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大众奥迪48V供电网

导读: 奥迪车系48V供电技术在奥迪 SQ7上就已经采用了,但是在SQ7上只是子供电网,带有12V发电机。

1.系统组成

奥迪车系48V供电技术在奥迪 SQ7上就已经采用了,但是在SQ7上只是子供电网,带有12V发电机。这个12V发电机通过变压器(DC-DC)A7来给48V蓄电池供电,48V蓄电池再给特殊部件供应48V的直流电。随着48V子供电网的引入,还出现了两个新的端子名称:

端子40-48V正极

端子41-48V负极

奥迪A8 (车型 4N)是第一个装备有48V主供电网的奥迪车型,使用了水冷式皮带驱动的起动发电两用机以及一个48V锂离子蓄电池。这个48V供电网同时也是MHEV(mild hybrid electric vehicle,轻度混合动力电动车)技术的基础。这款奥迪 (车型 4N) 也经常被称作48V-MHEV。奥迪A8 48V供电网部件组成如图1所示。

图1-奥迪A8 48V供电网部件组成

48V供电网的主要部件是皮带驱动的起动发电两用机和锂离子蓄电池。这个皮带驱动的起动发电两用机在作为发电机用时,功能就是为48V供电网提供电能;如果作为起动机,就是48V供电系统中的用电器了。变压器(DC-DC)A7就是48V供电网和12V供电网之间的连接部件。

12V供电网中使用铅酸蓄电池来为所有12V用电器供电,这些用电器包括了全部控制单元以及12V小齿轮式起动机。12V小齿轮式起动机只在冷起动时起动发动机用,在其他时候的起动则由48V皮带驱动的起动发电两用机来完成。48V供电网电路组成简图如图2所示。

图2-奥迪A8 48V供电网电路组成简图

2.起动发电两用机C29

C29是48V皮带驱动式起动发电两用机。当做发电机时,它为48V蓄电池充电并给变压器(DC-DC)A7输送48V直流电。该电机既可以做起动机用,还可以作为电动机使用,为发动机提供补充动力。起动发电两用机C29是水冷式的,配备有一个电动水泵。C29通过子总线(也常被称作专用CAN总线)来与发动机控制单元进行通讯,通过脉冲宽度调制信号(PWM-信号)来操控起动发电两用机水泵V621。起动发电两用机C29外观和控制原理如图3所示。

图3-起动发电两用机C29外观和控制原理

起动发电两用机是通过多楔皮带与发动机相连的。起动发电两用机在发电机模式时是从动部件,在电机模式时则是主动部件,因此对皮带张紧器的要求高。

3.48V蓄电池(锂离子电池)A6

奥迪A8上的48V蓄电池安装在行李厢内中间位置(如图4所示),它是锂离子电池,与铅酸蓄电池相比有优势:比如能量密度更高,循环稳定性更好。但这种蓄电池有个缺点:要防止蓄电池电子装置导致蓄电池格深度放电。因为这种深度放电会导致蓄电池格短路和蓄电池损坏。

机械损坏也会导致内部短路,潮气进入也会产生化学反应,因此要防止蓄电池壳体损坏。由于壳体是塑料制的,因此蓄电池在车上是安装在保护罩内,这个保护罩是金属制成的,用夹板固定在车的低板上。

图4-48V蓄电池安装位置

48V蓄电池由控制单元、13个锂离子电池格、继电器、保险丝和冷却风扇等组成。48V蓄电池内的控制单元会测量各个电池格的电压和温度,并把这些数据传送给数据总线诊断接口J533。如果蓄电池温度超过了28℃,那么该控制单元会接通内部的冷却风扇。48V蓄电池内部结构如图5所示。

图5-48V蓄电池内部结构图

48V蓄电池控制单元上连接有安全气囊控制单元J234的信号线。在安全气囊被触发的情况下,48V蓄电池中的继电器会断开,断开48V供电网的供电输出。

发动机运转时,直接由起动发电两用机给48V蓄电池充电。在使用外部的12V充电器进行充电时,48V蓄电池通过变压器(DC-DC)A7充电。充电器不可直接连接到48V蓄电池上。

4.变压器(DC-DC)A7

变压器(DC-DC)A7是双线变压器,一方面发电机发出的48V电压可以转换为12V电压来给12V蓄电池充电。在满足特定前提条件时,可将12V转换成48V电压,比如说把外部充电器经跨接起动点接到车辆上。变压器(DC-DC)A7安装在行李厢右后装饰板的后面,在12V蓄电池的上方,移开盖板可以看到。变压器(DC-DC)A7安装位置如图6所示,变压器(DC-DC)A7组成和外部接口如图7所示。

图6-变压器(DC-DC)A7安装位置

图7-变压器(DC-DC)A7组成和外部接口

变压器(DC-DC)A7上端子40的导线连接插接器以及端子41和端子30螺纹销都有护盖保护。先脱开并掀开护盖,才能接触到这些连接。10针插接器可防止护盖脱开(移动),只有先拔下变压器(DC-DC)A7上的插接器,护盖才会脱开。随后就可以掀开护盖并接触到这些连接了。

在维修48V供电网前需要先断开48V供电输出。系统中没有类似维修开关类的装置。只能通过车辆诊断仪“故障导航”——“诊断断电”程序断开48V供电。在完成检修工作后,同样需借助车辆诊断仪中“故障导航”里的检查程序来让48V系统再次进入工作状态。

相关书籍:

《图解汽车构造与原理新技术/新结构/新能源》

化学工业出版社 作者:于海东

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