奥迪e-tron纯电动汽车的高电压部件(上)

◆文/山东 刘春晖

奥迪e-tron的高压系统中可产生高达约450V的直流电压。需要注意的是，即使车辆已停止工作了，高压系统也可能是带电的，比如在给高压蓄电池充电、使用驻车空调以及高压蓄电池给12V蓄电池充电等情况下。奥迪e-tron高电压部件在车上的分布如图1所示。

一、车上的警示标签

对车辆高压部件的检修，只能在不带电状况下进行。为此检修前必须先给高压系统停电，随后要验电(就是确认确实是不带电了)。停电的操作方式是按照电工学的五点安全规程来执行的。五点安全规程包括停电、严防设备重新合闸、验电、接地和短路以及遮盖住或者用拦道木拦住附近带电的部件。

图1 奥迪e-tron高电压部件在车上的分布

图2 发动机舱内的警示标签

如图2～图4所示，车上设置有警示标签，用于提示供电方面的危险。用户、维修和服务站人员以及技术救援和医疗救援人员必须注意这些警示内容，以防止出现伤害。检修高压车辆时要注意的安全规则都适用于本车上的情况。

二、高电压部件

1.高压蓄电池1 AX2

(1)高压蓄电池的结构

高压蓄电池的结构如图5所示，高压蓄电池1 AX2用螺栓拧在车辆中间，用于支承车身。36个蓄电池模块分为两层，蓄电池壳体通过一根等电位线与车身相连。高压蓄电池开关盒SX6安装在高压蓄电池上，高压蓄电池的相关技术数据见表1。蓄电池模块控制单元安装在高压蓄电池内。蓄电池调节控制单元J840在右侧A-柱上。

图3 带有“Danger”字样的警示标签

图4 高压蓄电池专用警示标签

表1 高压蓄电池的相关技术数据

图5 高压蓄电池的结构

如果车辆长时间停放不用，那么高压蓄电池的充电状态也会下降，因为它总是会自动地给12V蓄电池补充电能。如果高压蓄电池的充电状态降至低于约10%了，那么就不再给12V蓄电池补充电能了。如果温度低于-30℃了，那么驱动系统就无法激活去工作了。如果温度高于60℃，那么接触器就会脱开(若是在点火开关接通时，则是接触器不会接合)。温度在-8～56℃时，高压蓄电池可以把全部蓄电池功率用于交流驱动装置。

(2)蓄电池冷却系统

蓄电池冷却是在冷却液循环系统中来实施的。蓄电池模块通过导热体将热量传至蓄电池壳体。蓄电池壳体上有用导热胶粘接的散热器，冷却液就流经该散热器。高压蓄电池冷却液温度传感器G898和高压蓄电池冷却液温度传感器2 G899用于侦测高压蓄电池上游和下游的冷却液温度。高压蓄电池内部的冷却液靠高压蓄电池冷却液泵V590来实现循环。在温度低时，高压蓄电池在充电中可通过高压加热器(PTC)来加热。

2.高电压蓄电池充电器1 AX4和高电压蓄电池充电器2 AX5

这两个充电器安装在车辆前部(图6)，在前部电驱动装置电机的前上方。充电器2是选装的，充电功率为22kW。3个整流器将操纵单元或充电桩上的交流电压转成直流电压用于给高压蓄电池1 AX2充电。每个整流器的最大工作能力为16A。充电电流分配取决于实际的充电电流。传输是通过线圈感应(电流隔离)实现的。因此，交流网与车上高压系统之间，是没有导电连接的。充电器连接在高压蓄电池开关盒SX6上。充电电流是通过开关盒内的一个熔丝输送到高压蓄电池的。采用冷却液循环来冷却。充电器通过一根等电位线与车身相连。中间电路电容器会被动放电。

集成的高压蓄电池充电器控制单元J1050和高压蓄电池充电器控制单元2 J1239连接在混合动力CAN总线上。高压蓄电池充电器控制单元J1050是主控制器，高压蓄电池充电器控制单元2 J1239是从控制器。与奥迪e-tron充电系统或者充电桩的通讯是通过CP和PE接口用PWM-信号或者动力线通讯来进行的。

在通过CHAdeMO或者China-DC-充电插座用直流电来充电时，是采用CAN总线来与充电桩通讯的。在直流充电时，整流器就不工作了。充电和空调的时间设置存储在高压充电器控制单元J1050内。

图6 高电压蓄电池充电器1和2的外观

3.高电压充电网配电器SX4

高电压充电网配电器SX4(图7)目前尚未装备，当装备有高电压蓄电池充电器2 AX5，充电插座和充电控制单元需通过高电压充电网配电器SX4相连接。

图7 高电压充电网配电器SX4

4.电动空调压缩机V470

电动空调压缩机V470安装在车辆前部(图8)。电动空调压缩机属于温度管理系统部件，用于对车内空间进行制冷，对车辆高电压部件进行冷却，具有驻车空调功能以及热泵功能。通过高电压蓄电池开关盒SX6内一个熔丝来供应高电压，集成的空调压缩机控制单元J842通过LIN总线来与温度管理控制单元J1024相连。充电和空调时间设置存储在高压充电器控制单元J1050内。

图8 电动空调压缩机V470

5.中间电路电容器

如图9所示，在高电压部件上，HV正极和HV负极之间装有一个电容器，它用作蓄能器和电压稳定器。另外，电容器上还并联有一个电阻，该电阻在点火开关关闭时会让电容器被动放电；在点火开关关闭时，某些高电压部件上的电容器由一个开关和电阻进行主动放电。含有中间电路电容器的部件见表2。

注意：在某些高压部件内有电容器，用于存储电能。电容器在断电时必须放电。因此必须按照车辆诊断仪内的检测表来实施停电操作，该表已考虑到放电时间了。高压设备的停电和检修工作只可由经过认证的人员来进行操作。

图9 中间电路电容器

表2 含有中间电路电容器的部件

在车辆发生碰撞时，安全气囊控制单元通过混合动力CAN总线把一个信号发送给蓄电池调节控制单元J840、通过一个单独导线把一个信号发送给高压蓄电池开关盒SX6内的高压蓄电池切断点火器N563。接触器于是就脱开，高压系统就被关闭。根据碰撞的严重程度，可通过关闭和接通端子15或者在某些条件下使用车辆诊断仪来再次激活高压系统。

(未完待续)