APM是一个DC/DC转换器,负责完成混合动力车辆两个电压层面间的能量转换个电压层面是约300V的高电压车载网络另一个是14V车载网络。在此,DC/DC转换器代替以前为14V车载网络供应能量的发电机。所以在行驶状态下14V车载网络的电能供应不再取决于内燃机的转速。 APM控制单元只用在E72上。它采用双向转换器设计,即APM在高电压车载网络及14V车载网络间对电能进行双向传输。 APM是在混合动力合作框架下开发出来的成果,部分以宝马并未参与的上一代项目DC/DC转换器为基础。 (1)供电电子装置系统如图5-69所示。 (2)功能说明APM由HCP进行控制,HCP是PEB的一个组成部分。APM不能独立接通电压转换功能。HCP向APM发出下列指令: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。
APM根据自诊断数据以及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,APM会尝试通过将电流增大到技术上允许的最大限值来调节各电压层面的额定电压。
APM不能降低车载网络内的电压,例如将14V车载网络内的电压降至11y1。但当相关电压层面的实际电压大于APM额定电压时,APM可将电流降至零。这样不会发生任何能量转换。APM存在一个被动放电电路,它可在关闭高电压供电后5s内使APM内的电容器放电直到电压值低于60V。若识别出故障,APM就会自动关闭转换功能。
APM通过二次冷却循环回路(低温循环回路)进行冷却。在该循环回路内也包括增压空气冷却装置和PEB。PEB和APM的冷却循环回路并联连接,如图570所示。APM和PEB内的最高冷却液温度是75℃。
(3)APM的运行模式 根据APM的电压转换方向产生两种运行模式—向下转换与向上转换,如图5-71所示。
向下转换又称下降模式,指的是由高电压层面向14V层面转换。处在这种运行模式时,APM最大功率指标是2.2kW或175A,取决于最先达到哪个限值,如图5-72所示。额定电压可以通过HCP规定在11.0~15.5V范围内。APM以14.5V的规定值驱动。只要车辆处在运行状态就会始终选择该运行模式,这样能够在车辆运行期间通过APM为14V车载网络提供电能,APM取代了以前为此所用的电动机。
向上转换又称助推模式,指的是由14V层面向高电压层面转换。处在这种运行模式时,APM可传输0.7kW功率。只能由HCP通过一个CAN信息要求向上转换。额定电压可以通过HCP规定在194~390V范围内。当高电压蓄电池的SOC值小于启动能力限值必须为高电压蓄电池充电时,就会选用这种运行模式。必须满足下列条件:未识别出APM内有故障;HV电压高于194V;必须连接并接通外部充电器(通过HCP进行测试);必须接通总线端15。若在向上转换期间,APM发现超出限值,APM就会自动结束向上转换。随后由HCP重新明确提出向上转换要求。
若APM根据自诊断结果执行关闭过程,就会在组合仪表内利用一条检查控制信息显示故障情况。在此使用传统车辆的充电控制灯,因为E72未安装发电机。
特别提示：
APM用4个合适的螺栓安装在中控台上,通过后部螺栓与车辆建立起接地连接,必须使用合适的螺栓和准确拧紧力矩,后部螺栓连接还用来使APM壳体接地。
只有高电压组件的所有可导电壳体均与车身接地连接(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。若壳体与接地之间无导电连接,则无法识别故障,所以对人有潜在危险。APM自身无需保养,但在进行保养时,需要检查二次冷却循环回路的液位,APM可进行诊断和编程。
(4)供电电控箱(PEB)PEB 是供电电控箱的英文缩写,指的是在E72上用来控制和调节混合动力专用组件的控制单元(图5-73)。
PEB控制所有运行状态下的高电压车载网络、电动机双向能量流动、电动机的转速与转矩以及电动混合动力机油泵控制系统(电动机泵换流器)。PEB是在混合动力合作框架下开发的成果,部分以宝马并未参与的上一代项目研发成果作为基础。
①结构原理(图5-74)。
②功能。PEB内的4个控制单元功能:HCP,协调混合动力系统的所有中央功能,选择挡位,计算内燃机、电动机和底盘间的力矩分配,监控整个系统;MCPA,根据HCP要求计算电动机A调节方式;MCPB,根据HCP要求计算电动机B调节方式;EMPI,控制混合动力机油泵电机。
除上述4个控制单元外,PEB还包括用来控制电动机A、B的2个脉冲变流器(AC/DC转换器)的供电电子装置、用于电动控制混合动力机油泵的一个脉冲变流器(AC/DC转换器)、作为中间电压电路的一个电容器(1mF)以及用于4个控制单元的外部硬件。
其他功能:调节高电压车载网络;在传动系统电动机与高电压系统之间双向分配和传输能量;使车辆高电压受控放电;对高电压车载网络进行过滤;高电压和车辆接地的绝缘及绝缘监控;诊断功能和组件自保护;调节电动机的转矩、转速;控制和调节混合动力机油泵;
“预充电模式”,用于启动高电压系统。
③运行策略。混合动力主控控制单元HCP的能量运行策略根据环境条件、车辆状态以及驾驶员要求持续调节能量分配。运行策略最重要的输入及调节参数是高电压蓄电池的充电状态。
④维修注意事项。
a.维修技术人员必须具备相应的资格,遵守安全规定,严格按照维修说明操作,也只有满足这些前提条件,方可进行带标记高电压组件方面的工作。
b.保证正确连接PEB壳体与车辆接地之间的接地导线。必须使用正确螺栓以及准确拧紧力矩。
c.只有高电压组件的所有可导电壳体均与车身接地连接(有电流)时,才能实现绝缘监控。
d.PEB自身无需保养,但在进行保养时需检查二次冷却循环回路的液位。
e.出于高电压安全考虑,禁止打开或分解PEB。
f.出现故障时始终更换整个PEBg.出现较大损坏时(例如壳体破裂,设备上的插头损坏)也必须更换PEB。
PEB和APM一样,可进行诊断和编程。更换PEB后必须执照当前状态对4个控制单元进行编程。
