Gestione dell'energia rete di bordo ad alto voltaggio
La rete di bordo ad alto voltaggio consente l'impiego del generatore elettrico per la trazione elettrica. Inoltre la rete di bordo ad alto voltaggio alimenta con energia elettrica utilizzatori con un elevato fabbisogno di energia, come ad es. il compressore elettrico del fluido refrigerante (A9/6) o la centralina di comando riscaldatore PTC ad alto voltaggio (N33/16).
La gestione dell'energia della rete di bordo ad alto voltaggio gestisce l'alimentazione e il consumo (bilanciamento) dell'energia elettrica. L'obiettivo è contenere il consumo di energia e ottimizzare la fase di carica.
La rete di bordo a 12 V viene alimentata attraverso la centralina di comando convertitore CC/CC (N83/3) che, in questo caso, funziona come un alternatore in un convenzionale veicolo a combustione interna.
La funzione gestione dell'energia è integrata nella centralina di comando catena cinematica (N127). Queste alcune delle funzioni sostanziali:
Attivazione e disattivazione dei componenti ad alto voltaggio nel rispetto dei requisiti di sicurezza per i sistemi ad alto voltaggio
Rilevamento della quantità di energia utilizzabile nelle batterie ad alto voltaggio
Ripartizione dell'energia tra componenti ad alto voltaggio sulla base dell'energia disponibile
Previsione della potenza elettrica della catena cinematica attualmente disponibile
Coordinamento della ricarica (interazione tra batterie ad alto voltaggio e componenti per la ricarica)
Calcolo dell'autonomia elettrica e dei consumi di elettricità per il computer di bordo
Controllo dei requisiti di sicurezza dei sistemi ad alto voltaggio e passaggio a uno stato di sicurezza in funzione del fabbisogno
Nella gestione dell'energia della rete di bordo ad alto voltaggio sono coinvolti in misura rilevante i seguenti componenti:
Motore elettrico/generatore 1 (A79/1)
Centralina di comando elettronica di potenza (A79/3)
Presa di corrente del veicolo ricarica in corrente continua/ricarica in corrente alternata (G10)
Batteria ad alto voltaggio 1 (G1/31)
Batteria ad alto voltaggio 2 (G1/32)
Batteria ad alto voltaggio 3 (G1/33)
Opzionalmente la batteria ad alto voltaggio 4 (G1/34) (con codice E4T (Batteria ad alto voltaggio (47 kWh)))
Unità di collegamento per la ricarica in corrente continua (N24/6)
Centralina di comando sistema di gestione batteria (N82/2)
Centralina di comando convertitore CC/CC (N83/3)
Caricabatteria a corrente alternata per batteria ad alto voltaggio (N83/15)
Centralina di comando organi della trasmissione (N127)
La gestione dell'energia include in dettaglio le seguenti funzioni:
Distribuzione dell'energia
Recupero dell'energia
Supporto della rete di bordo
Inserimento e disinserimento della rete di bordo ad alto voltaggio
Programmi di marcia "C", "E", "E+"
Distribuzione dell'energia
La strategia operativa nel veicolo è concepita per un comando dinamico del flusso di energia. L'energia necessaria viene, pertanto, fornita tempestivamente in base alla situazione che si verifica. Innumerevoli informazioni vengono trasmesse al comando intelligente, che valuta queste informazioni e impartisce la fornitura delle coppie motrici corrispondenti. Tra le informazioni rientrano la richiesta del conducente, i requisiti del veicolo e le condizioni ambientali.
Anche il ciclo di vita dell'accumulatore di energia dipende notevolmente dalla strategia operativa. Ciò richiede, specialmente in caso di riscaldamento, una gestione intelligente dell'energia in grado di utilizzare tutte le fonti energetiche disponibili per aumentare l'autonomia del veicolo. La distribuzione dell'energia ai componenti ad alto voltaggio viene limitata in funzione della situazione di guida attuale (rete di bordo a 12 V, funzione di riscaldamento, funzione del climatizzatore).
Recupero dell'energia
La strategia di propulsione consente il recupero di energia in fase di decelerazione del veicolo. A tal fine il motore elettrico viene fatto funzionare come alternatore generando una coppia frenante sulle ruote. L'energia elettrica generata durante questo processo carica le batterie ad alto voltaggio. Il recupero dell'energia viene comandato dalla gestione dell'energia.
Per ulteriori dettagli a riguardo vedere il capitolo "Recupero di energia".
Supporto della rete di bordo
Tutte le centraline di comando impiegate vengono alimentate tramite la batteria della rete di bordo (G1) a 12 V. A veicolo fermo, senza accensione inserita, tutte le utenze vengono alimentate dalla batteria della rete di bordo.
Il supporto della rete di bordo garantisce che la batteria rete di bordo sia sempre carica. La rete di bordo viene supportata costantemente tramite la centralina di comando convertitore CC/CC. La tensione varia tra 12 V e ca. 15 V, in funzione del livello di carica della batteria della rete di bordo e di altri fattori ambientali. La centralina di comando convertitore CC/CC trasforma l'alta tensione della rete di bordo ad alto voltaggio al livello della tensione della rete di bordo a 12 V per l'alimentazione delle utenze a 12 V e per caricare la batteria della rete di bordo. A tal fine la centralina di comando convertitore CC/CC riceve dalla centralina di comando SAM (N10) un valore nominale di tensione per la rete di bordo a 12 V.
Una volta inserita l'accensione, la tensione disponibile della batteria della rete di bordo viene controllata e, se necessario, ricaricata o supportata tramite la centralina di comando convertitore CC/CC mediante le batterie ad alto voltaggio. Le utenze della rete di bordo a 12 V continuano ad essere alimentate dalla batteria della rete di bordo. Durante la marcia la rete di bordo ad alto voltaggio è costantemente inserita.
Collegando il cavo di ricarica alla presa di corrente del veicolo ricarica in corrente continua/ricarica in corrente alternata (G10) e alla rete di corrente privata (allacciamento domestico fisso) o a una rete di corrente pubblica (stazione di ricarica) le batterie ad alto voltaggio vengono ricaricate dall'esterno. È inoltre disponibile un "Mercedes-Benz Wallbox Home". Si possono così ricaricare veicoli a batteria di Mercedes-Benz molto più rapidamente rispetto ad una presa di corrente di rete tradizionale.
Inserimento e disinserimento della rete di bordo ad alto voltaggio
Per ulteriori dettagli a riguardo vedere il capitolo "Rete di bordo ad alto voltaggio" e "Procedura di interruzione dell'alimentazione della rete di bordo ad alto voltaggio".
Programmi di marcia "C", "E", "E+"
Per ulteriori dettagli a riguardo vedere il capitolo "Panoramica veicolo elettrico".