E70 供电

E70 供电

一个由硬件和软件构成的复合结构确保车辆系统的供电。主要有 2 项用于供电的软件功能：

1. 动力管理系统
   
2. 电源管理
   

动力管理系统保证始终有足够的起动马达电流可供使用。
动力管理系统在发动机静止时也监控车辆。
动力管理系统包括车辆中产生、存储和消耗电能的所有组件。
动力管理系统的数据分布在多个控制单元上。

电源管理是动力管理系统的一个分系统。电源管理由发动机控制单元执行 (DME 或 DDE：数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统)。
在行车过程中电源管理调节发电机功率以及蓄电池充电情况。

部件简短描述

将描述供电系统的下列部件：

• 蓄电池
  
• 发电机
  
• 接线盒电子装置
  
• 分电器
  
• 智能型蓄电池传感器
  
• 便捷进入及起动系统
  
• 数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统
  
• 多重乘员保护系统
  
• 串行数据接口
  
• 蓄电池导线
  
• 继电器盒
  
  

系统电路图

蓄电池

安装的蓄电池的容量与使用的发动机和车辆装备有关。所需容量的选择标准有：

• 发动机的冷起动状态
  
• 车辆的休眠电流消耗
  
• 停车时用电器 (停车预热装置、电话等) 的能量需求
  
  

发电机

发电机在发动机运转时产生一个可变充电电压，给蓄电池充电。
此可变充电电压由电源管理根据温度和电流通过 DME/DDE 通过提高发动机转速来影响。

JBE：接线盒电子装置

JBE 是车辆上的中央数据接口 (总线网关)。

JBE 是接线盒的组成部分。接线盒是一个由接线盒电子装置和前部分电器组成的总成。前部分电器和 JBE 不能单独更换。

在分电器中安装有保险丝和继电器。下列继电器对供电特别重要：

• 总线端 Kl. 15 继电器 (后部分电器)
  
• 用于用电器断开的总线端 Kl. 30g 继电器 (后部和前部分电器)
  
• 用于发生故障时断开的总线端 Kl. 30g-f 继电器 (后部分电器)
  
  

分电器

存在下列分电器：

• 发动机室内的分电器：电控箱
  
• 接线盒中的前部分电器
  
• 后部分电器
  
• 保险丝组
  保险丝组只能整体更换。保险丝不能单独更换。
  保险丝组包含下列用电器的保险丝：
  
  • 电子气门控制系统
    
  • 共轨系统 (柴油发动机的喷射装置)
    
  • 电控辅助加热器
    
  • 接线盒电子装置中的前部分电器
    
  • 后部分电器
    
  • 智能型蓄电池传感器
    
  • 电动风扇 (8 缸柴油发动机)
    
    

IBS：智能型蓄电池传感器

IBS 是一个机电一体化的智能型蓄电池传感器，带自己专用的微处理器。此微处理器是电子模块的组成部分。电子模块用于检测电压、流过的电流和蓄电池温度。
在电子模块中安装了下列组件：

• 一个并联电阻 (用于电流测量的电阻)
  
• 一个温度传感器
  
• 一个线路板上的电子分析装置
  

IBS 不断测量蓄电池的下列值：

• 端电压
  
• 充电电流
  
• 放电电流
  
• 蓄电池温度
  
  

为了进行数据传输，IBS 通过串行数据接口 (BSD) 与数字式发动机电子伺控系统 (DME) 或数字式柴油机电子伺控系统 (DDE) 连接。

在行驶模式下和在车辆处于静止状态时查询这些测量值：

• 行驶模式：
  
  • 计算蓄电池状态作为蓄电池充电状态 (SOC："充电状态") 和蓄电池状态 (SOH："健康状态") 的基础。平衡蓄电池充电和放电电流。
    不断监控蓄电池充电状态和传送数据。
    
  • 计算发动机起动时的电流变化，以便确定蓄电池状态。
    
  在行驶模式下 IBS 通过串行数据接口 (BSD) 向发动机控制单元 (DME/DDE) 传送数据。IBS 中的软件控制与上级发动机控制单元 (DME/DDE) 的通信。
  

