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三、高压蓄电池单元
（一）概览
高压蓄电池单元是一个整体系统，由以下基本组件构成：
·带有自己的单格电池的电池模块
·电池监控电子装置CSC
·电池电子管理系统控制单元SME
·安全盒
·接口（电气系统、冷却液、排气）
·热交换器
·导线束
·壳体和固定件
高压蓄电池单元主要负责汲取、存储高压车载网络中的电能，并在需要时重新提供电能。此外，它还承有保障高压系统安全的基本任务，例如进行高压触点监测。通过制动能量回收（能量回收）以及通过外部电力网络可给高压蓄电池充电。为了达到F18 PHEV需要的电动续航里程，可存储的电量储备有‘定的大小要求。这影响到高压蓄电池单元的体积和重量。高压蓄电池单元安装在行李箱中，通过4个支架固定在车身上。在F18PI-MV中，高压安全插尖也称“ServiceDisconnect”）不是高压蓄电池单元的组成部分。它位于行李箱中右部的一块盖板下面。
高压蓄电池单元是一个复杂的高压组件：务必遵守处理和安全规定。锂离子电池尤其不得过度充电，不允许受过高温的影响。否则存在失火危险！通常禁止在带电的高压组件上操作。在执行每个涉及高压组件的工作步骤之前，必须切断高压系统的电压并保险锁死，以防未经授权重新使用：
（1）切断端子15。
（2）充电插头未连接在车辆上。
（3）等待车辆进入“休眠模式”（启动／停止按钮上的字符不再亮起即可确定）。
（4）断开高压安全插头。
（5）防止高压安全插头被重新接通。
（b）接通端子15。
（7）等待组合仪表中显示检查控制信息“高压系统已断开”。
（8）断开端子15和端子R。
根据目前信息版本，在上市后的售后服务中不更换高压蓄电池单元的单个组件。也就是说，单个组件损坏时一律更换整个高压蓄电池单元。计划以后允许更换SME和S盒。
1．技术数据（如表6所）
F18 PHEV的高压蓄电池单元由中国苏州Bosch公司制造。高压蓄电池单元的单格电池由Samsung公司生产。高压蓄电池单元的研发同样由Bosch公司进行。F18 PHEV高压蓄电池中使用的单格电池属于锂离子电池类（电池型号：NMCo-/LMO-Blend）。锂离子电池的阳极材料上是一种锂金属氧化物。NMCo-/LMO-Blend这个名称说明了该电池型号所使用的材料：一部分是镍锰钻的混合物，另一部分是锂锰氧化物。所选择的阳极材料可针对在电动车中的使用而优化高压蓄电池的各种特性（能量密度高、充电循环次数多）。和通常的蓄电池一样，阴极材料采用石墨，锂离子在放电时嵌入石墨中。通过单格电池中使用的材料，总共可产生3.78 V的额定电压。
2.安装位置
高压蓄电池单元安装在行李箱内后排座椅后面位置，如图30所示。因此不能为F18 PHEV订购特种装备“后行李箱通入式装载系统”或“后座区冷藏箱”。高压蓄电池单元由一块饰板遮盖，因此无法直接看见。要触到高压蓄电池单元上的接口，必须拆下后排座椅靠背。
除了高压接口，高压蓄电池单元还有一个信号接口。通过这个接口给集成在高压蓄电池单元中的控制单元供电并提供总线、传感器和监控信号。为冷却高压蓄电池，它连接在一个独立的冷却液循环中。
不必拆下高压蓄电池单元就能断开电导线（高压接口和信号接口）以及冷却液管。高压蓄电池单元位于车厢内部。如果单格电池内部因严重故障（单格电池内部短路）而发生化学反应，必须通过一根排气管向外排走产生的气体，以实现压力平衡。
高压蓄电池单元借助4个支架与车身相连。通过这种方式，重力以及行驶期间产生的加速力作用在车身上。在行李箱中无法直接够到固定螺栓，松开螺栓时必须先拆下几块饰板，如图31所示。
拆卸高压蓄电池单元时必须先执行最新维修说明中规定的所有准备工作（诊断、切断电压、拆卸饰板等）。
为了更方便地拆卸和安装高压蓄电池单元，售后服务修理厂有一个专用工具可用。
电位平衡：
与宝马Active Hybrid汽车不同，并非通过一个单独的电位平衡螺栓而是通过两个固定螺栓建立高压蓄电池单元壳体与车身之间的电气连接。
高压蓄电池单元和接地之间的低欧姆连接是自动绝缘监控功能正常运行的关键前提条件。因此必须注意规定的拧紧力矩。
此外还必须确保高压蓄电池单元壳体和车身相应的孔上没有油漆、腐蚀或污染。）
安装固定螺栓时必须严格遵守工作步骤：
·清洁接触面并让另一个人检查
·用规定扭矩拧紧固定螺栓
·让另一个人检查扭矩
·两个人都必须在汽车档案中记录已正确执行
3．系统电路图（如图32所示）
（二）外部特征
1．提示牌
高压蓄电池单元壳体上有3块提示牌，警告在高压蓄电池单元上作业时存在危险，如图33、图34所示。
注意：注意维修说明！
2．电气接口
低压接口：
在F18 PHEV的高压蓄电池单元上有一个信号接口。它将高压蓄电池单元与12V车载网络连接。
