高壓蓄電池排氣單元
▼ 排氣單元
排氣單元有兩項任務。第一項任務是補償高電壓蓄電池單元內部和外部之間的較大壓力差。只有某一蓄電池組電池損壞時，才會產生這種壓力差。在此情況下，出於安全原因，蓄電池組電池已損壞的電池模塊殼體會打開，以便降低壓力。氣體首先存在於高電壓蓄電池單元殼體內，然後通過排氣單元排到外面。此外熱交換器洩漏和製冷劑溢出時，壓力會升高。
排氣單元的第二項任務是向外輸送高電壓蓄電池單元內部產生的冷凝物。在高電壓蓄電池單元內部除技術組件外還有空氣。
通過較低環境溫度或啟用冷卻功能後通過製冷劑對空氣或殼體進行冷卻時，空氣中的部分水蒸氣就會冷凝。因此在高電壓蓄電池單元內部可能會形成少量液態水。這不會對功能產生任何影響。
空氣或殼體再次受熱時，水就會重新蒸發，同時殼體內的壓力稍稍增大。排氣單元可通過向外排出受熱空氣進行壓力補償。此時會將空氣中包含的水蒸氣連同之前的液態冷凝物一起向外排出。
為了完成上述任務，排氣單元帶有一個透氣（和水蒸氣）但不透水的隔膜。在隔膜上方有一個心軸，高電壓蓄電池單元內過壓較高時，該心軸會毀壞隔膜。在隔膜上方有一個兩件式蓋板，可防止較大汙物進入。
▼ 排氣單元安裝在殼體上部件
提示1：
通風單元可以作為完整單元在售後維修部門進行更換。如果排氣單元出現機械損傷，則建議更換排氣單元。
如高電壓蓄電池單元殼體上部也受損（例如裂縫），聯繫官方技術支持部門以確定合適的維修方案。
提示2：
使用 EoS 測試儀（售後服務端）進行最終測試時，應使用適用於 F49 PHEV 排氣單元的檢測適配器。
高壓蓄電池製冷劑循環迴路接口
▼ 製冷劑循環迴路接口
為對高電壓蓄電池單元進行冷卻，在此將其接入加熱與空調系統製冷劑循環迴路內。為了能夠根據需要進行冷卻，在高電壓蓄電池單元上有一個電氣控制式膨脹和截止組合閥。
膨脹和截止組合閥通過硬絞線與 SME 控制單元連接，由該控制單元直接啟用。供電中斷時閥門關閉，此時沒有製冷劑流入高電壓蓄電池單元內。閥門只能識別出“關閉”和“打開”位置。通過熱學方式調節制冷劑流入量。
高壓蓄電池冷卻系統
▼ 概述
為了儘可能延長高電壓蓄電池的使用壽命並獲得最大功率，應在規定溫度範圍內運行蓄電池。溫度在-40°C至+55°C範圍內（實際電池溫度）時，原則上高電壓蓄電池單元處於可運行狀態。就溫度特性而言，高電壓蓄電池單元是一個惰性系統，即電池需要幾個小時才能達到環境溫度。在及其炎熱或寒冷的環境下短暫停留並不表示電池已經達到環境溫度。
但就使用壽命和功率而言，最佳電池溫度範圍明顯縮小。該範圍為+25°C至+40°C。如果在功率輸出較高時電池溫度持續明顯超出該範圍，就會影響蓄電池組電池使用壽命。為了消除該影響並在所有環境溫度條件下確保最大功率，F49PHEV的高電壓蓄電池單元帶有自動冷卻功能。
F49 PHEV 上未安裝高電壓蓄電池單元加熱裝置。
F49 PHEV 標配高電壓蓄電池冷卻系統。為此將其接入加熱與空調系統製冷劑循環迴路內。
▼ 高電壓蓄電池單元冷卻系統
上圖所示為 F49 PHEV 高電壓蓄電池單元的製冷劑循環迴路與冷卻液循環迴路。高電壓蓄電池單元直接通過冷卻液進行冷卻，冷卻液循環迴路與製冷劑循環迴路通過冷卻液製冷劑熱交換器（即冷卻單元）連接。
因此，空調系統製冷劑循環迴路由兩個並聯支路構成。一個用於冷卻車內空間，一個用於冷卻高電壓蓄電池單元。兩個支路各有一個膨脹和截止組合閥，用於相互獨立地控制空調功能。蓄電池管理電子裝置可通過施加電壓啟用並打開冷卻單元上的膨脹和截
