高电压系统充电模式能源管理功能

P08.00-2038-81

功能要求, 概述

• 充电电缆已插入和锁止

 状态 "充电电缆已插入" 通过充电器馈入插座上的 "接近触点" 和充电电缆中的相关 "接近电线" 进行识别. 如果两个连接器 (车辆和充电插座上) 正确插入, 则车载充电器识别到 "接近触点", 并通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 传送信号 "识别到接近". 所有相关的控制单元均被唤醒, 然后锁止充电电缆. 充电电缆的锁止或解锁由车载充电器通过直通线路促动. 车载充电器通过直通线路读取状态 "充电电缆锁止".

充电模式下的高电压系统能源管理, 概述要点

充电模式下的高电压系统能源管理保证对高压蓄电池 (G5) 进行充电. 高压蓄电池的充电过程力求尽可能节省和快速.

整个充电过程都受到监测. 车载充电器和能源 (充电站) 通过充电电缆中的数据线进行通信 (控制先导装置). 对于通过传统家用插座进行的充电过程, 在车载充电器与充电电缆中安装的控制盒之间进行通信. 在该过程中会传送关于充电基础设施的性能数据, 然后相应地调节车载充电器的耗电量. 此外, 还传送信号 "就绪", "未就绪" 和 "充电". 充电器馈入插座上的指示灯会根据传送的相应信号进行促动. 首先, 车载充电器开始充电过程.

 在通过家用插座进行充电期间, 必要时必须限制充电电流, 以便住宅内的内部电网不会过载. 在仪表盘 (A1) 的相应菜单或充电电缆的控制盒中可以设置最大允许充电电流.

在充电过程和监测中涉及到以下控制单元和部件:

• 蓄电池管理系统控制单元

• 3kW 车载充电器 [未装配 22KW 车载充电器/代码 (908)]

• 输电线网关控制单元 [未装配 22KW 车载充电器/代码 (908)]

• 22kW 车载充电器 [适用于 22KW 车载充电器/代码 (908)]

• 电动车辆通讯模块控制单元 [适用于 COM-MODULE (交通状况数据和蓄电池状况)/代码 (B54)]

• 传动系统控制单元

• 电力电子控制单元

• 充电器馈入插座

 输电线网关控制单元仅安装在 3kW 车载充电器 [未装配 22KW 车载充电器/代码 (908)] 中. 对于 22kW 车载充电器 [适用于 22KW 车载充电器/代码 (908)], 输电线网关控制单元的这一功能集成在电子 22kW 车载充电器中.

高电压系统能源管理充电模式功能包括以下部分功能:

• 确定充电量和荷电率的功能顺序

• 通过充电电缆进行充电的功能顺序

• 与充电站进行通信的功能顺序

确定充电量和荷电率的功能顺序

为了确保高压蓄电池的充电时间尽可能短, 要确定充电量和荷电率. 高压蓄电池的荷电率主要取决于高电蓄电池的相应温度.

 关于高压蓄电池热量管理的信息, 收录在单独的功能 "热量管理功能" 中.

高压蓄电池的充电量对于充电时间非常关键. 为了充分利用相关车载充电器的容量, 充电时间应如下:

• 3kW 车载充电器 [未装配 22KW 车载充电器/代码 (908)]:

高压蓄电池状态从 0 到 100% 需要 8 小时的充电时间, 从 20 到 80% 需要 4 小时的充电时间.

• 22kW 车载充电器 [适用于 22KW 车载充电器/代码 (908)]

高压蓄电池状态从 0 到 100% 需要 1 小时的充电时间, 从 20 到 80% 需要 0.5 小时的充电时间.

确定充电量和荷电率涉及以下控制单元:

• 蓄电池管理系统控制单元

• 车载充电器

• 传动系统控制单元

来自蓄电池管理系统控制单元的以下信号由传动系统控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取:

• 高压蓄电池电压

• 高压蓄电池电流

• 高压蓄电池温度

• 高压蓄电池充电量

• 高压蓄电池状态

车载充电器的以下信号由传动系统控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取:

• 接近识别

• 控制先导装置状态

通过充电电缆进行充电的功能顺序

在充电模式下, 交流电压经充电器馈入电源插座馈送至车载充电器. 对于 3kW 车载充电器, 交流电压为 100 至 240 V, 对于 22kW 车载充电器则为 3 × 400 V. 相应的车载充电器将传入的交流电压转换为直流电压, 并将其通过保险丝盒高电压适配器板传送至高压蓄电池. 相关车载充电器的输出电压约为 380 V.

监测和控制充电过程涉及以下控制单元:

• 蓄电池管理系统控制单元

• 车载充电器

• 电动车辆通讯模块控制单元

• 传动系统控制单元

来自车载充电器的以下信号由蓄电池管理系统控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取:

• 充电电压

• 充电电流

• 车载充电器状态

来自蓄电池管理系统控制单元的以下信号由传动系统控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取:

• 充电电压

• 充电电流

车载充电器的以下信号由传动系统控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取:

• 充电电压

• 充电电流

• 车载充电器状态

• 车载充电器输入电压

• 车载充电器输入电流

• 可能的最大充电电流

• 输入相数

与充电站进行通信的功能顺序

整个充电过程都受到监测. 车载充电器和能源 (充电站) 通过充电电缆中的数据线进行通信 (控制先导装置).

对于智能充电站, 也有通过输电线 (输电线通信) 在线路 L1 和 N 上进行的数字通信. 根据 ISO/IEC 15118 中规定的记录进行数据传输. 对于未装配 22KW 车载充电器/代码 (908) 的车辆, 这一通信经由输电线网关控制单元进行. 对于 22KW 车载充电器 [适用于 22KW 车载充电器/代码 (908)], 输电线网关控制单元的这一功能集成在 22kW 车载充电器的电子装置中.

与充电站进行通信起到以下作用:

• 车辆和充电站的相互认证

• 检查合同数据

• 电力费用自动结算

充电站提供电力供应时间以及价目表信息的数据. 这一信息由车辆进行评估, 用于实现高压蓄电池的最佳充电. 一旦充电流程停止, 电力费用自动计算/开票.

除了与智能充电站进行通信外, 也可以与 "车辆主页" 联网. 也可以通过供电网络 (输电线通信) 以及移动电话网络 [适用于装配 COM-MODULE (交通状况数据和蓄电池状态)/代码 (B54) 的车辆] 进行. 通过移动电话网络进行的连接和通讯的建立由电动车辆通讯模块控制单元进行. 电动车辆通讯模块控制单元使用全球移动通讯系统 (GSM) 并通过无线电传输所有必要的数据. 车辆自动识别是否能通过电动车辆通讯模块控制单元与互联网建立连接.

通过访问 "车辆主页" 可以使用以下功能:

• 查询当前充电量

• 对出发时间编程

• 激活预气候适应功能

电动车辆通讯模块控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 读取来自传动系统控制单元的以下数据:

• 有关预气候适应的状态信息

• 距离出发的时间

• 距离充电完成的相对时间

• 有关充电过程的信息

• 有关范围的信息

电动车辆通讯模块控制单元通过电动车辆控制器区域网络 (CAN) 将以下的信号传输到传动系统控制单元:

• 互联网连接可用

• 预气候适应的默认设置

• 出发时间点