三、车载电能管理系统对蓄电池的控制
目前轿车上一般装备2个蓄电池,一个用于启动发动机,另一个用于为电子控制系统供电。这2个蓄电池的充放电需要电能管理系统进行协调。例如辉腾3.2L轿车,它是大众公司的顶级车型,该车装备了双蓄电池系统,蓄电池安置在行李厢的左右两侧。左侧蓄电池负责为车载电网供电,右侧蓄电池负责为启动机供电。如果安全气囊被引爆,启动用蓄电池的负极接线柱也会自动熔断,以防止发生短路。
汽车上的蓄电池是交流发电机的输出电能和全车用电负载之间的缓冲器。车载电能管理系统的软件是以蓄电池的电量来判断蓄电池的性能,进而判断蓄电池还能给汽车的哪些系统提供电能。请看下面2种车型的电能管理系统是怎样对蓄电池进行控制的。
⑴通用林荫大道轿车
通用林荫大道轿车装备的蓄电池容量为80Ah,能够为冷启动发动机提供720A的强大电流,启动储备容量RC(指在蓄电池充足电的状态下,以25A的电流放电,到端电压下降到10.5V时的持续放电时间)为133min。该车采用电流传感器检测蓄电池的性能,电流传感器与蓄电池的粗搭铁线集成为一体,紧贴在蓄电池的负极上,是三线式的霍尔式传感器,产生的霍尔电压信号直接输入BCM。
电流传感器输出霍尔电压,其输出电压的大小与霍尔传感器的磁场强度、进入磁场的电流成正比。当进入磁场的电流不变时,产生的霍尔电压为磁场强度的单一函数,而该磁场取决于蓄电池充电和放电电流的大小。
⑵丰田凌志430轿车
丰田凌志430轿车同时采用电流传感器和电解液温度传感器,该车设置电解液温度传感器的目的,是限制过高温度下的充电电流,能够有效地延长蓄电池内极板的使用寿命。
丰田凌志430轿车的电流传感器安装在蓄电池的正极上,也是霍尔式传感器。电流传感器产生的电压与蓄电池的充电电流(正值)或放电电流(负值)成线性关系。
有的电流传感器是通过一个叫做“锰铜分流器”的特殊装置来测量的,它是一个非常精确的低欧电阻器,其阻值范围在50~200mΩ之间。进出蓄电池的电流流过这个阻值很小、但是非常精确的电阻器,然后通过测量电阻器上的电压降,得出蓄电池电流的大小,系统就可以知道蓄电池现存多少电能,然后采取“弃用集中控制”策略,对各用电器的运行做出最佳的配置。上述电流传感器(德尔福公司称之为“IVT”)一般安装在蓄电池的右端,而且尽可能地靠近蓄电池。这种传感器通常作为终端总成的一个部件,目的是为了达到所需要的精确度。