite la bussola terminale cavo di massa destro parte anteriore (nel set di cavi) (Z6/118z1) e il punto massa lato anteriore destro (con gruppo ottico) (W2).

Una volta attivata tramite il LIN organi della trasmissione, la pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura aspira il liquido di raffreddamento e lo pompa nel circuito a bassa temperatura 1 diretto alla centralina di comando elettronica di potenza. Il liquido di raffreddamento attraversa la centralina di comando elettronica di potenza e il calore viene ceduto al liquido di raffreddamento.

Successivamente il liquido di raffreddamento passa dallo scambiatore di calore per olio cambio assorbendo ulteriormente l'energia termica dall'olio cambio prima di passare dal radiatore circuito a bassa temperatura, dove viene raffreddato dal vento di marcia, e di tornare alla pompa di circolazione 1 circuito a bassa temperatura.

 Per evitare il passaggio del liquido di raffreddamento del motore a combustione ad alta temperatura nel circuito a bassa temperatura 1, a partire da una temperatura del liquido di raffreddamento del motore a combustione di ca. 60 °C una valvola bimetallica chiude il flessibile di riempimento collegato al serbatoio di compensazione comune.

 Anche con temperature esterne molto basse una quantità minima di liquido di raffreddamento (a seconda della temperatura del liquido di raffreddamento) fluisce sempre nell'elettronica di potenza. Il sensore di temperatura circuito a bassa temperatura e la valvola di commutazione circuito a bassa temperatura servono principalmente al funzionamento dell'intercooler.