该信号接口带有以下导线：
通过端子30F和端子31、给SME控制单元供电
·用于电动机械式接触器供电的端子30碰撞信号
·车身网域控制器唤醒导线
·高压触点监测装置导线的输入端和输出端
控制组合式膨胀阀和单向阀（作为冷却装置的一部分）的输出端（+12V和接地）
·为冷却高压蓄电池单元而控制电动冷却液泵（按脉冲宽度调制的信号）
高压接口：
在高压蓄电池单元上有一个高压接口，将高压蓄电池单元与电机一电子伺控系统相连。在售后服务中不允许修理或更换这个高压接口。
3．冷却液管路接口
通过冷却液接口向高压蓄电池单元提供冷却液并保持在最佳温度范围中，如图35所示。
为了避免在拔下冷却液管时冷却液从高压蓄电池单元中流出，必须堵住高压蓄电池单元上的接口。
4．排气口
排气单元有两个任务。第一个任务是平衡高压蓄电池单元内外较大的压差。这种压差只可能在单格电池损坏时出现。在这种情况下出于安全考虑，单格电池受损的电池模块的壳体
自动打开，以卸除压力。结果气体首先会存留在高压蓄电池单元壳体中。然后从那里通过排气单元排到大气中。
排气单元的第二个任务是，向外输送高压蓄电池单元内形成的冷凝水。除了技术组件，在高压蓄电池单元内还有空气。
如果由于环境温度较低或激活了冷却功能而导致空气或壳体被冷却液冷却，空气中的一部分水蒸气就会凝结。这样就在高压蓄电池单元内部形成少量冷凝水。这不会妨碍功能。
下一次加热空气或壳体时冷凝水会重新蒸发，壳体内的压力同时略微升高。排气单元使受热空气向外逸出，由此再次平衡压力。此时，含在空气中的水蒸气被一同向外输送，通过这种方式就可以将原先呈液态的冷凝水排出。
（三）冷却系统
为了最大限度地延长高压蓄电池单元的使用寿命并达到尽可能高的功率，高压蓄电池单元在一个确定的温度范围中工作。基本上高压蓄电池单元在－40～＋60℃的车外温度下可以使用。
但是，鉴于使用寿命和性能，将最佳范围限制在一个明显更窄的范围内。该范围介于＋25℃和＋40℃之间。这里指的是单格电池温度，．而不是车外温度。如果单格电池温度持续明显超出该范围，同时又有高功率输出，就会对单格电池的使用寿命产生不利影响。为了抵消这种效应以及在所有车外温度下确保最大性能，F18PHEV的高压蓄电池单元有一个自动工作的冷却装置。
如果F18 PHEV在极低的环境温度下长时间关闭，单格电池也会处于这个低温下。在这种情况下，车辆起步时可能不提供全部电驱动功率。
在F18 PHEV中没有安装高压蓄电池单元加热装置，如图36所示。
电动冷却液泵输送冷却液流过冷却液循环。只要冷却液温度低于电池模块，就可以只靠冷却液循环来冷却电池模块。冷却液温度因此升高，不再足以将电池模块温度维持在所需范围中。
在这种情况下必须降低冷却液温度，这借助一个冷却液一制冷剂热交换器（即冷却装置）进行。该冷却装置是高压蓄电池冷却液循环和空调制冷剂循环之间的接口。
当冷却装置上的组合式膨胀阀和单向阀受电动控制并因此而打开时，液态制冷剂流入冷却装置并蒸发，如图37所示。此时，制冷剂从周围环境中吸取热量，并且也从在冷却液循环中流过的冷却液中吸收热量。电动制冷压缩机重新压缩制冷剂，然后输送到冷凝器，在这里恢复液态。由此，制冷剂可重新吸收热量。
1．功能
冷却系统的功能产生两种运行状态：
·冷却装置关闭
·冷却装置接通
冷却装置关闭的运行状态：
如果单格电池温度已在最佳范围内或在该范围之下，则采用冷却装置关闭的运行状态。当车辆在适中的车外温度下以较低的电功率行驶时，就属于这种情况。冷却装置关闭的运行状态特别高效，因为不需要额外能量来冷却高压蓄电池单元。
相关组件按如下方式工作：
·如果必须冷却车厢内部，则电动制冷压缩机不工作或者以降低的功率运行。
·冷却装置上的组合式膨胀阀和单向阀关闭，电动冷却液泵断开
冷却装置接通的运行状态：
单格电池温度达到约30℃时，就已开始冷却高压蓄电池。首先，SME控制单元通过一个按脉冲宽度调制的信号接通电动冷却液泵，这样冷却液就进行循环并将少量热量从电池模块上带走（循环模式）。
如果电池温度继续上升，作为第二个措施，SME控制单元分两个优先级向IHKA控制单元发送一个冷却需求请求。然后IHKA决定是冷却车厢内部、高压蓄电池单元还是两个都冷却。如果SME发送优先级较低的冷却请求且车厢内部的冷却需求较高，IHKA可能会拒绝冷却请求。然而，如果SME发送优先级高的冷却请求，则总是会冷却高压蓄电池单元。
在冷却装置接通的运行状态中，组件按如下方式工作：
·SME控制单元发出冷却需求请求
·高压电源管理许可后，SAE控制单元控制电动冷却液泵（如果尚未实施）和冷却装置上的组合式膨胀阀和单向阀。阀门因此而打开，制冷剂因此流入冷却装置
尽管这个过程需要使用高压车载网络中的电量，但是具有很大的重要性。只有这样才能确保单格电池使用寿命长、工作效率高。
