充电系统的说明和操作
充电系统的操作
充电系统的目的在于保持蓄电池充电和车辆负载。常规发电机充电系统与该系统之间的主要区别在于发电机已被 14V 电源模块取代。14V 电源模块通过高压系统提供电源以便为蓄电池充电。有 7 种操作模式，它们包括：
- • 蓄电池硫化模式
- • 正常模式
- • 燃油经济模式
- • 前大灯模式
- • 电压下降模式
- • 工厂组装模式
充电框图
充电系统部件
14V 电源模块
14V 电源模块通过高压系统提供电源以便为蓄电池充电。发动机控制模块为 14V 电源模块提供脉宽充电请求信号（L 端子）。14V 电源模块将脉宽调制反馈信号（F 端子）返回给发动机控制模块。14V 电源模块将状态和故障模式报告为占空比函数。14V
电源模块根据发动机控制模块信号为蓄电池充电。
驱动电机/发电机
驱动电机/发电机是位于变速器壳体内的可维修的部件。当转子旋转时，它将使定子线圈产生交流电 (AC)。交流电压输至驱动电机发电机电源逆变器模块 (PIM)，转换成高压直流 (DC) 电。电源逆变器模块的输出通过附件直流电源转换器模块 14V 电源模块转变成低压电源用于汽车电气系统以保持电气负载和蓄电池充电。
车身控制模块 (BCM)
车身控制模块 (BCM) 是一个 GMLAN 设备。它与发动机控制模块 (ECM) 和仪表板组合仪表通信以进行电源管理操作。车身控制模块确定所需的电压设定点并将信息发送至发动机控制模块 (ECM)，随后由发动机控制模块将该信息发送至 14V 电源模块。车身控制模块
监测蓄电池电流传感器、蓄电池正极电压电路，并估计蓄电池温度以确定蓄电池充电状态。
蓄电池电流传感器
蓄电池电流传感器是一个可维修的部件，它与蓄电池的蓄电池负极电缆连接。蓄电池电流传感器是一个 3 线式霍尔效应电流传感器。蓄电池电流传感器监测蓄电池电流。它直接输入到车身控制模块中。它产生一个 128 Hz、占空比为 0-100% 的 5 V 脉宽调制
(PWM) 信号。正常的占空比在 5–95% 之间。0–5% 和 95–100% 之间的占空比用于诊断目的。
发动机控制模块 (ECM)
根据来自车身控制模块和混合动力控制模块 2 的信息，发动机控制模块接收控制指令。
仪表板组合仪表
仪表板组合仪表在故障发生时提醒顾客，并提供电压表。有 2 种提醒方式，充电指示灯和驾驶员信息中心的“SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）”信息。
蓄电池硫化模式
蓄电池硫化模式用于帮助保持蓄电池寿命。在充电系统电压低于 13.2 V 持续约 30 分钟后，充电系统将进入蓄电池硫化模式以尝试提高车辆充电能力。处于此模式后，车身控制模块将设置在 13.9–15.5 V 之间的目标输出电压持续 5 分钟。在这
5 分钟后，根据电压需求，车身控制模块将确定进入哪一个模式。
正常模式
满足以下任一条件时，车身控制模块将进入“正常模式”。
- • 刮水器开启持续超过 3 秒。
- • HVAC 控制头感测到 GMLAN（温度控制电压提高模式请求）属实。高速冷却风扇、后窗除雾器和 HVAC 高速鼓风机操作会导致车身控制模块至进入充电模式。
- • 估计的蓄电池温度低于 0°C (32°F)。
- • 车速高于 145 km/h (90 MPH)
- • 电流传感器存在故障
- • 确定系统电压低于 12.56 V
- • 启动牵引/拖运模式
满足上述任一条件后，取决于蓄电池充电状态和估计的蓄电池温度，系统将发电机目标输出电压设置在 13.9-15.5 V 之间。
燃油经济模式
