任务1.3 电源管理系统的检修

汽车电气设备检修浙江省高职院校重点立项建设教材中高职一体化课程改革成果教材主编：刘美灵

陈哲机械工业出版社任务1.3电源管理系统的检修任务情境一辆2021款迈腾B8轿车，将点火开关转至ON位置，仪表板上的发动机故障指示灯点亮，不显示制动踏板指示灯。将点火开关转到ST位置，仪表板指示灯熄灭，发动机无法起动。任务分析初步判断，起动机能正常工作，大概是电源管理系统有故障。下面将带大家一起来学习电源管理系统的电路、电源管理系统常见故障诊断和排除方法，建立分析、解决电源管理系统故障的思路。知识目标1）熟悉电源管理系统的组成。2）掌握电源管理系统的功能。3）了解电源管理系统的工作原理。技能目标1）能对电源管理系统进行检测、诊断和维修。2）能正确使用诊断仪读取电源管理系统相关故障码和数据流。3）能通过查阅技术资料分析问题和解决问题。素养目标1）培养规范操作和安全作业的职业素养。2）培养绿色、环保和7S规范等职业意识。3）树立严谨细致、精益求精的工匠精神。任务目标一、电源管理系统的优势与中央继电器盒电源系统相比，电源管理系统的优势有：1能对用电器进行更强的控制2降低电能消耗3能对用电器进行监控4可以完成用电器之间的电子通信5能进行电能管理6能进行程序化设置7维修便利8带有自诊断功能电控汽车的电源管理系统主要包括两部分：一部分是对汽车电源设备（包括发电机和蓄电池）的输出进行控制和调节，另一部分是对用电设备的关闭和集中控制。01监控蓄电池的性能参数全面监控蓄电池的性能参数，包括放电电流、端电压、电解液温度、电容量及充电电流等。02电源管理系统对发电机的控制对于电控汽车来说，影响发电机输出电压的因素包括蓄电池的容量、发动机电控单元以及外界温度等。在确保蓄电池使用寿命的前提下，要根据蓄电池的充电状态和电解液温度，控制发电机的充电电流，实现蓄电池的快速充电。二、电源管理系统主要功能与原理如果发动机电控单元监测到蓄电池的电压过低，会自动提升发动机的转速，以此来提高发电机的输出电压，为蓄电池提供足够的电能。1电源管理系统对发电机的控制，主要是通过控制进入励磁线圈电流的占空比，来调节励磁电流的大小，从而控制发电机输出电压。2适时关闭可以暂时停用的舒适系统的用电，保证蓄电池至少具备起动发动机的电量，满足车辆急加速工况的需求，从而提高整车的燃油经济性。01分级放电管理方式优先保障：首先考虑关乎汽车基本功能的系统（如点火系统）对电能的需求。次要地位：舒适系统等置于次要地位。急加速工况：当希望汽车达到比较大的加速度时，关闭或调小舒适系统的用电。02关闭集中控制方式电源管理系统对用电设备的关闭和集中控制有的电源管理系统还用来控制发动机的起动/停止系统，如果蓄电池的SOC（荷电态）值显示蓄电池的电量不足，则使发动机的智能起动/停止系统暂时不工作。起动/停止控制在仪表板上即时显示对电源（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。诊断与监控信息显示电源管理系统的其他控制以一汽大众速腾轿车为例：电源管理系统主要由熔断器盒、继电器盒和中央电器控制单元J519组成，实现电能管理功能。三、由中央电器控制单元组成的电源管理系统1用电负荷管理2外部灯光的故障检测3内部灯光的控制4后风窗玻璃加热控制5舒适灯光控制6转向信号控制7供电端子控制8燃油泵预工作控制9发电机励磁10智能刮水器系统中央电器控制单元的主要管理功能电能管理的任务是确保蓄电池始终有足够用来起动发动机的最少能量，主要有以下3种管理模式。这3种管理模式的不同之处在于用电器被关闭的次序不同。管理模式115号线接通发电机工作电压<12.7V：要求发动机怠速提升。电压<12.2V：关闭座椅/后风窗/后视镜/转向盘加热、脚坑/门把手照明、全自动空调(降能或关闭)、信息娱乐系统。管理模式215号线接通发电机停机电压<12.2V：关闭空调(降能或关闭)、脚坑/门把手照明、上下车灯、离家功能、信息娱乐系统。