止組合閥。這樣可使製冷劑流入冷卻單元內，在此膨脹、蒸發並冷卻流經高電壓蓄電池的冷卻液。車內空間冷卻同樣根據需要來進行。熱交換器前的膨脹和截止組合閥也能夠通過 EME 以電氣方式啟用。
電動冷卻液泵通過冷卻液循環迴路輸送冷卻液。只要冷卻液的溫度低於電池模塊，僅利用冷卻液的循環流動便可冷卻電池模塊。冷卻液溫度上升，不足以使電池模塊的溫度保持在預期範圍內。
因此必須要降低冷卻液的溫度，需藉助冷卻液製冷劑熱交換器（即冷卻單元）。這是介於高電壓蓄電池冷卻液循環迴路與空調系統製冷劑循環迴路之間的接口。
如冷卻單元上的膨脹和截止組合閥使用電氣方式啟用並打開，液態製冷劑將流入冷卻單元並蒸發。這樣可吸收環境空氣熱量，因此也是一種流經冷卻液循環迴路的冷卻液。電動空調壓縮（EKK）再次壓縮製冷劑並輸送至電容器，製冷劑在此重新變為液體狀態。
因此製冷劑可再次吸收熱量。
▼ 冷卻系統功能
冷卻系統可實現兩種運行狀態：
• 冷卻系統關閉
• 冷卻系統接通
主要根據電池溫度、環境溫度以及高電壓蓄電池獲取或輸送的功率來啟用這些運行狀態。SME 控制單元根據輸入參數決定需要哪種運行狀態。
下圖展示了輸入參數、SME 控制單元的作用以及控制所用執行機構。
“冷卻系統關閉”運行狀態
電池溫度處於或低於最佳範圍時，會啟用“冷卻系統關閉”運行狀態。車輛在適中環境溫度下以較低電功率行駛時，通常會啟用該運行狀態。“冷卻系統關閉”運行狀態非常高效，因為無需其它能量來對高電壓蓄電池進行冷卻。
相關組件按以下方式工作：
• 需要對車內空間進行冷卻時，電動空調壓縮機不運行或降低功率運行。
• 冷卻單元上的膨脹和截止組合閥與電動冷卻液泵均關閉。
“冷卻系統接通”運行狀態
蓄電池組電池溫度上升至 30 °C 左右時，就會開始冷卻高電壓蓄電池。SME 控制單元以兩個優先級向 IHKA 控制單元提出冷卻要求。之後 IHKA 決定是否對車內空間、高電壓蓄電池單元或二者進行冷卻。SME 提出優先級較低的冷卻要求且車內空間冷卻要求較高時，IHKA 可能會拒絕提出的冷卻要求。但 SM
E 提出優先級較高的冷卻要求時，始終會對高電壓蓄電池進行冷卻。
進行冷卻時，IHKA 要求電機電子裝置內的高電壓電源管理系統提供用於電動空調壓縮機的電功率。
在冷卻運行狀態下，組件工作方式如下：
• SME 控制單元提出冷卻要求
• IKHA 授權後，SME 控制單元啟用電動冷卻液泵 - 如未啟用 - 與冷卻單元上的膨脹和截止組合閥。通過這種方式使該閥門打開，製冷劑流入冷卻單元內。
• 電動空調壓縮機運行。
儘管此過程需要高電壓電氣系統提供能量，但最重要的是：只有這樣才能確保蓄電池組電池具有較長使用壽命與較高效率。
蓄電池組電池溫度明顯低於 20 °C 最佳運行溫度時，其功率會暫時受限且能量轉換效率也不理想。這是無法避免的鋰離子蓄電池化學效應。
如果長時間（例如多日）將 F49 PHEV 停放在極低環境溫度條件下，蓄電池組電池也會變為與環境溫度一樣低。在此情況下，剛開始行駛時，可能無法提供最大電動驅動功率。但客戶並不會有所察覺，因為此時由內燃機驅動車輛。
▼ 冷卻系統組件
熱交換器
在高電壓蓄電池單元內部，冷卻液在管路和冷卻通道（鋁合金材質）內流動。通過入口管路流入的冷卻液在高電壓蓄電池單元接口後分別進入兩個管路。低溫冷卻液首先流經熱交換器外部的四個冷卻液通道，吸收電池模塊的熱量，並彙集到熱交換器另一端，然後通過中間的四個通道返回冷卻電池模塊。
