·上一文章：北京现代悦动高速行车时空调出风口风速很小
·下一文章：基于SAE J1939的增程式客车CAN总线设计
摘要：本文介绍五洲龙混合动力客车动力电池辅助充电系统的结构及工作原理；举例说明维修方法和步骤，提出维修注意事项。
五洲龙混合动力客车动力电池辅助充电系统见图1。配置一个11 kW发电机，利用发动机作动力源发电，为动力电池（图1中锂电池箱串联部分的电池）作补充充电。当动力电池在工作中存电不足时，11 kW发电机在辅助充电系统的控制下自动发电，提高动力电池的存电量（SOC值）；当动力电池出现较多的亏电时，驾驶员或维修服务人员可以在车载触摸屏上手动输入强制发电命令，令11 kW发电机强制发电，以快速提高 SOC值。该车辅助充电系统工作正常时，基本上不用插电（在充电柜上充电）即可确保动力电池不会亏电。但是，该系统工作出现故障时，动力电池要么出现过充电要么出现亏电，导致车辆不能正常行驶。
该系统涉及面广，控制元件多，故障率较其他系统高，维修难度大。以下对其结构原理予以详细叙述。
1 结构原理
1） 11 kW发电机11 kW发电机是由大连天元电机公司生产的变频调速三相异步电机，主要技术参数如下：型号YSF146-4（FB），额定功率11 kW，冷却方式为水冷，接法为星接。此电机由发电变频器控制，发电变频器将发电机输出的三相交流电转换成单相直流电，输出至动力电池组，为动力电池充电。
2）发电变频器为日本富士电机株式会社生产，其功能是：①整流—将发电机输出的三相交流电整流成单相直流电；②监测—接收光栅式旋转编码器（下文简称编码器）送来的发电机旋转信号，随时监测发电机的转速或转向；③降压—将输入的350 V高压降压，转变为其内部电子控制电路的电源电压；④电源输出—输出＋+15 V电压，为编码器提供工作电源；⑤报码—通过显示面板显示故障码。各主要接线端子功能：REV一反转信号输入；FWD一正传信号输入；CM一输入信号回路；12一力矩信号输入；11一力矩信号回路；PO-15V＋输出；CM-15 V一输出；YA， YB一编码器信号输入。以上数据均为实测而来。
3） CPU226 CPU226（图2）为西门子公司生产的可编程序控制器，安装在主变频器中，是整个车载主变频器的控制指挥中心。在辅助充电系统中，它接收BMS系统（电池管理系统）传输过来的“开启辅助发电”或“停止辅助发电”的CAN指令信号，处理后输出相应电压信号给PLC板，控制发电变频器是否开启辅助发电；在发电时，CPU226输出力矩信号至EM232模块，EM232模块从V1，Mi端子输出力矩电压模拟信号至发电变频器，以控制发电量的大小。
4） PLC板PLC板（图3）安装在主变频器中，是CPU226与发电变频器之间的信号转换与连接桥梁，它将CPU输出的发电信号通过光藕转换后传给发电变频器。启动发电变频器开启辅助发电。
5）光栅式旋转编码器（图4）安装在11 kW发电机主轴后端，用于测量发电机转速与转向。型号M50T200ZG5DW，输入电压＋15 V，线色定义：红色一＋15V，白色一搭铁，蓝色一YA，绿色一YB，黑色一屏蔽线。
6）辅助充电控制逻辑[2]当BMS监测到soc值低于60％时启动巡航发电，此时是在车辆行驶中超过40 km/h时，主电机会对电池组进行小电流充电（且有一定条件），约40 A左右（这种充电模式不在本文讨论范围内）。当soc值降低到55％时启动辅助发电，这时是由11 kW的辅助发电机发电，车辆在怠速时对电池组进行小电流充电，约15A左右。当soc值低于50％时整车会强制发电，当Soc值大于69％时停止发电。
7）辅助充电的基本控制方式辅助充电系统控制电路图见图5。主变频器中的CPU226随时监测电池管理系统BMS模块送来的发电信号。当BMS监测到Soc值低于55％时，输出发电请求信号至CPU226 9CPU226通过PLC板控制发电变频器工作，让发电机发电。
在图5中，MCN11-6为PLC板上MCN11插座的第6脚；MCN11-1为第1脚；BCN9-1为PLC板上BCN9插座的第1脚；BCN9-2为第2脚。U、V、W分别为发电变频器的三相输出线，接电机的U、V、W三相端子；PC 1、PC2为PLC板上的2个光祸；Q0.6、Q 1.6分别为CPU226的2个输出端子。CPU226内部存储有五洲龙公司写入的相关控制程序，与EM232之间有通信联系，图5中的虚线为通信线排。PLC板在辅助发电系统中负责输出信号的电位转换，当CPU226收到BMS送来的“开启辅助发电”信号后，Q0.6输出低电位且Q1.6输出高电位。当Q1.6输出高电位时，光藕PC2的CE极饱和导通，发电变频器的REV端子由原来的高电位20 V变为低电位0V；当Q0.6输出低电位时，光藕PC1不工作，发电变频器的FWD端子还是高电位20 V，此时为发电逻辑，在此逻辑下发电变频器控制发电机发电。反之，当CPU226收到BMS送来的“停止辅助发电”信号后，Q0.6与Q1.6均输出低电位，发电变频器的FWD与REV端子均为高电位，此时为停止辅助发电逻辑。
