宝马E72混合动力车型技术-高压蓄电池控制
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  • 时间:2015-12-13 21:07:39
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  • 内容简介:宝马X6 E72混合动力车型实际上是在传统X6 车型上增加了电动机、高压蓄电池和供电控制装置,从而实现了混合动力,起到节能和提高驾驶性能的作用。通过本文希望广大读者能够通过这些介绍了解发动机与电机驱动的动力是如何“混合”的。
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    2 宝马X6 E72混合动力高压蓄电池单元

     

    宝马X6 E72混合动力蓄电池单元图
    混合动力的高压蓄电池是高电压系统的蓄能器,它通过串联 260个基本单元(额定电压 1.2 V)得到312 V 额定电压。每10个电解槽组成一个模块。13 个模块并排布置,构成一列,2列叠加布置,构成整个高电压蓄电池套件。

    宝马X6 E72混合动力蓄电池单元内部电器结构图
    1-高压蓄电池负极;5-高压蓄电池正极;12-第一列蓄电池电解槽;9-第二列蓄电池电解槽;
    11-蓄电池电解液温度传感器;10-带有熔丝的高电压安全插头;2-机械接触器;3-外部蓄电池供电;
    4-蓄电池控制模块;6-切换为电压缓慢升高;8-高压蓄电池单元壳体;7-接地;
    基本单元采用镍氢蓄电池技术,该技术具有能量密度、充电电流和放电电流较高的特点,这是在混合动力驱动车辆实现较高电功率的前提条件。

    宝马X6 E72混合动力蓄电池温度特性曲线图
    1-充电(高压蓄电池吸收电能);6-取决于温度的充电时最大功率;
    2-放电(高压蓄电池输出电能);7-取决于温度的放电时最大功率;
    3-高压蓄电池功率严格受限的低温范围;4-达到最佳功率的温度范围;5-高压蓄电池功率严格受限的高温范围;
    高压蓄电池的温度特性曲线如图,在低温区及高温区蓄电池的输出输入功率会下降,尤其是在高温区还会降低蓄电池的使用寿命。通过蓄电池的冷却系统将电解液温度保持在 35 ~45℃,当常规冷却容量不足时,空调制冷系统也加入蓄电池冷却系统。

    宝马X6 E72混合动力蓄电池冷却控制图
    4-高压蓄电池(内带有冷却液泵和补液罐);5-冷却液管路;6-冷却液回路内的双阀门;
    8-电动空调压缩机;9-空调冷凝器;2-空调管路;3-关断阀;
    7-冷却总成(冷却液和空调蒸发器);1-冷却液/空气热交换器;
    3 宝马X6 E72混合动力供电系统

    宝马X6 E72混合动力电压网络控制图
    A-交流电压高电压车载网络;B-直流电压高电压车载网络;C-14V直流电压车载网络;
    1-供电电控箱PEB;2-高压蓄电池;3-辅助电源模块APM;4-两个12V蓄电池;
    5-电动助力转向系统EPS;6-空调电动压缩机;7-主动变速器油泵驱动电机;8-电动机A和B;
    宝马E72车型有2个电压层面,一个是约300 V的高电压层面,另一个是大家熟悉的 14 V 低电压层面。辅助电源单元APM负责实现这两个电压层面间的能量转换。供电电控箱 PEB 控制所有运行状态下的高电压电网、电动机双向能量流动、两个电动机的转速和扭矩以及电动混合动力机油泵。

    宝马X6 E72混合动力辅助电源APM控制系统图
    1-高压蓄电池;2-辅助电源控制模块APM;3-12V蓄电池;4-低温循环散热器;
    5-混合动力接口模块HIM;6-电动空调压缩机EKK;7-供电配电箱PDB;8-供电电控箱PEB;
    GND-接地;WUP-唤醒导线;HCAN-混合动力CAN;VH+和VH-:高电压导线;

    宝马X6 E72混合动力PEB控制系统图
    1-供电电控箱PEB;2-高压蓄电池;3-电动机B;4-电动机A;5-变速器油泵电机;
    6和7-冷却液循环接口;8-电动空调压缩机;9-辅助电源控制模块APM;
    10-12V供电、CAN接口;11-供电配电箱PDB;

    宝马X6 E72混合动力高压导线系统图
    4 混合动力制动系统
    宝马E72车型的制动系统不仅仅用于使车辆可靠、稳定地减速,它还能使车辆的制动能量不转化为热量,而是通过主动变速器内的电动机将其转化为电能。为了配合 E72 全混合动力驱动方式获得最大燃油经济性,制动系统必须回收利用尽可能多的制动能量。同时,还要在所有车速范围和行驶情况下获得 BMW 独特的制动踏板感觉、准确的制动力定量控制以及出色的减速特性。

      为了满足这些要求,制动踏板与制动系统其他部分(制动助力器)之间不再永久保持机械联系。这是一种电子伺服制动控制系统,通过电子方式探测驾驶员的制动要求,随后将制动要求划分为电气部分和液压部分。电气部分通过主动变速器的电动机转化为电能并存储在高电压蓄电池内,液压部分通过传统行车制动器产生减速度。在所有行驶情况下宝马E72制动系统制动能量的80%~90%可以回收利用,反过来说,在所有制动能量中,只有 10% ~ 20% 通过行车制动器转化为无用热量。
     

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