电能管理系统功能浅析

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：车载电能管理系统利用汽车现有的发动机控制模块、车身控制模块和仪表控制模块等，再通过车载局域网络这一平台，形成一个电源闭环控制系统，并由网关指挥，从而实现智能供电和节能管理。⑥在仪表盘上即时显示对蓄电池和发电机系统的诊断和监控信息，以提醒相关人员注意。

车载电能管理系统利用汽车现有的发动机控制模块（ECU）、车身控制模块（BCM）和仪表控制模块等，再通过车载局域网络这一平台，形成一个电源闭环控制系统，并由网关指挥，从而实现智能供电和节能管理。

车载电能管理系统具有以下主要功能：

①全面监控蓄电池的性能参数，包括放电电流（I）、端电压（V）、电解液温度（T）、电容量以及充电电流等。丰田汽车设置了电源备份系统，当电源电压下降时，电源备份系统向制动控制系统提供电压。

②对用电负荷采取分级管理方式，适时关闭可以暂时停用的舒适系统（如空调器）的用电，保证蓄电池至少具备起动发动机的电容量，满足汽车急加速工况的需求，从而提高整车的燃油经济性（见图5⁃4）。

③当ECU监测到蓄电池的端电压过低，会自动提高发动机的转速，以此来提高发电机的输出电压，为蓄电池提供足够的电量。

④在不缩短蓄电池使用寿命的前提下，根据蓄电池的充电状态和电解液温度，控制发电机合理的充电电流，实现蓄电池的快速充电。

⑤控制发动机的智能起动/停止系统，如果SOC（荷电状态）值显示蓄电池的电量不足，使发动机起动/停止系统暂停工作。

⑥在仪表盘上即时显示对蓄电池和发电机系统的诊断和监控信息，以提醒相关人员注意。

图5-4 奥迪A3轿车的舒适系统可以单独休眠

电能管理系统对整车电源供给状况进行全方位跟踪，对蓄电池监控的是电压，而对发电机监控的是负荷。

当车载电能管理系统检测到蓄电池的容量小于一定值时，系统将采取“弃用集中控制”策略，首先考虑那些关乎汽车基本功能的系统（如点火系统）对电能的需求，而像舒适系统等被置于次要地位。另外，当驾驶人希望汽车达到比较大的加速度时，就关闭或者调小舒适系统的用电，例如降低空调鼓风机的转速、调低座椅加热器的温度等。

车载电能管理系统的节能控制，是基于汽车上所有用电器同时运行的情况偶然才会发生，因此电源设备的功率设计可以取平均负荷而不是最大负荷，这样设计能够显著地提高燃油经济性，并减小汽车的整备质量。