高電圧システム充電モード・エネルギ・マネージメントの機能

P08.00-2038-81

機能前提条件の概要

• 充電ケーブルが挿入され、ロックされている

 充電ケーブル挿入のステータスは、充電器電源ソケットの「近接端子」と充電ケーブルの「近接端子」によって検知されます。 両方のプラグ (車両側と充電ソケット側) が正しく挿入されると、充電器が「近接端子」を検知し、シグナル「近接検知」を電気自動車 CAN 経由で送信します。 関与するすべてのコントロール・ユニットがスリープ・モードから復帰し、充電ケーブルがロックされます。 充電ケーブルのロックまたはロック解除の制御は、充電器によって直接ケーブルを介して行われます。 充電ケーブル・ロックのステータスは、充電器が直接ケーブルを介して読み取ります。

充電モードの高電圧システム・エネルギ・マネージメントの概要

充電モードの高電圧システム・エネルギ・マネージメントにより、高電圧バッテリ (G5) の充電が確実に行われます。 その際、できる限り穏やかで、かつ迅速な高電圧バッテリの充電プロセスが達成されます。

全充電プロセスはモニタされています。 充電器とエネルギ源 (充電ステーション) は充電ケーブル内のデータ・ラインを介してコミュニケーションします (コントロール・パイロット)。 標準型家庭用コンセントでの充電プロセスの際は、充電器と充電ケーブルに取り付けられているコントロール・ボックスとの間でコミュニケーションが行われます。 この時に充電インフラの出力に関するデータが送信され、適切な形で車両充電器への充電が行われます。 また、シグナル「ready」、「not ready」、「charge」が送信されます。 充電器電源ソケットのウォーニング・ランプが送信されたシグナルに応じて制御されます。 その後、充電器が充電プロセスを開始します。

 家庭用コンセントでの充電の際は、家庭内配電網への過負荷を防止するため、必要に応じて充電電流が制限されます。 しのために、インストルメント・クラスタ (A1) のメニューから、または充電ケーブルのコントロール・ボックスで最大許容充電電流を設定できるようになっています。

充電プロセスおよびモニタには以下のコントロール・ユニットおよび構成部品が関与しています:

• バッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニット

• 充電器 3kW (車載充電器 22KW (コード 908) 非装備)

• ゲートウェイ・パワーライン・コントロール・ユニット (車載充電器 22KW (コード 908) 非装備)

• 充電器 22kW (車載充電器 22KW (コード 908) の場合)

• 電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニット (KOM-MODUL (交通情報データおよびバッテリ・レベル) (コード B54) の場合)

• ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット

• パワー・エレクトロニクス・コントロール・ユニット

• ソケット (充電器電源)

 ゲートウェイ・パワーライン・コントロール・ユニットは充電器 3 kW (車載充電器 22KW (コード 908) 非装備) にのみ取り付けられています。 充電器 22 kW (車載充電器 22KW (コード 908) 装備) の場合、ゲートウェイ・パワーライン・コントロール・ユニットの機能は充電器 22kW のエレクトロニクスに内蔵されています。

充電モードの高電圧システム・エネルギ・マネージメントの機能には以下の部分機能があります:

• 充電状態および充電可能性の算出の機能順序

• 充電ケーブルによる充電の機能順序

• 充電ステーションとのコミュニケーションの機能順序

充電状態および充電可能性の算出の機能順序

高電圧バッテリの充電時間をできる限り短くするために、充電状態と充電能力が検出されます。 高電圧バッテリの充電能力は主に高電圧バッテリ温度によって変化します。

 高電圧バッテリのサーモ・マネージメントに関するインフォメーションは、別の機能「温度管理機能」に掲載されています。

充電時間は高電圧バッテリの充電状態によって大きく異なります。 充電器の容量を完全に利用した充電時間:

• 充電器 3kW (車載充電器 22KW (コード 908) 非装備)

高電圧バッテリ充電ステータスが 0～100 % では充電時間 8 h、高電圧バッテリ充電ステータスが 20～80 % では充電時間 4 h。

• 充電器 22kW (車載充電器 22KW (コード 908) の場合)

高電圧バッテリ充電ステータスが 0～100 % では充電時間 1 h、高電圧バッテリ充電ステータスが 20～80 % では充電時間 0.5 h。

充電状態および充電可能性の算出には以下のコントロール・ユニットが関与しています:

• バッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニット

• 充電器

• ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット

ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットは電気自動車 CAN 経由でバッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニットの以下のシグナルを読み取ります:

