고전압 차량 전원 시스템, 기능

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 모든 커넥터에는 접촉 방지 설계가 적용되어 있습니다.
모든 플러그 커플링의 위치는 인터록 회로로 모니터링되고 있습니다.
모든 고전압 라인은 주황색입니다.
모든 고전압 부품에는 노란색 경고 라벨이 있습니다.

고전압 차량 전원 시스템 경고 표시
 전압 등급 B(직류 전압 60 V < U ≤ 1,500 V 및 교류 전압 30 V < U ≤ 1,000 V)의 고전압 차량 전원 시스템:
해당 전문가가 있는 서비스 센터만이 고전압 차량 전원 시스템을 정비하고 문제를 해결할 수 있습니다.

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고전압 차량 전원 시스템, 일반

본 기능 설명에는 다음 정보가 상세히 설명되어 있습니다.

• 고전압 차량 전원 시스템

• 잠금 회로

• 고전압 안전

• 히터, 고전압 배터리

• 고전압 차량 전원 시스템 에너지 매니지먼트

• 에너지 분배

• 회생 제동

• 차량 전원 시스템 서포트

• 주행 프로그램 "C", "E", "E+"

• 고전압 차량 전원 시스템 켜기 및 분리하기

• 사고 및 단락 발생 시 고전압 차량 전원 시스템 차단하기

• 고전압 차량 전원 시스템 전압 수동 차단

• 고전압 차단 장치(S7)(엔진실의 서비스 분리 위치)

• 차단(무전압 상태)

• 비상시를 위한 대체 고전압 차단 장치(고전압 비상 차단부)

고전압 차량 전원 시스템

고전압 차량 전원 시스템을 통해 전기 구동 장치용 전동식 장치 1이 작동합니다. 또한 고전압 차량 전원 시스템을 통해 예를 들어 전동식 에어컨 컴프레서 또는 고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛과 같이 많은 에너지를 필요로 하는 전기 소모 장치에 전기 에너지가 공급됩니다. 전동식 장치 1은 특정 주행 상황에서 전기 에너지 생성을 위한 발전기로 사용됩니다(회생). 고전압 차량 전원 시스템은 DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛을 통해 12V 차량 전원 시스템에 고전압 배터리로부터 전기 에너지를 공급합니다.

배터리 매니지먼트 시스템 컨트롤 유닛(N82/2)은 온도, 전압, 전류와 관련해 고전압 배터리를 완전하게 감시합니다. 이 값의 안전 한계값을 책정하고 값들과 안전 한계값을 구동 장치 컨트롤 유닛(N127)으로 전송합니다.

고전압 배터리는 감속 모드에서 에너지를 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛(A79/3)에 내장된 인버터를 통해 고전압 차량 전원 시스템으로 공급합니다. 고전압 배터리는 감속 모드에서 회생 제동을 통하거나 외부 전원에 연결하여 고전압 배터리(N83/15) AC 충전기 또는 직류 충전 연결 유닛(N24/6)을 통해 정차 상태에서 충전됩니다. 고전압 배터리가 거의 방전되면 구동 시스템이 자동으로 차단됩니다. 고전압 배터리는 이를 통해 완전 방전되지 않도록 보호됩니다.

잠금 회로

인터록 회로는 고전압 부품에 실수로 접촉하는 것을 막아주는 장치입니다. 인터록 전압 신호는 고전압 차량 전원 시스템의 모든 분리형 또는 개방형 부품을 통해 전달됩니다. 이를 위해 각각의 분리식 고전압 연결부에 전기 브리지가 있습니다. 이 전기 브리지는 고전압 연결부가 분리될 때 인터록 회로를 차단합니다.

이 외에도 고전압 부품의 12V 컨트롤 유닛 플러그 접속식 커넥터를 통해 인터록 회로가 직렬로 연결됩니다. 컨트롤 유닛 플러그 접속식 커넥터를 뽑으면 인터록 접점을 통해 인터록 회로가 차단됩니다. 주행하는 동안 인터록 회로가 단선되어도 고전압 차량 전원 시스템은 차단되지 않습니다. 점화 장치가 꺼지고 인터록 회로가 차단된 경우 차량은 더 이상 주행 가능한 상태가 아닙니다.

고전압 안전

크래쉬 케이스 또는 고전압 차단 장치가 열린 경우 다음과 같은 시스템이 차단됩니다.

