高电压系统能源管理功能

S08.00-A005-79

高压车载电气系统能源管理概述

高压车载电气系统能源管理对储备 (供电) 和电能消耗 (平衡) 进行管理. 目标是实现低能耗和最佳的充电流程.

12 V 车载电气系统由直流/直流转换器控制单元 (N83/3) 供电, 后者在传统内燃机车辆中类似于发电机工作.

能源管理功能集成在传动系统控制单元 (N127) 中. 高压车载电气系统能源管理涉及到以下部件:

• 电机

• 高电压蓄电池

• 蓄电池管理系统控制单元

• 高电压蓄电池交流充电器

• 传动系统控制单元

• 电机控制单元

• 230 V 馈入插座

能源管理具体包含以下功能:

• 车辆网络支持

• 开启和断开高压车载高压电气系统

• 互锁电路

• 绝缘监控

• 能量分配

• 驾驶模式 C, E, E+

车辆网络支持

所有执行的控制单元均由 12 V 车载电气系统的车载电网蓄电池 (G1) 供电. 车载电网蓄电池位于前排乘客座椅的座架中. 车辆静止且点火开关未打开时, 所有用电设备由车载电网蓄电池供电.

车载电气系统提供支持以确保车载电网蓄电池始终充电. 如果车载电网蓄电池的充电电量或行驶状态期间的车外温度未达到阈值, 则其通过直流/直流转换器控制单元 (N83/3) 进行超级充电. 直流/直流转换器控制单元将高电压车载电气系统的高压转化为 12 V 车载电气系统的电压水平, 以对 12 V 用电设备供电并对车载电网蓄电池进行充电. 为此, 直流/直流转换器控制单元通过车内控制器区域网络 (CAN) (CAN B) 接收来自信号采集及促动控制模块组 (SAM) 控制单元 (N10/1) 的 12 V 车载电气系统的电压规格.

打开点火开关后, 由高电压蓄电池 (G1/18, G1/27, G1/28) 通过直流/直流转换器控制单元检查车载电网蓄电池的可用电压, 并根据需要进行超级充电和辅助. 12 V 车载电气系统的用电设备继续由车载电网蓄电池供电.

如果车载电网蓄电池的充电电量或行驶状态期间的车外温度未达到阈值, 则切入高电压车载电气系统 (即使事先测试之后) 以辅助 12 V 车载电气系统, 并在必要时对其充电, 包括车载电网蓄电池.

通过将充电电缆连接至 230 V 馈入插座 (X58/23) 和私用电网 (固定服务线) 或公共电网 (充电站) 时, 高电压蓄电池进行外部超级充电.

S08.00-A002-75

S08.00-A004-76

开启和断开高压车载高压电气系统

必须根据驾驶条件, (例如充电, 维修或事故), 可以或必须开启或断开高电压车载电气系统. 为此, 高压蓄电池的高压输出可通过由传动控制单元促动的接触器与高压车载电气系统分离.

如果出现事故, 安全系统识别碰撞的严重程度并决定是否必须可逆地或不可逆地关闭高电压车载电气系统.

• 可逆: 未触发气囊或损坏高电压车载电气系统的少量轻微损坏. 高电压缓冲器在几秒内放电. 车辆可通过点火开关重新起动.

• 不可逆: 接触器的电源由烟火元件中断. 高电压缓冲器在几秒内放电. 车辆无法再次由操作人员起动.

两个高电压断开装置可用:

• 高电压断开装置 (服务断开):

授权服务中心使用发动机舱中的高电压断开装置 (车内/驱动系统电气连接器 (X238/3)) 启用车辆.

其位于接触器的载荷线中, 串联连接, 并且可以拆下进行修理. 高电压断开装置位于发动机舱中右前模块支架上.

• 可选高电压断开装置 (救援分离点):

可选择高电压断开装置位于前排乘客座椅的座架中. 其标记有信息标签. 该流程中, 需要剪断所标记分离点处的电线. 电线不位于高电压车载电气系统中.

标准化救援分离点在救援和恢复操作期间通过不可逆地关闭高电压车载电气系统为紧急救援人员服务.

 仅当高电压断开装置 (服务断开) 在发动机舱中无法促动时, 必须促动高电压断开装置, 因此该步骤不可逆.

 对于救援服务, 有两个带二维码® 的专用粘结标签作为救援卡的链接. 其位于充电插座盖板的内部和前排乘客侧的 B 柱上, 并标记高电压车载电气系统和烟火装备的部件的位置, 然后断开装备.

互锁电路

例如, 如果通过断开插接来中断互锁电路, 则高电压蓄电池中的接触器将会由于电源中断而断开. 接触器断开导致切断高电压车载电气系统的电源.

高电压部件中还集成了主动快速放电, 原因是由于高电压部件中电容器的原因会导致高电压车载电气系统在断开接触器后不立即断电.

如果互锁电路在行驶状态期间中断, 则当将换档杆设置到位置 "N" (车辆处于静止状态) 或将钥匙转至 "关闭" 位置时, 仅在下一次车辆停止后才会切断高电压车载电气系统.

 为了在执行保养作业期间不受电击的危险, 必须关闭高压车载电气系统的电压. 为此, 可促动发动机舱中的高电压断开装置 (右前车内电气连接器/驱动系统 (X238/3)); 这还会导致互锁电路也被中断.

绝缘监控

通过监测高压部件的绝缘情况, 可提前检测高压车载电气系统中的绝缘故障. 传感器集成在高电压蓄电池中, 持续测量电阻. 蓄电池管理系统控制单元 (N82/2) 将测量值通过混合动力控制器区域网络 (CAN) (CAN L) 传送至传动系统控制单元并进行评估. 如果未达到一定电阻值, 既无法对高电压蓄电池进行充电也无法处于行驶状态.

能量分配

车辆中的操作策略设计为以动态方式控制能量流. 因此, 可为相应的行驶条件及时提供所需能量. 对于智能控制系统中的多个信息流, 可对该信息进行评估并允许提供相应的驱动扭矩. 信息包括驾驶员请求, 车辆请求和环境条件.

此外, 能量存储系统可达到的使用寿命很大程度上取决于操作策略. 特别是在加热情况中, 智能能量管理需要使用所有可用能源来提高车辆性能. 在这种情况下, 根据当前行驶条件 (12 V 车载电气系统, 加热和控制功能) 对于高电压部件的能量分配会受到限制.

驾驶模式 C, E, E+

提供三种驾驶模式. 起动时, 基础驾驶模式 "E" (经济型) 启用. 两种驾驶模式 "C" (舒适型) 和 "E+" (经济增强型) 可通过中央控制台中的驾驶模式按钮 (N72/1s6) 进行选择.

驾驶模式 "E+" 旨在尽可能地经济驾驶. 包括限制轮胎相关最高车速, 油门踏板特征曲线的调节以及最大再生制动等级的固定设置.

还有通过油门踏板的强制降档功能触发的瞬时加速辅助.

在经济模式下, 加热系统或空调切换至节能程序.

 详细信息, 可参见单独的功能说明 "电动车辆功能" (Electric vehicle function).