当环境空气温度高于 0°C (32°F) 但低于或等于 80°C (176°F)，计算的蓄电池电流大于 −8 A 但小于 5 A 且蓄电池充电状态大于或等于 85% 时，车身控制模块将进入燃油经济模式。它的目标 14V 电源模块设定点电压为蓄电池开路电压，可以在
12.6-13.2 V 之间。当出现以上所述任一条件时，车身控制模块将退出此模式并进入“正常模式”。
前大灯模式
当远光或近光前大灯打开时，车身控制模块将进入“前大灯模式”。在 13.9–14.5 V 之间调节电压。
电压下降模式
当计算的蓄电池温度高于 0°C (32°F)，计算的蓄电池电流大于 −7 A 但小于 1 A 时，车身控制模块将进入电压下降模式。它的目标 14V 电源模块设定点电压为 12.9-13.2 V。一旦满足“正常模式”准则，车身控制模块将退出该模式。
工厂组装模式
在向客户交付车辆时，车身控制模块将在首个 500 mi 的行驶过程中增加充电电压以尽量确保 12 V 蓄电池充满电。
电源管理概述
电源管理系统用于监测和控制充电系统，并发出诊断信息，提醒驾驶员注意可能存在故障。本电源管理系统主要利用已有的车载电脑功能，使充电系统效率最大化，管理负载，改善蓄电池充电状态和寿命，使系统对燃油经济性的影响降到最小程度。电源管理系统执行 3 个功能：
- • 监测蓄电池电压并估计蓄电池的状态。
- • 它的改进措施包括调节电压。
- • 进行诊断并提醒驾驶员。
在车辆熄火或置于维修模式时，估计蓄电池状态。车辆熄火期间，测量开路电路的电压以确定蓄电池的充电状态。充电状态是蓄电池的酸液浓度和内阻的函数。蓄电池停止工作数小时后，通过读取蓄电池开路电压估计充电状态。
充电状态可作为一种诊断手段，使顾客或经销商了解蓄电池的状态。车辆启动期间，运算法则根据调整的净安培小时数、蓄电池容量、初始充电状态和温度，持续估算充电状态。
运行时，蓄电池放电程度主要由蓄电池电流传感器确定，该传感器集成在蓄电池中，可获取净 Ah 数。
此外，电源管理功能用于执行稳压控制，以改善蓄电池充电状态、蓄电池寿命和燃油经济性。这是通过对蓄电池充电状态和温度的了解，将充电电压设置为不损害蓄电池寿命的最佳充电电压来完成的。
仪表板组合仪表的操作
充电指示灯的操作
以下一个或多个情况发生时，仪表板组合仪表点亮充电指示灯，并在驾驶员信息中心显示充电系统警告信息：
- • 发动机控制模块 (ECM) 检测到系统电压低于 11 V 或高于 16 V。仪表板组合仪表接收到来自发动机控制模块请求点亮指示灯的 GMLAN 信息。
- • 车身控制模块确定系统电压低于 11 V 或高于 16 V。
- • 仪表板组合仪表接收到来自车身控制模块的 GMLAN 信息，指示存在系统电压范围问题。
- • 仪表板组合仪表在每个车辆启动循环开始时执行显示测试。指示灯点亮约 3 秒。
- • 将点火开关置于“ON（打开）”位置，关闭发动机。
蓄电池电压表运行
仪表板组合仪表通过 GMLAN 串行数据电路，显示从车身控制模块接收到的系统电压。如果与车身控制模块没有通信，电压表指示最小值。
车辆装备有稳压控制系统。这将导致电压表在 12-14 V 之间波动，与非调节式系统常保持在 14 V 的恒定读数相反。稳压控制系统的波动是正常的系统运行，无需维修。
SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）
车身控制模块 和发动机控制模块将一条 GMLAN 信息发送到驾驶员信息中心，以显示信息“BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）”。充电指示灯由于故障被指令点亮时，总会显示此信息。