• 车辆静止
  在车辆处于静止状态时，周期性地查询测量值，以便识别能量损耗。
  IBS 已被编程设定成每 40 秒钟醒一次，以便能够通过重新测量更新测量值。测量持续时间约 50 毫秒 (ms)。测量值在 IBS 中存储到用于记录休眠电流的存储器内。
  在发动机重新起动后，DME/DDE 读取休眠电流的变化过程。当与规定的休眠电流变化过程存在偏差时，在 DME/DDE 的故障代码存储器中进行一次输入。
  
  

CAS：便捷进入及起动系统

便捷进入及起动系统参与总线端控制 (总线端 Kl. R、总线端 Kl. 15、总线端 Kl. 30g)。
总线端控制为供电提供基本信息。

CAS 已与下列部件和控制单元连接：

• • 便捷进入及起动系统通过一根直接导线与起动 / 停止按钮和与识别传感器的插口槽连接。
    起动 / 停止按钮和插口槽在转向柱旁边。
    
  • 起动马达和 DME 或 DDE 连接到 CAS 上。
    
  CAS 控制单元是 K-CAN 上的总线部件。
  
  

DME 或 DDE：数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统

DME 或 DDE 按如下方式参与供电：当发电机电压下降时，DME/DDE 根据需要提高发动机转速。这方面的软件被称为 "电源管理"。

DME/DDE 是 PT-CAN (动力传动系控制器区域网络) 上的总线部件。

DME/DDE 分析当前的蓄电池状态。因此 DME/DDE 也影响总线端 Kl. 30g-f。

MRS：多重乘员保护系统

当乘员保护系统触发时，MRS 控制单元向其它控制单元发送一个信息。DME 根据事故严重程度断开例如电动燃油泵。

串行数据接口

串行数据接口是发动机控制单元 (DME 或 DDE) 和发电机之间的数据线。

蓄电池导线

2 根蓄电池导线将蓄电池与发动机室连接：

• 蓄电池导线之一通过外部起动接线柱通往起动马达和发电机。通过碰撞安全模块监控这根蓄电池导线。
  
• 另一根导线用于供电，并通往保险丝组。
  
  

继电器盒

配置情况与发动机型号和国家规格有关。

• 汽油发动机上的电子气门控制系统继电器
  
• 二次空气泵继电器 (仅限带汽油发动机的美规车型)
  
• 共轨继电器 (仅柴油发动机)
  
  

系统功能

描述了供电的下列系统功能：

• 电源管理 ("高级电源管理")
  
• 串行数据接口失效时的紧急运行
  
• 动力管理系统
  控制单元的供电、停车时用电器的用电器断开以及休眠电流监控
  
• 供电的数据传输
  
  

电源管理

电源管理是发动机控制单元 (DME/DDE：数字式发动机电子伺控系统或数字式柴油机电子伺控系统)。
电源管理计算用于供电调节的标准值。
车型系列 E70 将只安装高级电源管理 (APM)。

高级电源管理

智能型蓄电池传感器 (IBS) 对高级电源管理的更大功能范围起决定作用。IBS 向电源管理提供关于蓄电池状态的信息。不再需要借助车外温度计算蓄电池温度。蓄电池温度直接由 IBS 测量。

高级电源管理能够执行下列功能：

• 怠速转速提升
  在装备汽油发动机的车辆上，一旦尽管发电机已达最大负荷但仍消耗蓄电池的电能，就将怠速转速提高最多 200 rpm。
  对于柴油发动机不需要怠速转速提升。因为：发电机和发动机之间的变速比比在汽油发动机上高。因此发电机在怠速转速时已经具有高转速。
  发电机在怠速转速时也有高的功率输出。不需要提高转速。
  
  
• 最佳充电电压
  根据计算出的蓄电池温度调节发电机电压。
  蓄电池温度可根据车外温度计算出。根据蓄电池温度计算出充电电压标准值。此信息可通过串行数据接口通知发电机中的调节器。
  
