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新能源汽车技术14-宝马X1插电混动车型构造(下)

    6.电机电子装置(电动机控制器)

电机电子装置(EME)作为电机和高压起动电动发电机的电子控制装置。该装置负责将动力电池(最高340VDC左右)的直流电压转换成三相AC电压,用来启动电机和高压起动电动发电机,在此过程中,电机和高压起动电动发电机作为电动机。相反,当电机和高压起动电动发电机作为发电机工作时,电机电子装置将三相AC电压转换成直流电压,并为动力电池充电。比如,在制动能量再生(能量回收)过程中发生此类操作。为了进行这两种模式的操作,有必要配备DC/AC双向转换器,该装置可以作为换流器和整流器进行工作。

DC/DC转换器同样与电机电子装置即成为一体,确保12V汽车电气系统的电压供给。

F49 PHEV的整个电机电子装置位于一个铝制壳罩内。控制单元(DC/AC双向转换器以及12V汽车电气系统的DC/DC转换器)位于该壳罩内。

EME控制单元还承担其他任务。比如:高压动力管理,对动力电池的可用高压进行管理,同样与EME集成为一体。此外,EME有各类输出级,负责12V执行机构的启用。电机电子装置安装在后桥下方的汽车底部。

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    7.高压起动电动发电机

作为起动电动机,高压起动电动发电机被设计为在所有天气和温度条件下将内燃发动机加速至一个安全的起动速度。因此无需安装独立的起动电动机。

根据驾驶速度、发动机转速及动力电池的充电状态等各项因素,通过提高内燃发动机的负载点在高压起动电动发电机中产生一个3相AC电压。之后可以通过EME转换成直流电压并输送至动力电池(通过EME)

在“eBOOST”操作模式中,高压起动电动发电机在任何驾驶速度条件下均可产生附加扭矩,附加扭矩添加至发动机产生的扭矩,因此有利于F49 PHEV的加速。这种功能的使用取决于相应的驾驶模式。

高压起动电动发电机参与能量回收,与后桥上的电机相同。此处所产生的输出功率较低。在超低温或低充电状态下,动力电池中的电流可以进行调整,以便保护动力电池提升充电效率。

如果动力电池出现电气故障,在动力电池打开它的接触器后,可以通过电机电子装置和高压起动电动发电机保持汽车高压电气系统。

高压起动电动发电机安装在F49 PHEV发动机舱内前端传统交流发电机的位置。

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在正常操作条件下,高压起动电动机产生的最大持续功率为8kW,最频繁的转速工作范围为2,300-10,000r/min。

    8.动力电池

动力电池由布置在同一层的11个电池模块构成。每个模块由14个锂离子电池及其他部件构成,锂离子电池标称电压为3.6V,最小容量为26.5Ah。I01、I12或F15PHEV的动力电池中的锂离子电池以串联的形式布置,而F49PHEV的一个模块中的14个锂离子电池按照2P7S的形式布置。这就意味着每两块电池以并联的形式形成一组,7组电池在模块中以串联的形式布置。因此可以提供277.2V的合计标称电压,标称容量为53Ah。每个独立模块的标称电压为25.2V,这种电压远远低于60V的危险直流电压。根据充电状态不同,动力电池的实际电压将会出现变化。

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F49PHEV中的动力电池是第三代产品,与F15PHEV中安装的动力电池相同。职工具备合理资质并经过培训后,在维修中也可以拆除第3代动力电池;独立的组件(比如蓄电池管理电子装置、S盒、电池监控电路或电池模块)可以进行更换。

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    9.电动空调系统

F49PHEV汽车使用了与之前BMW混动汽车相同的电动空调压缩机。因为空调压缩机有一个电动机,所以空调系统的运行可以不受发动机的影响。即便在纯电动行驶和车辆停止状态下,空调依旧工作。车辆配备冷却单元用来冷却动力电池冷却液回路中的冷却液。F49PHEV还提供停车冷却及传统冷却功能。

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如果驾驶员通过IHKA控制单元调整预期温度,IHKA对相关标称温度进行计算,并与电加热器的实际温度进行对比。因此,电加热器配备了一个温度传感器。IHKA控制单元通过这种配置可以判定发动机产生的热量是否足以对乘客舱进行加热,或者是否需要打开电加热器。

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    10.电动制动系统

为了确保制动伺服装置在制动过程中可以辅助驾驶员,需要配备充足的真空源。B38发动机通过机械真空泵产生必要的真空。因为在B38发动机停转的阶段仍需保障真空供给,所以真空系统还通过一个电动真空泵进行增强。当真空系统中的真空值降至低于预定阀值时,电动真空泵被启用。真空数据通过制动伺服装置中的制动真空传感器进行记录。

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