(1)车载网络的组成如图5-39所示,车载网络主要包括电动机驱动(交流电压高电压车载网络)、直流电压高电压车载网络以及14V车载网络三部分。
电动驱动装置由两个电动机及供电电子装置(PEB)组成。电动机既可通过发电机方式(能量发生器)驱动又可通过电动机方式驱动。AC/DC转换器(连接电动驱动装置与高电压车载网络)和DC/DC转换器(高电压车载网络与14V车载网络)作为连接元件使用,两个转换器均可进行双向驱动。
高电压车载网络的主要元件为高电压蓄电池。E72上使用的是镍氢蓄电池,该高电压蓄电池可以在车辆静止状态下或以电动方式行驶时保证能量供应。高电压车载网络内的其他车载网络设备还包括电动空调压缩机EKK以及变速器油泵EMPI。
14V车载网络和以前车辆的车载网络相同,但由DC/DC转换器为其提供能量。DC/DC转换器取代了之前为此所用的发电机,所以在行驶状态下14V车载网络的电能供应不再取决于发动机的转速。E72的发动机通过一个电动机启动。所以E72取消了传统起动机。
(2)供电系统电路图如图5-40所示。
(3)12V蓄电池(图5-41)为了保证车载网络电压稳定性和混合动力驻车锁(DSM)冗余供电,在E72上安装一个附加蓄电池,该蓄电池与E70和E71所使用12V蓄电池并联连接。除保证车载网络稳定性外,附加蓄电池还负责为DSM控制单元冗余供电。两个12V蓄电池都是70A·hAGM蓄电池。使用附加蓄电池可使“标准蓄电池”内阻降低,从而实现短时较高输出电流。为了避免车辆驻车期间形成平衡电流,行驶准备状态结束后通过断路继电器断开两个12V蓄电池。在车辆静止状态下,14V车载网络只通过“标准蓄电池”供电。混合动力接口模块(HIM)通过在附加蓄电池正极上进行电压测量控制断路继电器并且监控蓄电池状态。
(4)断路继电器其安装位置如图5-42所示。
驻车和关闭高电压系统5s后断路继电器断开。
满足下列条件时断路继电器接合。
①车辆进入行驶准备状态(混合动力主控控制单元HCP的CAN信号)。
②混合动力DC/DC转换器使14V车载网络电压接近于附加蓄电池电压。
③车载网络蓄电池和附加蓄电池间的电压差小于限值1.2V(防止出现高电流从而保护断路继电器)。
特别提示：
只有将充电器连接在跨接启动接线柱上,断路继电器方能接合;为附加蓄电池充电时首先将充电器连接在跨接启动接线柱上,再通过相应服务功能接合断路继电器。
通过宝马诊断系统可以实现对附加蓄电池(第二个12V蓄电池)的充电服务功能。路径是服务功能→车身→供电→混合动力车辆→12V蓄电池。
特别提示：
必须通过启用服务功能为附加蓄电池充电,避免短时关闭总线端。
(5)附加熔丝支架 其安装位置如图5-43所示。
带有16个熔丝插槽的附加熔丝支架为下列控制单元和组件提供14V车载网络电压。
①混合动力制动作用转换系统SBA。
②供电电控箱。
③混合动力压力燃油箱电子系统TFE。
④混合动力接口模块HIM。
⑤电动空调压缩机EKK的电气系统。
⑥直接换挡模块DSM。
⑦变速器控制模块TCM。
⑧高电压蓄电池的冷却液泵。
⑨电动真空泵。
⑩PEB/APM的电动冷却液泵。
用于附加熔丝支架的总线端30g通过混合动力负荷继电器接通,混合动力负荷继电器由便捷登车以及启动系统CAS进行控制。
(6)极性接错保护模块 发动机室内的12V组件如图5-44所示极性接错保护功能用于避免客户跨接启动接反极性时对车载网络以及所连接的电气组件造成损坏。一般情况下,这项工作由发电机内的二极管来完成。因为E72取消了传统发电机(变速器内的电动机),所以必须通过一个新组件(极性接错保护模块,如图5-44所示)来提供极性接错保护。
极性接错保护模块固定在发动机室内跨接启动接线柱附近,该模块一侧和蓄电池正极导线连接,另一侧和车辆接地连接。在极性接错保护模块内部安装了三个齐纳二极管,可将极性接反电压限制在一3.2V以下至少6s。极性接反时间较长时可能会损坏模块,但不会导致相邻组件损坏。