• 고전압 차량 전원 시스템

• 충전 시스템

• 전동식 구동 장치

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히터, 고전압 배터리

고전압 배터리의 효율은 온도에 따라 다르며 온도가 낮아질수록 떨어집니다. 필요한 경우 고전압 배터리가 주행 및 충전 모드를 위해 필요한 전류 세기를 승인할 때까지 고전압 배터리가 충전 레벨 및 온도에 따라 가열됩니다.

고전압 배터리는 고전압 배터리의 냉각수 회로(저온 회로 2)에 내장된 배터리 히터 컨트롤 유닛(N33/17)을 통해 가열되며, 주행 또는 충전 모드 실행 중 고전압 배터리 온도가 ­15 °C 미만이 되지 않도록 합니다.

배터리 히터 컨트롤 유닛은 고전압 PTC 보조 히터이며 구동 장치 컨트롤 유닛에 의해 구동됩니다. 가열 소자에 전력을 공급하여 가열 소자를 가열합니다. 고전압 배터리 컨트롤 유닛을 통해 흐르는 냉각수는 가열 소자의 열을 흡수하며 이로써 가열됩니다. 적합한 온도에 도달할 때까지 이러한 작동은 지속되며 이후 자동으로 종료됩니다.

고전압 차량 전원 시스템 에너지 매니지먼트

고전압 차량 전원 시스템을 통해 전기 구동 장치용 전동식 장치 1이 작동합니다. 또한 고전압 차량 전원 시스템을 통해 예를 들어 전동식 에어컨 컴프레서 또는 고전압 PTC 히터 컨트롤 유닛과 같이 많은 에너지를 필요로 하는 전기 소모 장치에 전기 에너지가 공급됩니다.

고전압 차량 전원 시스템 에너지 매니지먼트는 전기 에너지의 제공(공급) 및 소비(밸런스)를 관리합니다. 목적은 적은 에너지 소모와 최적의 충전 절차입니다.

전동식 장치는 특정 주행 상황에서 전기 에너지 생성을 위한 발전기로 사용됩니다(회생 제동). 고전압 차량 전원 시스템은 DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛(N83/3)을 통해 12V 차량 전원 시스템에 고전압 배터리의 전기 에너지를 공급합니다.

에너지 매니지먼트 기능이 구동 장치 컨트롤 유닛 N127에서 비활성화되었습니다. 아래에는 중요한 몇 가지 과제가 기재되어 있습니다.

• 고전압 안전 요건을 준수하면서 고전압 부품을 활성화 및 비활성화

• 고전압 배터리에서 사용 가능한 에너지량 확인

• 사용 가능한 에너지를 기반으로 고전압 부품 사이에서 에너지 분할

• 현재 사용 가능한 구동 장치의 전기 출력 예측

• 충전 절차 조정(고전압 배터리와 충전 부품의 상호작용)

• 트립 컴퓨터를 위해 전동식 주행 가능 거리 및 전동식 소비량 계산

• 고전압 안전 요건 점검 및 필요에 따라 안전 상태로 전환

고전압 차량 전원 시스템 에너지 매니지먼트의 주요 관련 부품은 다음과 같습니다.

• 전동식 장치 1(A79/1)

• 파워 일렉트로닉 컨트롤 유닛(A79/3)

• 직류 충전/교류 충전 차량 소켓(G10)

• 고전압 배터리 1(G1/31)

• 고전압 배터리 2(G1/32)

• 고전압 배터리 3(G1/33)

• 옵션 고전압 배터리 4(G1/34)(코드 E4T(고전압 배터리(47 kWh)) 포함)

• 직류 충전 연결 유닛(N24/6)

• 배터리 매니지먼트 시스템 컨트롤 유닛(N82/2)

• DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛(N83/3)

• 고전압 배터리 AC 충전기(N83/15)

• 구동 장치 컨트롤 유닛(N127)

에너지 분배

차량의 작동 전략은 에너지 흐름이 역동적으로 컨트롤되도록 설계되었습니다. 이를 통해 작동 상황에 필요한 에너지가 적시에 제공됩니다. 이를 위해 수많은 정보가 인텔리전트 제어 시스템으로 유입되어 이 정보를 평가하고 이에 따른 구동 토크가 제공됩니다. 이러한 정보에는 운전자 요건, 차량에 대한 요건, 환경 조건이 속합니다.

또한 도달 가능한 에너지 저장 장치의 수명 역시 작동 전략에 따라 결정됩니다. 이 작동 전략에는 특히 난방의 경우 차량의 주행 가능 거리를 높이기 위해 필요한 모든 에너지원을 사용하는 인텔리전트 에너지 매니지먼트가 필요합니다. 이때 실제 주행상황에 따라 고전압 부품에 대한 에너지 분배가 제한됩니다(12V 차량 전원 시스템, 히터 및 에어 컨디셔닝 기능).

