Monitorowanie napędu elektrycznego, działanie

Warunki monitorowania napędu elektrycznego ogólnie

 moduły sterujące napędu elektrycznego aktywne poprzez funkcję wake-up (funkcja wzbudzania)

Monitorowanie napędu elektrycznego ogólnie

Funkcja monitorowania chroni komponenty systemowe przed przeciążeniem. W tym celu moduł sterujący
napędu elektrycznego 1 (N3/16) w razie rozpoznania usterek inicjuje wyłączanie poszczególnych elementów i funkcji.

Moduł sterujący napędu elektrycznego 1 steruje funkcjami wyłączania na podstawie następujących sygnałów i informacji o statusie:

– moduł sterujący systemu zarządzania akumulatorem (G1/3n1), status systemu akumulatora(G1/3) poprzez szynę CAN pojazdu elektrycznego (CAN V)

----------------------------------------------------------------------------------------

– moduł sterujący przetwornika DC/AC (N24), status rekuperatywnego układu hamulcowego poprzez szynę CAN pojazdu elektrycznego

– moduł sterujący napędu elektrycznego 2 (N3/17), temperatura w obwodzie niskotemperaturowym z czujnika temperatury w obwodzie niskotemperaturowym (B10/13) poprzez szynę CAN pojazdu elektrycznego

– moduł sterujący przetwornika DC/DC (N83/1), status przetwornika DC/DC poprzez szynę CAN pojazdu elektrycznego

– moduł sterujący elektronicznego modułu dźwigni wybierania biegów (N15/5), położenie dźwigni wybierania biegów poprzez szynę CAN silnika (CAN C)

----------------------------------------------------------------------------------------

Rozróżnia się następujące funkcje monitorowania:

 Monitorowanie napędu elektrycznego

 Obwód wyłączania wysokiego napięcia

 Monitorowanie izolacji

Monitorowanie napędu elektrycznego

Moduł sterujący napędu elektrycznego 1 żąda od wszystkich komponentów napędu elektrycznego informacji o statusie i na ich podstawie decyduje o ew. wyłączeniu. Skutkiem może być zablokowanie określonych trybów jazdy, wyłączenie instalacji wysokiego napięcia lub deaktywacja modułu sterującego przetwornika DC/DC. Celem jest zapewnienie maksymalnej dostępności systemów i funkcji, przy jednoczesnym zagwarantowaniu bezpieczeństwa.

Moduł sterujący przetwornika DC/AC monitoruje silnik elektryczny (M5) i kontroluje, czy reakcje pojazdu są zgodne z zamiarami kierowcy. W tym celu odbiera np. sygnały prędkości obrotowej i wartość temperatury w obwodzie chłodzenia silnika elektrycznego i ogranicza moment obrotowy.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Obwód wyłączania wysokiego napięcia

Obwód ten zabezpiecza przed skutkami przypadkowego dotknięcia komponentów instalacji wysokiego napięcia. W tym celu sygnał 12 V/20 mA przechodzi przez wszystkie możliwe do zdemontowania lub otworzenia elementy. W tym celu każdym demontowalnym bez narzędzi złączu wysokiego napięcia, oprócz złącza modułu sterującego przetwornika DC/DC, znajduje się mostek, który w chwili demontowania przerywa obwód.

Dodatkowo obwód wyłączania wysokiego napięcia jest w połączeniu szeregowym prowadzony poprzez złącza 12 V modułów sterujących komponentów wysokiego napięcia. Podczas odłączania wtyku modułu sterującego poprzez styki wejścia i wyjścia obwodu wyłączania wysokiego napięcia przerywany jest obwód wysokiego napięcia. Przerwanie obwodu wyłączania wysokiego napięcie powoduje otwarcie wyłączników ochronnych BDU (G1/3s1) w systemie akumulatora i wyłączenie całej instalacji wysokiego napięcia, szczególnie modułów sterujących przetworników DC/AC i DC/DC.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Sygnał wyłączania wysokiego napięcia jest generowany w module sterującym systemu zarządzania akumulatorem i kierowany w połączeniu szeregowym poprzez następujące elementy:

‒ dodatkowa nagrzewnica PTC (N33/9)

– moduł sterujący przetwornika DC/AC

‒ moduł rozdzielacza wysokiego napięcia (N116)

– system akumulatora

 Moduł sterujący trybu ładowania (SCCU) N83/4) ma własny obwód wyłączania wysokiego napięcia i sygnalizuje usterki poprzez szynę CAN pojazdu elektrycznego do modułu sterującego napędu elektrycznego 1.

