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剖析宝马F10H混合动力系统新技术(九)
来源:本站整理  作者:佚名  2013-11-29 09:30:57

      (一)系统概览
    F10H的制冷剂循环回路。高电压蓄电池冷却用制冷剂循环回路与车内冷却用制冷剂循环回路并联,如图54所示。

      (二)电动制冷剂压缩机
    电动制冷剂压缩机是一个高电压组件,如图55所示。

    每个高电压组件的壳体上都带有一个标记,售后服务人员或车主可以通过标记很直观地看出高电压可能带来的危险。
    只有满足以下前提条件时,才允许售后服务人员对带标记的高电压组件进行作业:具备资质、遵守安全规定、严格按照维修说明操作。
    售后服务人员进行高电压组件作业前,必须通过执行安全规定关闭高电压系统。然后将所有高电压组件断电,从而确保安全地进行工作。如果售后服务人员忘记按规定关闭系统,则通过一个附加安全措施自动关闭高电压系统。
    在高电压插头内除高电压触点外还集成有高电压触点监控电桥。高电压插头内的电桥触点采用前置式设计。也就是说,拔出高电压插头时首先断开高电压电桥触点。这样可以中断EKK控制单元供电,甚至在高电压插头完全拔出之前也中断高电压供电。这样可以确保在高电压触点上不会形成电弧。高电压触点采取了防触摸保护措施。电动制冷剂压缩机的高电压插头并非高电压触点监控电路的组成部分。

压缩机的工作原理与E72或F04的工作原理相同。使用螺旋形压缩机压缩制冷剂。电动制冷剂压缩机的电功率为4.5kW。
    在200-450V的电压范围内为EKK供电。高于和低于该电压范围时就会降低功率或关闭EKK。
      (三)制冷剂循环回路
    F10H的制冷剂循环回路与F04结构相似。
    温度会对高电压蓄电池的使用寿命产生决定性的影响。因此高电压蓄电池的电池不应在过高或过低温度条件下输出功率或吸收电功率。最佳电池温度约为20℃;蓄电池不应超过40℃的最高温度。
    制冷剂循环回路中使用R134a作为冷却剂,制冷剂在系统的一个位置吸收热量,在另一个位置释放热量。从车内和高电压蓄电池吸收的热量通过车辆前部的热交换器(冷凝器)释放到环境空气中。启用车内空调系统时或高电压蓄电池需要冷却时,就会接通电动制冷剂压缩机,系统对相应位置进行冷却。此时可分别进行车内冷却和高电压蓄电池冷却。由高电压蓄电池为电动空调压缩机提供所需能量。使用宝马批准的PAG油作为润滑剂。为了能够分别进行蓄电池冷却和车内冷却,在制冷剂循环回路内集成了专业电磁阀。这些电磁阀可根据实际需要开启部分循环回路。因此可以保证系统高效性和正常的调节特性。阀门和电动制冷剂压缩机之间的控制关系,如表3所示。

    宝马诊断系统提供一项服务功能,可通过该功能控制制冷剂循环回路内的两个阀门。需要抽空制冷剂循环回路时可以使用这项服务功能。如果抽真空时使用可在两个分支管路内产生真空的空调加注和抽吸设备,则无需控制两个阀门。通过两个分支管路内的真空,即使在阀门关闭情况下也可对制冷剂进行有效抽吸。如果使用仅在一个分支管路内产生真空的空调加注和抽吸设备,则必须使用这项服务功能来按专业方式完全抽空制冷剂。为了确保始终按专业方式抽真空,建议在通常情况下使用服务功能来控制阀门。
    抽空制冷剂前应使用诊断系统内的一项服务功能来控制和开启制冷剂循环回路内的两个阀门。这样可以确保按专业方式完全抽空制冷剂。
    由IHKA控制单元探测和确定是否以及何时需要多少冷却功率的要求。一方面,冷却车内的要求可能直接来自于客户。另一方面,SME控制单元也可能以总线信息形式向IHKA控制单元发出冷却高电压蓄电池的要求。IHKA控制单元协调这些冷却要求并通过LIN总线启动电动制冷剂压缩机。根据温度确定冷却要求的优先级。例如车外温度较高且车内受热严重时,提高冷却功率具有更高的优先级。达到所需温度后,就会通过降低冷却功率和调低优先级来保持温度。

    这一点同样适用于电池温度。电池温度增至约30℃时,就会开始冷却高电压蓄电池。由SME控制单元提出的冷却要求在此具有较低的优先级,因此可被高电压电源管理系统拒绝。电池温度较高时,高电压蓄电池冷却要求具有最高优先级且始终执行。

      (四)驻车空气调节和保持空调效果
    1.驻车空气调节
    由于F10H的制冷剂压缩机为电动驱动且高电压蓄电池的能量密度和功率密度较高,因此在F10H上为客户提供驻车空气调节功能。
    可在开始行驶前将较热的车内空间冷却约2min。车外温度大于15 ℃时,可以很方便地通过按压车辆遥控器上的第四个按钮启用这项功能。如果客户在2min未满前打开车门,冷却时间就会延长约30s。只有接通行驶准备后,才能重新启用驻车空气调节功能(重复锁止功能)。启用驻车空气调节功能的前提是高电压蓄电池电量充足(SOC大于约42%)。

    也可以在车外温度超过15℃时通过现有的驻车暖风遥控器(SA536)启用驻车空气调节功能。在这种情况下,驻车空气调节功能结束后会启用驻车通风功能最长28min。启用总线端15后会结束驻车空气调节功能和驻车通风功能。
    受接收条件所限,其平均作用范围在车辆遥控器的作用范围之内。如果客户使用驻车暖风遥控器(按压打开/关闭按钮,然后按压启动按钮),则作用范围会明显提高(150m)。

    2.保持空调效果
    保持空调效果功能是一项扩展冷却功能,通过使用电动制冷剂压缩机加以实现。如果客户短时间离开车辆,随后要继续行驶,例如为车辆加油时希望车内保持舒适温度,则可以启用这项功能。可在点火开关关闭状态下通过按压用于提高空气量的按钮来启用保持空调效果功能。此时可通过根据需要控制电动制冷剂压缩机和通风,保持车内温度最长6min。
 

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