회생 제동

구동의 개념으로 차량 감속 시 회생 제동이 허용됩니다. 이때 전동식 장치 1은 발전기로 작동되며 휠의 제동 토크를 생성합니다. 여기에서 생성된 전기 에너지는 고전압 배터리로 다시 흘러 들어갑니다. 에너지 재순환으로 에너지 매니지먼트가 제어됩니다.

 이에 대한 자세한 사항은 "회생 제동, 기능"을 참조하십시오.

차량 전원 시스템 서포트

사용 가능한 모든 컨트롤 유닛에는 12V 차량 전원 시스템의 차량 전원 배터리(G1)를 통해 전원이 공급됩니다.

점화 장치가 켜지지 않은 상태에서 정차한 차량에서는 차량 전원 배터리로 모든 전기 소모 장치에 전원이 공급됩니다.

차량 전원 시스템 서포트는 차량 전원 배터리가 언제라도 충전될 수 있도록 해줍니다. DC/DC 컨버터를 통해 차량 전원 시스템이 지속적으로 지원됩니다. 전압 레벨은 차량 전원 배터리의 충전 상태와 다른 환경 조건에 따라 12 V와 약 14.8 V 사이에서 달라집니다.

DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛은 12V 전기 소모 장치와 차량 전원 배터리 충전을 위해 고전압 차량 전원 시스템의 고전압을 12V 차량 전원 시스템의 전압 레벨로 변환합니다. 이를 위해 DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛은 SAM 컨트롤 유닛(N10)에서 12V 차량 전원 시스템을 위한 전압 규정값 기준을 받습니다.

점화 장치가 켜진 후 차량 전원 배터리에 있는 전압이 점검되고 필요에 따라 DC/DC 컨버터 컨트롤 유닛을 통해 고전압 배터리로 충전되거나 지원됩니다. 12V차량 전원 시스템의 전기 소모 장치는 계속해서 차량 전원 배터리를 통해 전원을 공급받습니다. 주행 중에는 고전압 차량 전원 시스템이 지속적으로 활성화됩니다.

충전 케이블을 직류 충전/교류 충전 차량 소켓(G10) 및 개인 전력망(고정된 가정용 콘센트) 또는 공공 전력망(충전소)에 연결하여 고전압 배터리를 외부에서 충전할 수 있습니다. 자세한 내용은 "Mercedes-Benz Wallbox Home"에서 확인할 수 있습니다. 이를 통해 Mercedes-Benz의 배터리 전기차는 기존 콘센트에서보다 몇 배 빠르게 충전됩니다.

주행 프로그램 "C", "E", "E+"

주행 프로그램은 주행 성능, 가속 페달 반응 양상, 난방 및 냉방 출력에서 다양한 특성을 나타냅니다. 이러한 특성을 함께 고려하면 차량의 주행 가능 거리가 다양해질 수 있습니다.

 이에 대한 자세한 사항은 "전기차, 기능"을 참조하십시오.

고전압 차량 전원 시스템 켜기 및 분리하기

 기본적으로 고전압 차량 전원 시스템의 전원 차단/분리는 XENTRY Diagnosis를 통해 실시해야 합니다.

 고전압 차량 전원 시스템이 있는 차량에서의 수리, 정비, 진단 작업은 해당 교육을 받은 서비스 센터 작업자만 실행해야 합니다. 이와 관련하여 작업자는 최소한 고전압 민감화 조치 트레이닝을 이수해야 합니다. 차량의 고전압 차량 전원 시스템 차단(무전압 상태) 및 작업 후 초기 설정은 고전압 차량 전원 시스템 전기 전문 작업자(작업 범위: 양산 차량)만 실행해야 하며, 이를 기록해야 합니다.

고전압 차량 전원 시스템은 충전, 서비스, 사고 등과 같은  작동 상태에 따라 켜거나 분리할 수 있습니다(또는 켜거나 분리해야 합니다).

사고 및 단락 발생 시 고전압 차량 전원 시스템 차단하기

사고 및 단락 발생 시 고전압 차량 전원 시스템 차단은 파이로 퓨즈 작동을 통해 실행됩니다. 크래쉬 감지 시 Supplemental Restraint System 컨트롤 유닛(N2/5)에 의해 분리 부품이 구동됩니다. 이를 통해 에너지원의 모든 극이 분리되고, 발전기로서 구동되던 전동식 장치 1의 작동이 작동이 비활성화되며, 콘덴서가 위험 전압 범위 미만의 값으로 방전됩니다. 단락 발생 시 소프트웨어와 전기 퓨즈를 통해 고전압 차량 전원 시스템이 단계별로 차단됩니다.