• 蓄电池检测
  
• 电源诊断
  
• 单个用电器断开或减小功率消耗
  在带 IBS 的车辆上，需要时可降低用电器功率或将其完全断开，即使在发动机运转期间也一样。在行车过程中只降低与安全无关的和不能直接感觉到的用电器的功率或将其完全断开，例如：后窗加热装置间歇工作或座椅加热装置间歇工作、空调风扇驱动功率降低一小部分等。
  在装备柴油发动机的车辆上调节电控辅助加热器的功率消耗。
  单个用电器断开或减小功率消耗可降低临界情况下的电流消耗。因此蓄电池不放电。
  用电器断开只能在 2 种情况下激活：
  
  • 蓄电池充电状态处于临界范围
    
  • 发电机已满负荷
    
    

• 调节电控辅助加热器
  在装备柴油发动机而不带停车预热装置的车辆上，另外通过一个按 PTC 原理工作的电控辅助加热器加热暖风热交换器。此电控辅助加热器属于需要相对多的功率 (最高 1200 W) 并因此由电源管理调节的用电器。此外，在装备后座区空调的车辆上在后座区中使用另外一个电控辅助加热器 (600 W)。可按如下方式调节这些高的电功率：
  
  • IHKA 控制单元控制电控辅助加热器 (通过 LIN 总线) 而 FKA 控制单元控制后座区中的电控辅助加热器 (通过一个按脉冲宽度调制的信号)。
    
  • DDE 调节电控辅助加热器的最大电功率 (CAN 信息中的信号)。
    电控辅助加热器的最大功率按如下方式取决于发电机的负荷系数：
    
    • 发电机负荷系数最大 70 %：电控辅助加热器得到分配的全部电功率。
      
    • 发电机负荷系数在 70 % 和 80 % 之间：电控辅助加热器可以保持功率，但不允许提高功率。
      
    • 发电机负荷系数自 80 % 起：电控辅助加热器必须将功率连续降低至 0 %。
      
  • 电控辅助加热器根据 DDE 的规定值调节排管放热器的加热功率。
    
    

动力管理系统

动力管理系统监控和控制车辆的电源供应和消耗。监控和控制通过不同组件联合进行。动力管理系统将不同功能或信号及特性线相结合，以便产生和输出控制信号。

将描述下列功能：

• 总线端控制
  
• 动力管理系统内的数据传输
  
• 车辆处于静止状态时的供电
  
• 休眠电流监控
  
  

总线端控制

许多用电器通过总线端 Kl. 30g 或通过总线端 Kl. 30g-f 连接到供电上。

但某些用电器也仍旧直接由总线端 Kl. 30 供电。例如防盗报警系统即使在点火开关处于关闭状态时也必须激活。

动力管理系统内的数据传输

在发动机静止时，某些用电器通过总线端 Kl. 30g 按如下方式断开：CAS (便捷进入及起动系统) 按时间控制断开总线端 Kl. 30g 继电器。

车辆处于静止状态时的供电

迄今为止已知下列总线端为电器供电：

• 总线端 Kl. 30：长时正极
  不同用电器始终直接连接在总线端 Kl. 30 上。
  
• 总线端 Kl. R
  总线端 Kl. R 由 CAS 转换。
  
• 总线端 Kl. 15
  总线端 Kl. 15 由 CAS 转换。
  
• 总线端 Kl. 30g：可转换的长时正极
  根据时间断开：
  总线端 Kl. 30g 继电器始终存在。
  总线端 Kl. 30g 继电器在总线端 Kl. R 断开约 30 分钟后断开连接的用电器。
  当车辆中安装了电话时，滞后时间延长到 60 分钟。总线端 Kl. 30g 继电器由便捷进入及起动系统 (CAS) 控制。
  
• 总线端 Kl. 30g-f：发生故障时断开
  总线端 Kl. 30g-f 继电器在出现故障时断开连接的用电器。总线端 Kl. 30g-f 继电器由接线盒电子装置控制。
  接线盒电子装置 (JBE) 监控车辆处于静止状态时的休眠电流。可识别下列故障：
  
  • 总线系统上的非法唤醒过程
    
  • 保持总线系统一直激活的控制单元 (妨碍 "休眠")
    