Moduł sterujący systemu zarządzania akumulatorem i moduł sterujący przetwornika DC/AC dysponują obwodami analizującymi sygnał wyłączania wysokiego napięcia. Oba moduły sterujące wprowadzają status obwodu wyłączania wysokiego napięcia na szynę CAN pojazdu elektrycznego.

----------------------------------------------------------------------------------------

Mduł sterujący napędu elektrycznego 1 odbiera sygnały i analizuje je w celu otwierania i zamykania wyłączników ochronnych BDU. Moduł sterujący napędu elektrycznego 1 jest centralną jednostką kontrolującą obwód wyłączania wysokiego napięcia. Generuje zarówno sygnał wake-up, jak i sleep.

Usterki w obwodzie wyłączania wysokiego napięcia nie powodują zamykania otwartych wyłączników ochronnych BDU.

Jeśli w obwodzie wyłączania wysokiego napięcia wystąpią usterki podczas jazdy, moduł sterujący napędu elektrycznego 1 otwiera wyłączniki ochronne BDU.

W przypadku przerwy w obwodzie wyłączania wysokiego napięcia następuje otwarcie wyłączników ochronnych BDU w systemie akumulatora. Następuje szybkie rozładowanie instalacji wysokiego napięcia, wzgl. obwodu pośredniego i obwodu między silnikiem elektrycznym a modułem sterującym przetwornika DC/AC. W ciągu 5 s napięcie w instalacji wysokiego napięcia spada poniżej 60 V.

----------------------------------------------------------------------------------------

Wygenerowany sygnał zderzenia moduł sterujący poduszek powietrznych ARCADE (N2/11) przekazuje poprzez system CAN (Control Area Network) do wszystkich modułów sterujących. Na skutek tego moduł sterujący napędu elektrycznego 1 w ciągu 50 ms wyłącza instalację wysokiego napięcia i inicjuje jej odcięcie poprzez otwarcie wyłączników ochronnych BDU. Ponadto następuje szybkie rozładowanie kondensatorów wysokiego napięcia i deaktywacja silnika elektrycznego oraz modułu sterującego przetwornika DC/DC.

Monitorowanie izolacji

Moduł sterujący systemu zarządzania akumulatorem monitoruje izolację przewodów wysokiego napięcia oraz wszystkich podłączonych urządzeń wysokiego napięcia. Następuje przy tym pomiar rezystancji izolacji między biegunem ujemnym wysokiego napięcia a masą oraz między biegunem dodatnim wysokiego napięcia a masą. Uszkodzenie izolacji powoduje reakcję stopniową:

– 1. stopień: zasterowanie lampki ostrzegawczej

– 2. stopień: odcięcie systemu akumulatora od instalacji wysokiego napięcia

N54.18-2104-75

Obwód wyłączania wysokiego napięcia

A Wejście obwodu wyłączania wysokiego napięcia

B Wyjście obwodu wyłączania wysokiego napięcia

C Złącze wysokiego napięcia

G1/3 System akumulatora

N24 Moduł sterujący przetwornika DC/AC

N33/9 Dodatkowa nagrzewnica PTC

N116 Moduł rozdzielacza wysokiego napięcia

Dalsze urządzenia bezpieczeństwa jak np. monitorowanie temperatury komponentów napędu elektrycznego i monitorowanie rekuperatywnego układu hamulcowego są opisane bliżej w następujących dokumentach:

 System zarządzania akumulatorem wysokiego napięcia, działanie

 Rekuperacyjne hamowanie, działanie

 Chłodzenie instalacji wysokiego napięcia, działanie