熱交換器為單層結構，具有良好熱傳導性且比重低，由 8 個多接口管道構成。在一定範圍內，最大優化2.2 kN 模塊下支撐力，以確保足夠的熱傳導性能且不損害電池模塊與熱交換器。介於傳導體與電池模塊之間的熱阻很小。
熱交換器需經過一系列組件測試，例如壓降測試、氣密性測試、爆破壓力測試與振動測試。所有這些都將在汽車等級測試與確認期間進一步優化。
為了確保冷卻液通道排出電池模塊熱量，必須以均勻分佈的作用力將冷卻通道整個平面壓到電池模塊上。
通過嵌入冷卻液通道的彈簧條產生該壓緊力。針對電池模塊幾何形狀和下半部分殼體對彈簧條進行了相應調節。
熱交換器的彈簧條支撐在高電壓蓄電池單元的殼體下部件上，從而將冷卻液通道壓到電池模塊上。
提示一：
冷卻液管路、冷卻液通道和彈簧條共同構成了一個單元，進行修理時可單獨更換該單元。為簡單起見，該單元也稱為熱交換器，但不要與傳統車輛前部的熱交換器混淆。
熱交換器是壁厚相對較薄的組件。一方面具有非常出色的導熱特性，另一方面也因此導致機械穩定性較弱。處於安裝狀態時這不是什麼缺點，因為高電壓蓄電池單元殼體可確保機械穩定性。但在維修過程中進行熱交換器操作時要特別小心。
提示二：
更換熱交換器時，必須嚴格遵守維修說明並要特別小心。
電動冷卻液泵
高電壓蓄電池單元冷卻液循環迴路內的電動冷卻液泵額定功率為 50 W。電動冷卻液泵利用冷卻單元上的支架固定，其安裝於高電壓蓄電池的右後角。
蓄電池管理電子裝置根據需要，使用脈寬調製信號啟用電動冷卻液泵。前手套箱內的配電箱通過總線端30B 提供電壓。
冷卻單元
冷卻單元負責使用製冷劑冷卻高電壓蓄電池單元冷卻液循環迴路內的冷卻液。這也是冷卻單元由冷卻液製冷劑熱交換器與膨脹和截止組合閥構成的原因。SME 控制單元通過一根直接線控制膨脹和截止組合閥。電氣啟用裝置可識別出兩種狀態：
• 0 V 啟用電壓表示閥門保持關閉狀態。
• 12 V 啟用電壓表示閥門打開。
與傳統加熱與空調系統膨脹閥一樣，該膨脹和截止閥也通過熱學方式即根據製冷劑溫度自動調節其開度。
膨脹和截止組合閥打開後，製冷劑可流入冷卻單元，然後膨脹、蒸發，吸收周圍環境熱量。這種原理同樣適用於冷卻流動於冷卻單元第二循環迴路內的冷卻液。
冷卻液膨脹箱
冷卻液膨脹箱位於高電壓蓄電池單元左側，在移除部分行李箱飾板後才可接觸到。
膨脹箱未安裝電氣液位傳感器。但在維修服務時應注意：例如由於未安裝電氣液位傳感器，冷卻系統內冷卻液的損耗（如因洩露）情況不能立即識別。冷卻液損耗會使蓄電池組電池的溫度超過正常的運行範圍。SME 可探測到冷卻液的損耗情況，同時降低功率併發出相應的檢查控制信息。售後服務部門人員在故障查詢時必須檢查以下故障原因：
• 冷卻液損耗，如因洩露
• 冷卻液泵不運行
• 冷卻液管路或接口損壞
• 需冷卻的組件出現故障（高電壓蓄電池單元）
提示：
導致冷卻系統溫度過高的原因有若干，其中包括冷卻液損耗。因此，在故障查詢時，應系統檢查冷卻系統的所有組件。
對於電機電子裝置的冷卻液循環迴路，其通風裝置的運行程序與傳統車輛相同。診斷系統內的售後服務功能可啟用通風裝置程序。相關啟用程序請參閱最新的維修說明。
冷卻液使用水、防凍液與腐蝕抑制劑 G48 的混合物，與其他冷卻液循環迴路內所用的冷卻液一樣。
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