(1)混合动力蓄电池总成混合动力蓄电池总成在行李厢内的备胎坑中,它由高压蓄电池(表5-4)、蓄电池调节控制单元、保养插头接口、安全插头、高压
线束接口、12V车载电网接口构成,如图5-18所示。其内部结构特点如图5-19所示。
壳体使用电位补偿线(电位均衡线)与车辆相连。在这个蓄电池壳体内,集成有用于吸入和排出冷却空气的接口。为了能在蓄电池有故障时将逸出的气体引至车底部位,在该壳体上安装了有害气体通气管。
①蓄电池调节控制单元集成在混合动力蓄电池总成的左侧,如图5-20所示。该控制单元与混合动力CAN总线和驱动CAN总线相连。
蓄电池调节控制单元检测高压蓄电池的温度,并通过蓄电池冷却模块来调节蓄电池冷却状况。该控制单元检测并分析充电状态、各电压和蓄电池电压的信息,这些信息通过混合动力CAN总线传至发动机控制单元。
高压蓄电池通过高压触点来与其他高压部件连接或断开,正极和负极触点各一个电路,如图5-21所示。
旦启动发动机(15号线接通),即接通高压触点。如果为蓄电池调节控制单元供电的12V电压中断,那么高压触点就断开了12V车载电网关闭,就表示高压装置也是关闭的。
在下述情况下,高压触点由蓄电池调节控制单元J840来断开:
点火开关已关闭;安全线已切断;安全带张紧器已触发;安全气囊已触发。
②高压蓄电池集成在混合动力蓄电池总成内。有一个电流
传感器用于在充电和放电时检测电流。另有传感器用于检测高压触点前后的电压。高压触点在启动发动机(15号线接通)的情况下是闭合的(接通的);在15号线关闭(图5-21)的情况下或者有碰撞信号时,高压触点是断开的。高压蓄电池的充电状态保持在30%~80%之间,充电情况的这种限制,可以明显提高高压蓄电池的寿命。组合仪表上的蓄电池是以0~100%来显示的,充电状态作为一个信息被放置在混合动力CAN总线上。
在达到启动能力最低极限值时(高压蓄电池充电状态低于25%)或者是没能启动发动机,那么发动机控制单元会给仪表显示发送一个信息,随后就会显示“车辆现在无法启动”。如果充电状态低于20%,那么就不允许有放电电流了。
在纯电力驱动行驶时,高压蓄电池给高压电网和12V车载电网同时供电。高压蓄电池的充电状态如图5-22所示。
如果组合仪表上显示“车辆现在无法启动”这个内容,那就必须给高压蓄电池充电。充电前先关闭点火开关,将充电器(至少
30A,否则充电速度慢,理想电流强度为50~70A)或者带有三相发电机的发电车接到跨接启动销上。充电过程完成后接通点火开关,就会显示“正在形成启动能力,请稍等…”信息。
如果在1min内,高压蓄电池无法吸收充电电流,那么就会显示“充电过程已中断,无法形成启动能力”信息。其原因是充电器或者发电车能力太弱。另外,这种故障信息也可以红色的混合动力警报灯来提示。
如果识别出充电电流,那么高压蓄电池会被充电到35%的状态。组合仪表上会显示一个绿色的充电插头。12V蓄电池在这时会部分放电。如果高压蓄电池的充电状态降至5%以下,那么蓄电池就无法再充电。
③高压系统保养插头 是高压蓄电池两个部分之间的电桥,如果拔下保养插头TW,那么这两部分的连接就断开了。
如果在高压部件上或者在高压部件附近动用车削工具、成形工具或棱角锋利的工具,那么必须要拔下这个保养插头。若想切断电源(停电),应在诊断仪中进行相应操作。
a.保养插头的开锁和上锁 关闭点火开关。若想接触到高压系统保养插头TW,必须打开行李厢内的高压系统保养盖板。这个
保养插头就在混合动力蓄电池总成上的橘黄色橡胶盖下,因此必须先移开这个橡胶盖,如图523所示。
b.拔下保养插头要想关闭高压装置,一个途径就是操作保养插头,因为该插头是高压蓄电池两个部分之间的电桥。具体来说就是该插头有两
个确定的开关位置[图5-24(a):在位置1时,安全线被切断如图5-24(b)所示;在位置2时,蓄电池两个部分之间的串联连接被断开,如图5-24(c)所示。
将保养插头从支架上拉出,高压装置就被关闭,应检查停电情况(验电)。
若要高压系统再次恢复工作,按相反顺序将保养插头回位。
c.保养插头内的熔丝保养插头内有一个高压装置熔断式熔丝,其规格是125A,如图5-25所示。
(2)安全理念①绝缘控制 每30s用高压电网上的系统电压进行一次绝缘测量。就是要识别整个高压回路上的绝缘故障,整个高压回路包括高压蓄电池内部、动力线、功率控制电子装置、驱动电机的三相线和连接空调压缩机(包括空调压缩机)的导线。如果有绝缘故障,那么组合仪表上会有信息,提示用户去服务站寻求帮助。
②带有安全插头TV44的安全线 安全线是环形结构的,它穿过所有的高压部件。功率控制电子装置提供一个信号,控制单元J840会分析这个信号。如果安全线中断,那么高压触点也就脱开,于是高压系统就被关闭。在高压部件脱开或者拔掉高压线时,安全线就中断,其原理如图5-26、图5-27所示。
