辅助电源模块(APM)是一个DC-DC转换器,负责实现混合动力车辆两个电压层面间的能量转换,一个电压层面是约300V的高电压车载网络,另一个是大家熟悉的14V车载网络。在此,DC-DC转换器取代了以前为14V车载网络供应能量的发电机,因此在行驶状态下14V车载网络的电能供应不再取决于发动机的转速。 (1)辅助电源模块的组成辅助电源模块的组成如图4-57所示。
(2)辅助电源模块的功能辅助电源模块由混合动力主控控制单元(HCP)进行控制,HCP是供电电控箱的一个组成部分。辅助电源模块无法独立接通电压转换功能。HCP向辅助电源模块发出以下指令:接通或关闭转换功能;转换方向(高电压至14V或14V至高电压);额定电压。
然后,辅助电源模块根据自诊断数据和自己测定的测量参数决定是否能够接通转换功能。运行期间,辅助电源模块会尝试通过将电流增大至技术上允许的最大限值来调节各电压层面的额定电压辅助电源模块无法降低车载网络内的电压,例如将14V车载网络内的电压降至1V。但当相关电压层面的实际电压高于辅助电源模块额定电压时,辅助电源模块可将电流降至零。这样不会发生任何能量转换。辅助电源模块有一个被动放电电路,它可在关闭高电压供电后5s内使辅助电源模块内的电容器放电直至电压值低于60V。
如果识别出故障,辅助电源模块就会自动关闭转换功能辅助电源模块通过二次冷却循环回路(低温循环回路)进行冷却(图4-58)。在该循环回路内也有增压空气冷却装置和供电电控
箱。辅助电源模块和供电电控箱的冷却循环回路并联连接。供电电控箱和辅助电源模块内的最高冷却液温度为75℃。
(3)辅助电源模块的运行模式根据辅助电源模块的电压转换方向产生两种运行模式(图4-59):向下转换和向上转换。
①向下转换 又称为下降模式,指的是由高电压层面向14V层面转换。处于这种运行模式时,辅助电源模块最大功率为2.2kW或175A,取决于最先达到哪个限值,如图4-60所示。
额定电压可通过混合动力主控控制单元(HCP)规定在1.0~15.5V范围内。辅助电源模块以14.5V的规定值驱动。只要车辆处于运行状态就会始终选择该运行模
式。这样可以在车辆运行期间通过辅助电源模块为14V车载网络提供电能。辅助电源模块取代了以前为此所用的电动机。
②向上转换 又称为助推模式,指的是由14V层面向高电压层面转换。处于这种运行模式时,辅助电源模块可传输0.7kW功率。只能由混合动力主控控制单元(HCP)通过一个CAN总线信息要求向上转换。额定电压可通过混合动力主控控制单元规定在194~390V范围内。
当高电压蓄电池的SOC值低于启动能力限值而必须为高电压蓄电池充电时,就会选择这种运行模式。必须满足以下条件:未识别出辅助电源模块内有故障;HV电压高于194V;必须连接和接通外部充电器(通过混合动力主控控制单元进行测试);必须接通总线端15。
如果在向上转换期间,辅助电源模块发现超出限值,辅助电源模块就会自动结束向上转换,然后由混合动力主控控制单元重新明确提出向上转换要求。
③故障显示 如果辅助电源模块根据自诊断结果执行关闭过程,就会在组合仪表内通过一条检查控制信息显示故障情况,如图4-61所示。在此使用传统车辆的充电控制灯,因为宝马X6混合动力汽车未安装发电机。
辅助电源模块用4个合适的螺栓固定在中控台上。通过后部螺栓与车辆建立起接地连接。必须使用正确的螺栓和准确的拧紧力矩。后部螺栓连接还用于使辅助电源模块壳体接地。
只有高电压组件的所有可导电壳体都与车身接地连接(有电流)时,才能实现绝缘监控。例如,只有借助这种导电连接,才能由供电电子装置可靠识别出高电压导线与壳体之间的短路。如果壳体与接地之间无导电连接,则无法识别故障,因此对人有潜在危险。辅助电源模块自身无需保养。但在进行保养时需检査二次冷却循环回路的液位。出于高电压安全考虑,不允许打开或分解辅助电源模块。岀现故障时始终更换整个控制单元。岀现较大损坏时(例
如壳体破裂,设备上的插头损坏)也必须更换辅助电源模块。辅助电源模块可进行诊断和编程。
