本文介绍宝马汽车电源管理系统作用、 组成和类型, 阐述宝马E65电源模块管理系统PM的组成、 电路、 主要零部件作用、 工作参数、 工作过程和工作条件。
1 宝马汽车电源管理系统作用、 组成和类型
当今的宝马汽车都具有各种形式的电源管理系统, 其作用是确保宝马汽车车辆内的能量平衡, 即确保宝马汽车车辆内部发动机、 发电机、 蓄电池和能量消耗设备 (用电设备) 之间的能量平衡, 保证蓄电池处于良好的技术状态, 保证用电设备正常工作, 保证发动机始终处于良好的工作状态。 电源管理系统的主要零部件如图1所示。 其主要由发动机、发电机、 安装于蓄电池负极的智能型蓄电池传感器(有的车型没有)、 蓄电池、 智能接线盒 (或电源模块、 微电源模块)、 用电设备、 发动机管理系统组成。
电源管理系统主要由数字式发动机电子系统DME和智能接线盒以及其内部的电源管理系统软件组成。 通过DME控制发动机和发电机电压, 通过智能接线盒控制电流。 电源管理系统具有以下功能。
1) 发电机电压控制和调节 宝马汽车发电机可以自行控制发电机输出电压在14.5 V左右, 同时发电机输出电压还受电源管理系统控制, 电源管理系统通过DME的串行数据接口BSD导线控制发电机充电电压。 行驶状况不利时, 例如城市交通或交通堵塞, 可提高发电机电压以确保达到更好的蓄电池充电平衡状态。
2) 提高怠速转速 当规定电压已无法满足车辆需求且蓄电池电量不足时, DME就会将怠速转速提高至750r/min。
3) 降低最大负荷 虽然已提高怠速转速 , 若蓄电池电量始终不足, 此时就会通过控制后窗玻璃加热装置等的时钟脉冲周期等方式降低功率。 降低功率效果不佳时, 可关闭相关舒适用电器, 以降低车内的最大负荷。
4) 蓄电池充电平衡 在电源管理系统内有两个“计数器”: 一个负责蓄电池充电量; 另一个负责蓄电池放电量。 蓄电池的充电状态 (SOC) 用充电量与放电量之间的差值来表示。 电源管理系统通过BSD导线从智能型蓄电池传感器IBS得到这些数据(有些车型从电源模块获得这些数据)。 重新起动车辆时, 电源管理系统就会计算当前蓄电池的充电状态SOC值。
5) 蓄电池的健康状态测量 即技术状态 (SOH)测量。 车辆起动时, 蓄电池接线柱电压和起动机起动电流由IBS进行测量。 起动期间的起动电流和电压降平均值通过BSD导线传送至DME。 电流管理系统根据这些数据计算出蓄电池的健康状态SOH值。
6) 向IBS传输数据 在发动机熄火时、 DME进入休眠模式之前, DME会通过BSD导线向IBS发送下列数据: 蓄电池的充电状态 (SOC)、 车外温度、可用放电量、 总线端15唤醒功能释放、 总线端15唤醒功能锁止、 DME关闭信号。
7) 休眠电流监控和诊断 DME关闭后, IBS获得DME提供的信息, 继续监控蓄电池的充电状态。如果蓄电池休眠电流在车辆静止期间超过一定限值, 就会在DME内存储一个故障代码。