电动车辆的充电过程与燃油车辆的加油过程一致。因为使用了一根充电电缆,所以也称为传导式(有线)充电。 充电时,需要车内和车外的组件。在车辆内需要一个充电接口和一个功率电子装置进行电压转换。在车辆外,除了交流电网和充电电缆外还需要一个充电站[例如 Wallbox(充电墙盒)]。 Wallbox具有保护功能,并控制充电。充电系统组成如图12-67所示。
交流电网的电压可以介于110~240V的范围内。将电压以1相位或3相位形式引导至车辆。
许多用于给高压电池充电的组件在结构和功能上都统一了标准。
在欧洲国家,相关有效的标准是IEC 61851。用于给高压电池充电的组件满足此处所述的充电运行方式。
充电运行方式2:通过附加的数据导线连接标准化家用插座充电运行方式3:通过数据导线连接固定安装的 Wallbox。
适合美洲的标准是SAE J1772。此处所述的充电运行方式1和2类似于针对欧洲国家描
述的充电运行方式2和3。大部分高压电池充电组件仅有一个技术规格符合两个标准。
注意不允许给车辆加燃油的同时给高压电池充电。
在充电过程中,冷却功率电子装置的电动冷却液泵和电动风扇可能自动打开。连接充电电缆时,禁止运行电动驱动装置的冷却系统和电动风扇。
使用的充电插头采用了统一标准(IEC 62196)。根据车辆装备和国家规格使用不同的充电插头,如图12-68所示。
充电接口模块(LIM)的任务是实现车辆和充电站之间的通信,如图12-69所示。LIM控制单元通过总线端K1.30F供电。在充电接口模块中有一个 PT-CAN的终端电阻。当插上充电电缆时,充电接口模块可以唤醒车载网络中的控制单元。
有一根直接从LIM控制单元连接至电机电子伺控系统(EME)的导线。仅当LIM控制单元通过该导线上的信号启用充电过程时,电机电子伺控系统才开始电压转换,从而启动充电过程。
在充电接口模块上另外连接有下列部件。
充电接口盖中控锁驱动装置:充电接口盖通过弹簧操作的锁止挂钩保持关闭,锁止挂钩是中控锁驱动装置的一部分,通过电机解锁和联锁充电接口盖,该电机由充电接口模块控制,解锁或联锁充电接口盖的请求来自车身域控制器(BDC),另外,在中控锁驱动装置安装有一个微开关,微开关通知充电接口盖的状态,在盖板关闭时,微开关未被操作。
充电接口中控锁驱动装置:充电接口中控锁驱动装置避免充电插头在充电过程中被拔下,从而避免产生电弧,充电电流流通期间,电动联锁一直激活,联锁状态通过微开关由LIM控制单元识别,微开关打开时,表示充电插头处于联锁状态。
如果在充电过程结束后无法拔下充电插头,则应通过主钥匙或通过识别传感器操作打开(车辆已经是打开状态,但系统没有识别到)。此时会中断充电过程,并且可以拔下充电插头。
高压充电接口的高压线与充电电子单元(和/或EME内部充电电子单元)连接。相线和零线设计为屏蔽型高压线。数据导线和监控导线是屏蔽的,并接在充电接口模块中的插头上监控导线识别充电插头是否插在充电接口上。同时,确定充电电缆最大可能的电流负荷。
充电过程状态显示的光线在插上和拔下充电插头时用作查寻照明。当充电接口盖打开时两个LED亮起(白色)。正确插上充电插头后,初始化设置立即开始。初始化设置阶段持续最长10s。LED此时闪烁(橘黄色)。通过LED闪烁(蓝色)表示高压电池正在充电中。通过LED亮起(绿色)表示高压电池已经充满电。
便捷充电系统(KLE)的安装取决于车辆装备,如图12-70所示。
例如,在通过7.4kW进行单相交流充电以及通过11kW进行多相交流充电或通过交流电与直流电进行组合式充电时可使用便捷充电系统。
便捷充电系统在交流充电中的主要任务是将交流电压转换为直流电压。通过从整流器中切换完成该任务。该功率电子装置由KLE控制单元控制。
便捷充电系统通过两个充电电子单元在输出侧提供最大7.4kW的电功率。便捷充电系统的两个充电电子单元通过带有继电器的开关单元与现有的相位连接。
便捷充电系统虽然以明显超过90%的高效率工作,在满功率输出时也需要主动式冷却。
因此,便捷充电系统集成在电动驱动装置的冷却循环内。
