汽车蓄电池管理：经验与技巧集锦

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：轿车上一般装备两个蓄电池，一个用于起动发动机，另一个为电子控制系统供电，这两个蓄电池的充放电由电能管理系统进行协调。例如大众辉腾3.2L轿车装备了双蓄电池系统，蓄电池安置在行李箱的左右两侧。如果安全气囊被引爆，起动用蓄电池的负极接线柱会自动熔断，以防止发生短路。下面分析3种车型电能管理系统对蓄电池的控制方式。

蓄电池是交流发电机的输出电能和全车用电负载之间的缓冲器。轿车上一般装备两个蓄电池，一个用于起动发动机，另一个为电子控制系统供电，这两个蓄电池的充放电由电能管理系统进行协调。例如大众辉腾3.2L轿车装备了双蓄电池系统，蓄电池安置在行李箱的左右两侧。左侧蓄电池负责为车载电网供电，右侧蓄电池负责为起动机供电。如果安全气囊被引爆，起动用蓄电池的负极接线柱会自动熔断，以防止发生短路。

蓄电池电流传感器的电感线圈环绕在蓄电池的正极线上，利用电磁感应原理将蓄电池电流大小的信号传送给发动机ECU；而蓄电池温度传感器紧贴着蓄电池的外壳，利用其半导体负温度系数可变电阻，将蓄电池的温度信号传送给发动机ECU。

有的电流传感器是通过一个叫做“锰铜分流器”的特殊装置来测量的，它是一个非常精确的、阻值范围在50～200mΩ的电阻器。进出蓄电池的电流流过这个阻值很小、但是非常精确的电阻器，然后通过测量电阻器上的电压降，得出蓄电池电流的大小，系统就能知道蓄电池现存多少电能，然后采取“弃用集中控制”策略，对各用电器的运行做出最佳的分配。上述电流传感器（德尔福公司称为“IVT”）一般安装在蓄电池的右端，而且尽可能地靠近蓄电池。

下面分析3种车型电能管理系统对蓄电池的控制方式。

（1）通用林荫大道轿车林荫大道轿车装备的蓄电池容量为80A·h，能够为冷起动发动机提供720A的强大电流，起动储备容量RC（指在蓄电池充足电的条件下，以25A的电流放电至端电压下降到10.5V时的持续时间）为133min。该车采用电流传感器检测蓄电池的性能，电流传感器与蓄电池的粗接地线集成为一体，紧贴在蓄电池的负极上，是3线的霍尔式传感器，产生的霍尔电压信号直接输入BCM。电流传感器输出霍尔电压的大小与霍尔传感器的磁场强度以及进入磁场的电流成正比。当进入磁场的电流不变时，产生的霍尔电压为磁场强度的单一函数，而该磁场强度取决于蓄电池充电和放电电流的大小。

（2）奔驰轿车奔驰E200轿车（搭载271发动机）电能管理系统的功能集成在后SAM控制单元内。若持续出现以下状况，后SAM控制单元启用用电设备切断功能：电控系统电压小于11.8V、发动机熄火、由电路15线接通变为电路15R线接通。切断的顺序为：自动空调系统→电路15R继电器→座椅通风→第3级座椅加热器→后窗加热器→第2级座椅加热器→第1级座椅加热器→后视镜加热器→余热利用→后顶灯→辅助加热器→收音机。当电控系统电压升高到11.8V以上时，暂时不撤销用电设备的关闭功能，只有将点火钥匙转动至电路15C线接通（即进行复位）时，才会恢复正常供电。

奔驰S350轿车的蓄电池传感器安装在蓄电池的负极上，用于检测蓄电池的电压、电流和温度。蓄电池传感器上有3根导线，分别是电源线、接地线和信号线。其中电源线直接连接在蓄电池的正极上，信号传送给前SAM（车身控制模块）。

（3）奥迪A3轿车在耗电装置过多的情况下，可能导致蓄电池电压低于允许值，使必需系统（如ABS、动力转向系统）的功能受损。车载电网控制单元（J519）接收蓄电池电压、发电机负荷（DF）、驾驶人打开用电器的数量以及接通时间等信号，并且对比实际电压与允许最低电压值来确定车载电网的负荷状态。如果实际电压过低（见图5-6），车载电能管理系统通过提高怠速转速和关闭高电流消耗元件，将车载电网电压提高到必要水平。电负荷调节的措施是提高怠速转速2档，如果还是无法达到需要的电压值，将关闭部分用电设备，关闭的顺序如下：

①在点火开关接通（发动机运转或不运转）时：

a.当空气辅助加热装置（J604）的功率输出降低至75%，关闭可加热式后窗玻璃ZI。

b.当空气辅助加热装置（J604）的功率输出降低至50%，关闭可加热式座椅。

c.当空气辅助加热装置（J604）的功率输出降低至25%，关闭可加热式车外后视镜。

d.当空气辅助加热装置（J604）的功率输出降低至0%，关闭脚部空间照明、车门内部把手照明、下车照明灯、环境照明以及CI imatronic J255（自动空调器）。

关闭用电设备一直持续到电压达到所需要的状态。如果车载电网状态改善，将按照相反的顺序重新接通用电设备。

②在点火开关关闭时，关闭脚部空间照明、车门内部把手照明、下车照明灯、环境照明以及离家功能。

③当ABS制动期间或动力转向装置消耗的电流较大时，短暂关闭可加热式后窗玻璃ZI、空气辅助加热装置（J604）和可加热式座椅。

④当发生强烈碰撞时，关闭可加热式后窗玻璃ZI、可加热式座椅、可加热式车外后视镜、空气辅助加热装置（J604）和CI imatronic J255。

（4）丰田凌志430轿车该车型同时采用电流传感器和电解液温度传感器，设置电解液温度传感器的目的是限制过高温度下的充电电流，能够有效地延长蓄电池极板的使用寿命。