• 高電圧バッテリの電圧

• 高電圧バッテリの電流

• 高電圧バッテリーの温度

• 高電圧バッテリ充電状態

• 高電圧バッテリ、ステータス

ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットは電気自動車 CAN 経由で充電器の以下のシグナルを読み取ります:

• 近接の検知

• コントロール・パイロット、ステータス

充電ケーブルによる充電の機能順序

充電モード中は、充電器電源ソケットから充電器に交流電圧が供給されます。 交流電圧は、充電器 3kW では 100～240 V、充電器 22kW では 3 × 400 V です。それぞれの充電器は入力交流電圧を直流電圧に変換し、これをヒューズ・ボックスを介して高電圧バッテリの高電圧アダプタ・プレートに供給します。 各充電器の出力電圧は約 380 V です。

充電プロセスのモニタおよび制御には以下のコントロール・ユニットが関与しています:

• バッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニット

• 充電器

• 電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニット

• ドライブ・トレイン・コントロール・ユニット

バッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニットは電気自動車 CAN 経由で充電器の以下のシグナルを読み取ります:

• 充電電圧

• 充電電流

• 充電器、ステータス

ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットは電気自動車 CAN 経由でバッテリ・マネージメント・システム・コントロール・ユニットの以下のシグナルを読み取ります:

• 充電電圧

• 充電電流

ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットは電気自動車 CAN 経由で充電器の以下のシグナルを読み取ります:

• 充電電圧

• 充電電流

• 充電器、ステータス

• 充電器入力電圧

• 充電器入力電流

• 最大可能充電電流

• インプット・フェーズの個数

充電ステーションとのコミュニケーションの機能順序

全充電プロセスはモニタされています。 充電器とエネルギ源 (充電ステーション) は充電ケーブル内のデータ・ラインを介してコミュニケーションします (コントロール・パイロット)。

インテリジェント充電ステーションの場合、さらにパワーライン (パワーライン・コミュニケーション) を介してケーブル L1 および N にデジタル・コミュニケーションが行われます。このために、ISO/IEC 15118 に明記されているプロトコルにしたがってデータが伝送されます。 携帯電話充電器 22KW (コード 908) 非装備車の場合、このコミュニケーションはゲートウェイ・パワーライン・コントロール・ユニットを介して行われます。 充電器 22 kW (車載充電器 22KW (コード 908) 装備) の場合、ゲートウェイ・パワーライン・コントロール・ユニットの機能は充電器 22kW のエレクトロニクスに内蔵されています。

充電ステーションとのコミュニケーションは以下のために用いられます:

• 車両と充電ステーション相互の認証

• 契約データの確認

• 電気料金の自動精算

充電ステーションは、電気の利用と料金インフォメーションに関するデータを提供します。 これらのインフォメーションは車両によって評価され、高電圧バッテリの適切な充電のために使用されます。 充電プロセスが終了すると、電気料金が自動的に計算されます。

インテリジェント充電ステーションとのコミュニケーション以外に、「Vehicle Homepage」へのインターネット接続も行えます。 これは電力網 (パワーライン・コミュニケーション) を介して、また KOM-MODUL (交通情報データおよびバッテリ・レベル) (コード B54) 装備車の場合は携帯電話ネットワークを介して行うことが可能です。 携帯電話ネットワークを介した接続およびコミュニケーションは、電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニットによって行われます。 電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニットは GSM (Global System Mobile) を使用し、必要なすべてのデータを無線で伝送します。 車両は、電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニットを介してインターネット接続が可能かどうかを自動的に検知します。

「Vehicle Homepage」から、以下の機能にアクセスできます:

• 現在の充電状態の照会

• 発車時刻のプログラミング

• プレ・クライメート・コントロール機能の作動

電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニットは、このために電気自動車 CAN を介して、ドライブ・トレイン・コントロール・ユニットから送信される以下のデータを読み取ります:

• プレ・クライメート・コントロールのステータス・インフォメーション

• 発車までの時間

• 完全に充電されるまでの相対的な時間

• 充電プロセスに関するインフォメーション

• 走行可能距離に関するインフォメーション

電気自動車コミュニケーション・モジュール・コントロール・ユニットは、電気自動車 CAN を介して以下のデータをドライブ・トレイン・コントロール・ユニットに送信します:

• インターネット接続が使用可能

• プレ・クライメート・コントロールのプリセレクション

• 発車時刻