사고가 발생한 경우 안전 시스템이 크래쉬의 정도를 감지한 후 고전압 차량 전원 시스템에 대해 되돌릴 수 있는 차단과 되돌릴 수 없는 차단 중에서 결정합니다.

• 되돌릴 수 있는 차단: 에어백 작동이나 고전압 차량 전원 시스템 손상이 없는 경미한 손상의 경우. 고전압 버퍼가 수 초 내에 방전됩니다. 점화 장치를 통해 차량에 다시 시동을 걸 수 있습니다.

• 되돌릴 수 없는 차단: 게이트의 전원 공급장치가 피로테크닉 요소에 의해 중단된 경우. 고전압 버퍼가 수 초 내에 방전됩니다. 조작자가 다시 차량에 시동을 걸지 못합니다.

고전압 차량 전원 시스템 전압 수동 차단

고전압 차량 전원 시스템에서의 작업을 위해 무전압 상태로 만들고 고전압 차량 전원 시스템의 무전압 상태를 확인해야 합니다.

다음과 같은 3가지 안전 규정을 유의 및 준수하며 이를 실행해야 합니다.

• 차단(무전압 상태)

• 다시 켜지지 않도록 안전 조치를 취합니다.

• 무전압 상태를 점검하고 확인합니다(차량 차단 이벤트 로그가 잘 보이도록 차량에 부착).

XENTRY Diagnosis을 통해 고전압 차량 전원 시스템의 전압을 차단하는 경우 안전 지침에 유의하고 지침을 따르십시오.

이때 특히  고전압 차단 장치(S7) 활성화 전 각 컨트롤 유닛의 현재값을 판독 및 평가하고 고전압 부품 잠금의 잠금 장치를 컨트롤 유닛에서 구동하십시오.

사고가 발생한 경우에도 구조 대원은 차량을 무전압 상태로 전환해야 합니다.

수동 전압 차단을 위해 2개의 고전압 차단 장치를 이용할 수 있습니다.

• 고전압 차단 장치(S7)(엔진실의 서비스 분리 위치)

예컨대  서비스 센터에서의 작업뿐만 아니라 사고 발생 시의 작업을 위한 고전압 차량 전원 시스템의 전압 차단

• 비상시를 위한 대체 고전압 차단 장치(고전압 비상 차단부)

사고가 발생한 경우  등과 같은 비상시를 위한 되돌릴 수 없는 고전압 차량 전원 시스템 전압 차단

고전압 차단 장치(S7)(엔진실의 서비스 분리 위치)

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고전압 차단 장치(S7)는 전압을 차단하는 안전 장치이며 엔진실의 우측 전방 모듈 브래킷에 있습니다.

고전압 차단 장치는 게이트의 전원 공급을 분리하여 게이트가 더 이상 켜지지 않도록 합니다.

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차단(무전압 상태)

점퍼 플러그(2)를 이미지 시퀀스(A, B, C)에서와 같이 고정 부품(4)에서 잠금 해제하고 고전압 차단 장치 하우징(1)에서 빼낸 후 재활성화되지 않도록 자물쇠(3)로 고정하십시오.

비상시를 위한 대체 고전압 차단 장치(고전압 비상 차단부)

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 엔진실의 고전압 차단 장치(S7)를 작동할 수 없는 경우에만 대체 고전압 차단 장치(고전압 비상 차단부)를 이용해야 합니다. 이 조치는 한 번 실행하면 되돌릴 수 없습니다.

 구급 서비스를 위해 구조 카드로 연결하는 링크로서 QR 코드®가 있는 특수 라벨이 두 개 있습니다. 이 라벨들은 운전석 측 B 필러 및 동반석 측 B 필러에 있으며 고전압 차량 전원 시스템 부품과 피로테크닉 장치 및 차단 장치의 위치를 표시합니다.

대체 고전압 차단 장치는 운전석 시트 프레임 커버(5)에 있습니다. 대체품의 전기 라인에는 정보 라벨(6)이 부착되어 있습니다. 여기서는 표시된 분리 위치에서 전기 라인을 분리해야 합니다. 라인은 고전압 차량 전원 시스템 안에 없습니다.

표준화된 비상 차단부는 구조 대원이 구조 및 구출 작업을 수행할 때 고전압 차량 전원 시스템을 되돌릴 수 없는 방식으로 차단하는 데 사용됩니다.