电能管理的功能分为三个功能模块，这些功能模块在不同的车辆状态下开始工作。
（1）蓄电池管理器 它负责蓄电池诊断（总是处于工作状态）。
（2）静态电流管理器 它在需要时会关闭驻车后的用电器（发动机不运转）。
（3）动态电流管理器 它通过减少用电器数量，调节充电电压以及降低负荷（发动机在运转）。
1.功能模块的激活
这三个功能模块在一定的状态下才会激活，车辆有三种不同的状态，见表5-3。
2.蓄电池管理器
为了能执行蓄电池自诊断，电能管理控制单元内的蓄电池管理器必须计算出下面这些数据：
1）蓄电池温度。
2）蓄电池电压。
表5-3 功能模块激活条件
3）蓄电池电流。
4）工作时间。
如图5-48所示，蓄电池电流和蓄电池电压在控制单元内测量，蓄电池温度是通过一种算法来计算的，而蓄电池电压是在正极接线柱上测量的。组合仪表上可显示出蓄电池的起动能力和当前的充电状态。这两个量是静态电流管理和动态电流管理的基础，发电机通过一个接口来提供最佳的充电电压。在发动机停止运转后，如果有用电器在长时间工作，那么蓄电池就在消耗电能（放电），如果这已影响发动机的起动能力，那么MMI上会提示起动发动机，从而可防止3min后系统自动关闭。
图5-48 蓄电池管理器原理
通过MMI上的CAR功能就可调出蓄电池的充电状态，该状态用方格图来显示，每格步长为10%。充电状态值为60%～80%时为正常。
3.静态电流管理器
电能管理控制单元J644内的静态电流管理器的任务：在必要时请求控制单元关闭用电器。静态电流管理器在点火开关关闭和点火开关接通/发动机关闭时才工作。
当车已停止时，必须尽可能地减小静电流，以降低蓄电池的放电量，从而保证在长时间停车后仍能起动车辆。当蓄电池电量不足以给所有驻车用电器供电时，舒适用电器和信息娱乐用电器的功能就会被关闭。用电器的关闭由关闭等级来决定。
在“车辆信息”下的故障导航中可显示出控制单元可关闭哪些用电器或功能。用电器关闭分为六个等级。蓄电池的充电量越少，关闭等级就越高。所需要的关闭等级由电能管理控制单元经数据总线系统来提供。
组合仪表会告知驾驶人哪些功能受限制。在诊断时应注意：某些功能受到限制的原因可能就是因为某些关闭等级已经启动。关闭等级已经启动会作为故障被存储在电能管理控制单元的故障存储器内。
电能管理控制单元根据蓄电池的充电状态来启动各个关闭等级。各个关闭等级的作用如下：
1）关闭等级1。舒适CAN总线上的用电器被关闭。
2）关闭等级2。舒适CAN总线上的其他用电器被关闭，另外Infotainment系统的某些功能受到限制。
3）关闭等级3。减小静态电流。
4）关闭等级4。运输模式，这个关闭等级需通过诊断仪来启动，通过电能管理控制单元是无法启动的。
5）关闭等级5。驻车加热被关闭。
6）关闭等级6。总线系统的唤醒动作被减弱。
（1）各关闭等级的特征
1）关闭等级1～3。关闭等级1～3通过车上的控制单元来关闭用电器，以避免蓄电池继续放电。以供电控制单元2的关闭等级为例，见表5-4。
表5-4 供电控制单元2的关闭等级
2）关闭等级4。关闭等级4是运输模式，需使用诊断仪V.A.S505X来执行。这个模式的作用是：在车辆长时间停放或长途运输过程中大大降低蓄电池放电。电能管理控制单元J644内有用于启动该模式的自适应通道，在通道1“运输模式”中可选择“0=普通模式或1=运输模式”。在运输模式下，几乎所有的舒适功能都被关闭，以保证在尽可能长的时间内蓄电池不放电，这在车辆出口运输中尤其有用，如图5-49所示。
图5-49 运输模式
3）关闭等级5。关闭等级5启动后会关闭驻车加热。
4）关闭等级6。在关闭等级6启动后，只有当点火开关接通和进入车内时，总线上的控制单元才能够被唤醒。总线系统的其他唤醒源均被抑制。由于在关闭等级6的状态时，还要保持起动能力，所以为了节省电能，就不能再让每个唤醒源都可以唤醒控制单元了。这种状态也会影响到信息娱乐部件，因此电话也无法使用。
（2）用电器关闭工作原理 如图5-50所示，电能管理控制单元J644在必要时会将所需要的关闭等级发送到数据总线上。连接在总线系统上的控制单元在读入这些信息后，就会关闭与各个关闭等级相关的用电器。因此，在每个控制单元内都存储有关闭等级将要关闭的用电器的信息。
图5-50 用电器关闭工作原理图
以关闭等级2的工作过程为例：电能管理控制单元将“关闭等级2”发送到了舒适CAN总线上。于是舒适CAN总线上的控制单元就关闭了与“关闭等级2”相对应的用电器或功能，这个对应的关系存储在相应控制单元的软件内。如为了节能，轮胎压力监控控制单元J502关闭了天线接收器。
数据总线诊断接口J533会将“关闭等级2”这个信息分配到其他的总线系统上，于是其他总线系统上的所有控制单元也作出反应，即关闭与“关闭等级2”相关的用电器。