  下列断电条件和接通条件适用于总线端 Kl. 30g-f 继电器：
  
  • 断电条件：
    
    • 收到信息 "信号断开"。
      5 分钟后总线端 Kl. 30g-f 继电器断开。
      
    • 在发动机控制单元中不断读取和分析蓄电池状态。如果低于车辆蓄电池的起动功能，此继电器也同样断开。
      
    • 总线端 Kl. 30g 断开后总线上的数据传输持续 10 分钟，不存在接通条件。
      
    • 车辆在总线端 Kl. 30g 断开后被 "唤醒" 20 次，不存在接通条件。
      总线端 Kl. 30g-f 继电器是一个双稳态继电器。各个开关状态在断电时也保持不变。在正常情况下此继电器始终处于接通状态。发生故障时，此继电器断开连接的用电器。
      
  • 接通条件：
    当总线端 Kl. 30g-f 继电器已断开时，只能通过规定的接通条件重新接通。
    总线端 Kl. 30g-f 继电器的接通条件：
    
    • 解除车辆联锁
      
    • 打开一个盖板或车门
      
    • 接通总线端 Kl. R
      
      

休眠电流监控

由于不同的原因必须进行休眠电流监控。

• 保持蓄电池的起动功能：
  当低于蓄电池的起动功能时，动力管理系统发送一个停车时用电器断开要求。
  停车时用电器必须与总线端状态无关地进行功能抑制，并在 5 分钟后已经达到休眠电流。
  
• 用电器断开
  当动力管理系统的休眠电流监控已经工作时，仍允许某些用电器处于工作状态。
  用电器按照不同的标准断开，并被分成下列类别：
  
  • 舒适性用电器
    
    • 后窗加热装置
      
    • 座椅加热装置
      
    舒适性用电器在发动机关闭后自动断开。已断开的舒适性用电器在发动机重新起动后才允许重新激活。
    
  • 法律规定的停车时用电器
    
    • 停车灯
      
    • 闪烁报警灯
      
    只要情况允许，法律规定的停车时用电器在发动机关闭后必须仍旧准备就绪。在达到蓄电池的起动功能极限时，这些停车时用电器也不断开。
    
  • 停车时用电器
    
    • 停车预热
      
    • 停车通风
      
    • 通信组件
      (显示器、总线端 Kl. 30g、远程信息处理服务)
      
    列举的停车时用电器在发动机关闭后可以接通。在达到蓄电池的起动功能极限时，这些停车时用电器将自动断开。断开由 DME/DDE 通过一个 CAN 信息请求。
    
  • 系统决定的配套部件
    
    • 电动冷却器风扇
      
    系统决定的配套部件在发动机关闭后仍可工作一定时间。
    
    

供电的数据传输

CAS (便捷进入及起动系统) 按如下方式转发总线端控制的数据：

• 总线端 Kl. R 接通或断开
  
• 总线端 Kl. 15 接通或断开
  
• 等等
  

CAS (便捷进入及起动系统) 转换下列总线端的相应继电器：

• 总线端 Kl. 15
  
• 总线端 Kl. 30g
  

JBE (接线盒电子装置) 转换下列总线端的相应继电器：

• 总线端 Kl. 30g-f
  

给这些总线端上的控制单元供电并将它们 "唤醒"。
相应的车辆系统被激活。

主要通过总线端 Kl. 30g 和通过总线端 Kl. 30g-f 给用电器供电。但某些用电器也仍旧直接由总线端 Kl. 30 供电。例如防盗报警系统即使在点火开关处于关闭状态时也必须激活。
如果车辆静止状态下的蓄电池电流 (自总线端 Kl. R 断开后 68 分钟起) 超过 80 毫安 (mA) (厂方设定，可调整)，则在 DME/DDE 中存储一个故障代码存储记录，并向客户显示一条检查控制信息 (蓄电池在静止状态下的放电过高)。
在怀疑电流消耗过高时，无论如何都应进行一次休眠电流测量。

串行接口失效时的紧急运行

如果发动机控制单元和发电机之间的串行数据接口断路，则发电机电压被恒定调节到 14.3 V。

售后服务提示

一般说明

将给出下列一般说明：

• 蓄电池的连续充电
  
• 智能型蓄电池传感器的保护
  
• 更换蓄电池
  
• 发电机
  
  