a.安全线接合 高压装置的所有部件都是通过一根单独的低压线呈环状彼此相连。部件之间的连接采用常开触点式,当所有部件都可以工作时,常开触点就接合。这时如果在安全线上加上电压,那么电流就可以流动,因为导线并未断开,能测得有电流。
b.安全线中断 如果常开触点脱开(如因为某个部件无法工作或者安全插头已拔下),那么安全线就中断。加载电压后也无电流流过,这就表示高压装置不能工作了。
检查安全线是接合还是断开,这个工作由混合动力蓄电池总成内的蓄电池调节控制单元来完成。如果该控制单元判断出安全线是断开着的,那么它就不会去操控高压触点,于是高压蓄电池与高压装置之间的连接就中断了。
③安全插头 在开始工作前,必须拔下保养插头。只有在先拔下安全插头TV44后,才允许断开混合动力蓄电池总成的高压线。必须向上拔岀插接环,才能断开安全线,且蓄电池管理控制单元才能通过高压触点来断开高压蓄电池连接,如图5-28(a)所示。
只有在事先拨离锁环后[图5-28(b)],才能拔下高压线的插头[图5-28(c)]。由于断开安全线,所以高压线触点上就没有电(无电压),在拔高压线时就不会遭到电击。
与此相反,只有在将锁环拨至两个插头上后,才可以将接功率控制电子装置的高压线与混合动力蓄电池总成相连。然后才允许插上安全插头。也就是说,与安全线协同工作时,只有当插好安全插头后,电压装置才会通电。插上电压接头的操作必须在无电流时进行。
④绝缘测量 测量头VAS6558用于验电和检测绝缘电阻。
在测量绝缘电阻时,测量电压最高可达1000V(直流电压),如图5-29所示。
a.测量1 高压正极的绝缘测量如图5-30所示。
b.测量2 高压负极的绝缘测量如图5-31所示。
c.测量3 切断电源,检查与高压蓄电池的绝缘情况,如图5-32所示。
d.测量4 切断电源,检查高压蓄电池负极和接地点之间的断电情况,如图5-33所示。
e.测量5 切断电源,检查高压蓄电池正极和接地点之间的断电情况,如图5-34所示。
f.测量6 切断电源,检查功率电子装置的蓄电池连接处的断电情况,如图5-35所示。
g.测量7 切断电源,检查功率电子装置的负极和汽车搭铁之间的断电情况,如图5-36所示。
h.测量8 切断电源,检查功率电子装置的正极和汽车搭铁之间的断电情况,如图5-37所示。当无法用诊断仪断开电源时,执行手动断电。
(3)蓄电池冷却①概述 蓄电池在充电时,其化学反应过程与放电时是相反的。在这个热力学过程中会放出热量,这就导致蓄电池变热。由于Audi Q5 hybrid quattro车上的高压蓄电池总是在不断地充电、放电,那么它所产生的热量就会很可观,除导致蓄电池老化外,最重要的是,还会使相关导体上的电阻增大,这会导致电能不转换为功,而是转换成热量释放掉了。
因此,高压蓄电池有一个冷却模块,该模块上有自己的蒸发器,并连接在电动空调压缩机的冷却液循环管路上。这个冷却模块使用12V的车载电网电压工作。
如果蓄电池管理控制单元通过蒸发器前传感器G756或者蒸发器后传感器G757,探测到蓄电池的温度过高,那么控制单元就会接通风扇V457。控制单元内设置的冷却模块,根据具体温度情况,在蒸发器工作时可从新鲜空气模式切换为循环空气模式。发往自动空调控制单元J255的冷却功率请求分为三级,鼓风机转速由蓄电池调节控制单元J840通过LIN总线来控制。
在新鲜空气工作模式时,风扇V457从备胎坑内吸入空气,空气经蒸发器被引入到蓄电池,热空气经后保险杠下方被引出。
②冷却模块的部件 如图5-38所示,包括蓄电池风扇Ⅴ457、混
合动力蓄电池循环空气翻板1的伺服电动机V479、混合动力蓄电池循环空气翻板2的伺服电动机V480、混合动力蓄电池蒸发器前的温度传感器G756、混合动力蓄电池蒸发器后的温度传感器G757、混合动力蓄电池冷却液截止阀N516、混合动力蓄电池冷却液截止阀N517。
另外,在混合动力蓄电池壳体与高压蓄电池两个部分之间,安裝了6个温度传感器,每个传感器都位于冷却模块上的蓄电池冷却空气入口或出口处。
在循环空气工作模式时,循环空气翻板1和2都是关闭的,不会吸入新鲜空气。
在需要时,控制单元J840将请求信息通过CAN总线发送给空调控制单元,以便接通电动空调压缩机V470。
蓄电池风扇V457、混合动力蓄电池循环空气翻板1的伺服电动机V479和混合动力蓄电池循环空气翻板2的伺服电动机V480由控制单元经LIN总线来调节。伺服电动机V479和V480是串联的。混合动力蓄电池冷却液截止阀N516在未通电时是关闭的,它控制去往混合动力蓄电池空调器的冷却液液流;混合动力蓄电池冷却液截止阀N517在未通电时是打开的,它控制去往车内空调器的冷却液液流。