连接在组合仪表CAN总线上的控制单元J285会关闭无线电时钟的接收器（为节能），或者连接在MOST总线上的数字音响包控制单元J525关闭音频放大器。
（3）逐级降低静态电流 当接通降低静态电流的各个等级时，车辆停放的时间就可延长，因为“关闭等级”越高，静态电流就越小，如图5-51所示。但是车辆无法计算停放的时间可延长多长。当驾驶人上车后，所有功能立即恢复。
“关闭等级4”有点特别，它不能由车本身来执行，必须借助于诊断仪来完成。
图5-51 降低电能消耗后停车时间延长
当车辆停放时间超过3h，若此时静态电流大于50mA的话，“关闭等级2”会立即启动。发动机起动后，所有原来正在工作的“关闭等级”都被复位（撤销了）。将充电器接到车上的蓄电池上时，也会关闭所有的“关闭等级”。但这些功能不适用于“关闭等级4”——运输模式。
这些“关闭等级”优先顺序是1-2-5-3-6，这在开发系统时就定好了。
（4）电能管理所包括的系统 通过电能管理控制单元内的静态电流管理器模块来关闭用电器，涉及的系统见表5-5。(www.xing528.com)
表5-5 电能管理所包括的系统
4.动态电流管理器
动态管理的任务：将产生的电能按实际需要分配给各个系统，并给蓄电池提供足够的充电电流。发动机运转时动态管理才工作。具体任务如下；
1）蓄电池电压调节。
2）减少负载。
3）大功率加热系统调节。
4）怠速转速提升。
5）接通发电机。
6）发电机动态调节。
（1）动态电流管理等级 动态电能管理系统通过测量电气系统电压、蓄电池电流和发电机的负载情况，来监控电气系统的负载情况。为了保证供电稳定，在电气系统内是按实际需要来分配电能的。一共有三个调节级可供使用，见表5-6。
表5-6 电能动态管理调节等级
（2）蓄电池电压调节 电能管理控制单元J644通过数据线（位同步接口）将所需要的发电机规定电压告知发电机。随后该电压值由发电机来校准。蓄电池管理器（功能模块1）根据蓄电池温度和蓄电池充电状态来确定电压规定值。控制单元将已经确定出的电压规定值传给动态管理模块（功能模块3），后者再将该值传给发电机，如图5-52所示。
故障导航中包含有用于检查发电机电压规定值和通过数据线通信的测量数据块。在执行元件诊断中为了能进行诊断，可以改变发电机规定电压值。
（3）减少负荷 电能管理控制单元可以根据发动机控制单元的要求来减小发动机负荷（例如在加速时）。如果发动机控制单元提出了减小负荷的要求，那么电能管理系统第一步将减少大功率用电器的数目，第二步将降低发电机电压，这样就可以降低发电机消耗的功率了，如图5-53所示。然后电能管理控制单元通过舒适CAN总线给自动空调控制单元J255发送一个请求，后者会调节各种加热系统，如前风窗玻璃加热、座椅加热、后风窗加热和PTC辅助加热。
图5-52 蓄电池电压调节
图5-53 减小负荷的工作过程
J623—发动机控制单元1 J533—数据总线诊断接口 J644—电能管理控制单元
（4）大功率加热系统的调节 电能管理控制单元J644通过自动空调控制单元J255来对下述装置的加热功率进行无级调节，如图5-54所示。
1）前风窗玻璃。
2）后风窗玻璃。
3）后部辅助加热。
4）座椅加热。
这个调节过程就确定了可以使用的最大加热功率。
（5）怠速转速提升 为了优化电气系统的供电和蓄电池的充电状况，电能管理系统可以请求发动机控制单元分步提升怠速转速（7%和12%），如图5-55所示。
图5-54 大功率加热系统的调节
图5-55 怠速转速提升
（6）接通发电机（起动负荷响应） 在发动机起动过程中，发电机所消耗的功率被减至最小状态，以便优化发动机的起动性能。
（7）发电机动态调节（驱动负荷响应） 当驾驶人接通后风窗加热时，发电机的电压并不是一下子就被调高了，而是根据发动机的转速和温度在3.6s或9s内才调节完毕。于是发电机转矩就是连续而无级变化的，因而发动机的负荷变化就是均匀的。
（8）故障存储器内的故障记录 如果电能管理控制单元启动了某一“关闭等级”，那么某些系统的功能就会受限制。电能管理控制单元的故障存储器内就会记录故障。例如：
1）发电机机械故障。
2）发电机电气故障。
3）发电机高温调节。
故障记录中的伴随数据中还包含其他信息，如故障记录时的行驶里程和日期。
（9）测量数据块 通过故障导航可以在测量数据块中调出以下这些测量值：
1）发电机规定电压值。
2）蓄电池电压。
4）蓄电池温度。
5）充电状态（SOC）。
6）静态电流平均值。
7）与发电机的通信。
8）紧急关闭。
9）静态电流切断。
10）蓄电池内阻，充电损失。
（10）执行元件诊断 通过执行元件诊断可以改变发电机规定电压值，以便用于诊断。发电机规定电压值可设为15V和13.5V。设定的发电机规定电压值应可在发电机接线柱上测量。
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