蓄电池的连续充电

提示！连续充电装置不能连接到点烟器上。

点烟器由接线盒中的分电器通过一个继电器供电。在总线端 Kl. 15 断开后，该继电器释放。这就意味着，连接在点烟器上的连续充电装置被从蓄电池上脱开。蓄电池只能通过外部起动接线柱充电。只有这样才能记录车辆的能量输入。

智能型蓄电池传感器的保护

小心！存在机械高负荷时有损坏的危险。

• 不要在蓄电池负极上进行附加连接。
  
• 不要修改接地导线。
  接地导线也用于导热。
  
• 不要在 IBS (智能型蓄电池传感器) 和传感器螺栓之间建立连接。
  
• 在将极靴从蓄电池接线柱上断开时不要粗暴用力：
  
  • 不要拉接地导线。
    
  • 不要将工具安装到 IBS 下面撬起极靴。
    
• 不要用 IBS 的接头作杠杆。
  
• 使用扭力扳手并按照维修说明调整拧紧力矩。
  
• 不要松开或拧紧传感器螺栓 (星形螺栓)。
  
• 避免 IBS 和接地之间发生接触。
  
  

更换蓄电池

小心！在更换蓄电池时 IBS 和导线有损坏的危险。

在更换蓄电池时 IBS (智能型蓄电池传感器) 和导线可能由于机械高负荷损坏。

在更换蓄电池时注意：

• 始终按照维修说明操作。
  
• 避免集成式蓄电池传感器遭受机械高负荷。
  
  

提示！在更换蓄电池时执行服务功能 "记录更换蓄电池"。

在更换蓄电池时使用批量安装的蓄电池参数 (容量)。车辆所需的蓄电池参数已在便捷进入及起动系统 (CAS) 中和发动机电子系统 (DME/DDE) 中设码。

• 在安装具有其它容量的蓄电池时要对 CAS 重新进行设码。用 Progman 进行 "蓄电池" 加装。
  
• 删除发动机控制单元内与更换蓄电池有关的故障代码存储记录。
  
  

发电机

安装的发电机型号取决于使用的发动机和车辆装备。

诊断提示

电源诊断

由于蓄电池放完电或车载网络有问题而引起的故障停车可能有不同的原因。在大多数情况下，原因不在于蓄 电池本身。由于这个原因，更换蓄电池仅在极个别的情况下能够长期解决问题。
必须对故障源进行系统诊断。
当车辆来到修理厂时，投诉的故障常常不再存在。因此车辆中存储的数据是故障诊断的基础。关于蓄电池状态以及不同总线系统的功能过程的信息被存储在相应的控制单元中。

这些信息可由 BMW 诊断系统调用并分析。在 BMW 诊断系统中存在一个这方面的测试模块。此用于电源诊断的测试模块从相应控制单元中读取所有相关数据。

显示下列信息：

• 异常信息
  当怀疑存在某个故障时才存储故障记录。
  
• 标准信息
  这些信息可以一直显示。
  

电源诊断可识别下列故障：

• 操作错误
  
• 车辆故障
  
  

• 操作错误
  
  • 停车灯、停车警示灯或闪烁报警灯在车辆停车后曾打开过长时间。
    
  • 总线端 Kl. R 或总线端 Kl. 15 曾在发动机关闭后接通过长时间。
    
  • 车辆的停放时间过长。
    
  • 频繁在接通多个用电器的情况下短途行驶
    
    
• 车辆故障
  
  • 蓄电池损坏
    
  • 发电机有故障
    
  • 休眠电流过高，在总线系统不工作时偶尔大于 80 毫安 (mA)
    
  • 车辆不休眠：车辆达不到静止状态，总线系统保持激活。
    
  • 车辆不断被唤醒
    
    

设码 / 编程提示

蓄电池数据已在便捷进入及起动系统 (CAS) 中设码。数据可通过 BMW 诊断系统读取。

保留印刷错误、内容疏忽和技术更改的可能性。