(7)能量管理系统(14V车载网络能量管理系统用来避免在行驶期间12V蓄电池放电,从而保持车辆功能正常并在较长时间内保证蓄电池质量。
E72应用低成本电源管理系统。只要识别出12V蓄电池充电平衡不佳的运行状态,电源管理系统就会采取相应调节措施。在E72上通过一个DC/DC转换器为14V车载网络供电,DC/DC转换器以14.5V的固定电压规定值运行。
DME内的电源管理系统读取发动机管理系统的一些参数,同时还和提供实际测量数据(电压、电流、温度和SOC)的智能型蓄电池传感器(IBS)进行通信。所有配置的E72均装有IBS。E72处于“行驶准备”运行模式时,经一个DC/DC转换器为14V车载网络供电,从唤醒车辆和第一次总线端切换起直至车辆休眠都通过DC/DC转换器保证14V供电,从行驶准备状态结束时起通过12V蓄电池为14V车载网络供电。若14V车载网络电压降至12V,就会重新通过APM(DC/DC转换器)为14V车载网络提供支持,这种情况使E72低成本电源管理系统的功能减少为以前的功能。因此,在车辆蓄电池电量较低时取消了发电机调节功能和提高怠速转速功能。
E72最重要的电源管理系统功能是12V蓄电池诊断并识别出危险的蓄电池充电状态时关闭/减少用电设备。另外,电源管理模块还能识别出车载网络故障(休眠电流过高)或在有限条件下应用老化的蓄电池并针对售后服务存储有利于解决问题的相关信息,基本上在休眠电流监控期间不允许电流大于80mA。电源管理系统确定蓄电池的充电状态。电源管理系统通过智能型蓄电池传感器(IBS)持续测定蓄电池充电或放电电流并且计算出当前充电状态,与所有E7X车辆一样根据相同标准关闭/减少用电设备。
①车辆启动能力。与E71不同,E72的内燃机(VM)不是通过12V蓄电池而是通过高电压蓄电池启动。12V蓄电池在E72上只需保证高电压系统开始运行。对12V蓄电池的要求不再是保证发动机启动的最低SOC,而是在0℃以下温度时避免12V蓄电池结冰以及使高电压网络开始运行的最低SOC。
现在通过高电压运行策略保证发动机启动能力。驻车期间,高电压蓄电池SOC必须足以保证驻车6周后能够重新启动发动机。若长期驻车后因为高电压蓄电池SOC值较低而无法重新启动发动机,必须先用外部14V充电器和APM为高电压蓄电池充电,通过这种方法为高电压蓄电池充电时持续约30min。电量充足时(用来启动发动机),中央信息显示屏CID内就会出现一个黄色检查控制信息以及相应文字。
②启动辅助。该功能在高电压蓄电池SOC较低的情况下也能保证发动机启动。为此将14V车载网络的能量传输到高电压车载网络,从而使高电压蓄电池SOC足够启动发动机。
为了防止14V车载网络的车辆蓄电池电量过低,必须利用一个外部电源来提供能量(充电器或通过跨接启动功能)。
外部电源的电压必须与14V车载网络的电压相符,通过DC/DC转换器12V输入端上的另一个电压可防止DC/DC转换器将12V转换为高电压。例如,不允许通过一个使用24V车载网络的车辆进行跨接启动。外部电源必须保证连接状态一定时间,从而为高电压蓄电池充电。接通外部电源后不得直接启动发动机。
③故障代码存储器。若没有可靠的车辆蓄电池充电状态提供给电源管理系统,电源管理系统就会进入应急运行模式。在应急运行模式下无法继续执行下列功能。
a.不会在行驶模式下减小舒适用电设备功率b.没有驻车用电设备管理功能。
出现应急运行情况时,驻车期间仍会对12V蓄电池进行休眠电流监控低成本电源管理系统可以将12V蓄电池和电源管理系统的故障状态存储在故障代码存储器内并在需要时供维修使用。能够识别的故障有电压过高、电压过低、无蓄电池运行、休眠电流较高、电量过低等。