管理模式315号线断开发电机停机电压<11.8V：关闭车内灯、脚坑/门把手照明、上下车灯、离家功能、信息娱乐系统。用电负荷管理电源管理的工作过程判断系统是否失常电源管理系统失效时，一般具有以下特征：●组合仪表中只有充电指示灯亮；●发动机偶尔起动困难；●蓄电池静态放电的电流不大等。补充方法：在发动机舱或安静车厢内（锁门），倾听有无类似继电器吸合的“吧嗒”声或电控单元工作声。若有，则系统存在故障。系统检测方法1读取数据流查看发电机励磁电流占空比，应在50%~90%，过低或过高均不正常。2检测电流传感器输出电压蓄电池不充放电时，基准电压为2.5V。若在2.6~2.8V波动，说明充电电流过小，系统失常。电源管理系统的检测四、由车身控制模块组成的电源管理系统1BCM是电气核心，监视和控制车身相关功能，类似网关。2负载控制来自BCM或通过CAN/LIN与远程ECU通信。3通常融入遥控开锁和防盗锁止系统等RFID功能。4管理安全、舒适性及电源，并在检修时提供诊断界面。5驾驶人操作车灯、雨刮等时，BCM充当控制中心。6与多个ECU互通，作为能源管理系统一部分减少能耗。车身控制模块的功用核心控制功能门窗/门锁控制灯光与内外照明遥控防盗/报警刮水器/后视镜电源管理/胎压BCM接收电器开关信号，直接或通过继电器控制相应电器工作。控制技术方式■分散式：多用于经济型轿车（如桑塔纳、捷达等）■集中式：应用较少（如天籁、骐达等）■分布式：中高档轿车主流（如雅阁、奥迪等）车身控制模块能够控制的车身功能系统01软起动保护对刮水器等大电感性负载采用PWM方式软起动，降低对电源冲击并保护设备。02短路安全保护当设备发生短路故障时，及时切断供电回路，有效避免电路着火等安全事故。03故障诊断报警具备完善的系统监测能力，能够对设备故障进行实时诊断、发出报警并记录信息。04多模块协同控制系统内的复杂功能并非单一独立运作，而是由各个功能模块之间紧密配合协同完成。05CAN总线信息共享信息按协议在总线广播传递，便于行车记录仪等新设备读取信号，降低开发成本。车身控制模块能够控制的车身功能系统功能蓄电池温度计算值蓄电池电压计算值蓄电池容量计算值采取的措施怠速提高1起动低于-15°C低于13.0V—请求第1级怠速提高怠速提高1起动——净损失>0.6A·h请求第1级怠速提高怠速提高1起动—低于10.9V—请求第1级怠速提高怠速提高1终止高于-15°C高于12.0V净损失<0.2A·h取消第1级怠速提高请求减负荷1起动——净损失为4A·h除霜器、座椅等按其周期的20%循环关闭减负荷1起动—低于10.9V—除霜器、座椅等按其周期的20%循环关闭减负荷1终止—高于12.0V净损失<2A·h清除减负荷1别克汽车BCM电源管理系统电源管理功能（第一部分）功能蓄电池温度计算值蓄电池电压计算值蓄电池容量计算值采取的措施怠速提高2起动——蓄电池容量净损失大于1.6Ah请求第2级怠速提高怠速提高2起动—低于10.9V—请求第2级怠速提高怠速提高2终止—高于12.0V蓄电池容量净损失小于0.8Ah取消第2级怠速提高请求怠速提高3起动——蓄电池容量净损失为10.0Ah请求第3级怠速提高怠速提高3起动—低于10.9V—请求第3级怠速提高怠速提高3终止—高于12.0V蓄电池容量净损失小于6.0Ah取消第3级怠速提高请求别克汽车BCM电源管理系统电源管理功能（第二部分）功能蓄电池温度计算值蓄电池电压计算值蓄电池容量计算值采取的措施减负荷2起动—低于10.9V蓄电池容量净损失大于12Ah后窗除霜器、加热型后视镜、加热型座椅按其周期的50%循环关闭，驾驶人信息中心将显示BATTERYSAVERACTIVE信息减负荷2起动—低于10.9V—后窗除霜器、加热型后视镜、加热型座椅按其周期的50%循环关闭，驾驶人信息中心将显示BATTERYSAVERACTIVE信息减负荷2终止—高于12.6V蓄电池容