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别克英朗的电源管理系统用于监测和控制充电系统并发出诊断信息，提醒驾驶人蓄电池和发电机的可能故障。图1-1所示的电源管理系统主要利用已有的车载电脑功能使发电机效率最大化并管理负载，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。电源管理系统主要执行3个功能：①监测蓄电池电压并估计蓄电池状态；②通过提高怠速转速和调节稳定电压采取校正动作；③进行诊断并提醒驾驶人。
电源管理系统在点火开关置于ON或OFF位置时，估计蓄电池状态；在点火开关置于OFF位置时，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路的电压估计充电状态。
图1-1 别克英朗电源管理系统示意图
充电状态可作为诊断工具告知顾客或经销商蓄电池的状态。点火开关置于ON位置时，基于调整的净安培小时数、蓄电池容量、初始充电状态和温度，利用算法持续估算充电状态；在运行时，蓄电池放电程度主要由与蓄电池一体化的蓄电池电流传感器通过获取净安培小时数而确定。
此外，电源管理功能用于执行稳定电压控制，改善蓄电池充电状态、蓄电池寿命和燃油经济性。具体途径是运用关于蓄电池充电状态和温度的知识，将充电电压设置为不损害蓄电池寿命的最佳充电电压。
车身控制模块是一个GM LAN装置，它与发动机控制模块（ECM）和仪表板组合仪表通信进行电源管理操作。车身控制模块确定发电机输出并发送信息到发动机控制模块，以控制发电机接通信号电路。它监测来自发动机控制模块的发电机磁场占空比信号电路信息以控制发电机，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，车身控制模块进行怠速提高。
蓄电池电流传感器是一个可维修的部件，它在蓄电池处与蓄电池负极电缆连接。蓄电池电流传感器是一个三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，直接输入到车身控制模块中。它产生一个128Hz、占空比为0～100%的5V脉冲宽度调制（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。
发动机控制模块将发电机接通信号发送至发电机以打开调节器。发电机电压调压器通过控制转子的电流从而控制输出电压。转子电流与调节器供给的电脉冲宽度成正比。发动机起动后，调节器通过内部导线检测定子上的交流电压从而感测发电机的转动，一旦发动机运转，调节器通过控制脉冲宽度来改变励磁电流。这就能调节发电机输出电压，使蓄电池正常充电以及电气系统正常运行。发电机磁场占空比端子内部连接到电压调节器，外部连接到发动机控制模块。电压调节器检测到充电系统故障时，将搭铁该电路以发送存在故障的发动机控制模块信号，发动机控制模块监测发电机磁场占空比信号电路并接收基于车身控制模块信息而作出的控制指令。
充电系统出现故障时，仪表板组合仪表会提醒用户。有两种提醒方式，通过充电指示灯或在驾驶人信息中心显示“SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）”。
充电系统的目的在于保持蓄电池充电和车辆负载。它有6种操作模式，分别是蓄电池硫化模式、充电模式、燃油经济性模式、前照灯模式、起动模式和电压下降模式。
发动机控制模块通过发电机接通信号电路控制发电机。发动机控制模块通过发电机磁场占空比信号电路监测发电机性能。信号是一个128Hz的脉宽调制（PWM）信号，占空比为0～100%，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。发电机的受控占空比和输出电压见表1-1。
表1-1 发电机的受控占空比和输出电压
发电机通过发电机磁场占空比信号电路向发动机控制模块提供发电机电压输出的反馈信号，该信息发送到车身控制模块。信号是一个128Hz、占空比为0～100%的脉宽调制信号，正常的占空比在5%～99%之间，0～5%之间和100%用于诊断。
当转换的发电机输出电压连续45min低于13.2V时，车身控制模块将进入蓄电池硫化模式，出现此情况时车身控制模块将进入充电模式2～3min。然后根据电压要求，车身控制模块将确定进入以下的某一个模式：
1）充电模式。满足以下状况之一时，车身控制模块进入充电模式（Charge Mode）：
①刮水器接通并持续3s。
②暖风、通风和空调系统控制单元感测到GM LAN（气候控制电压提高模式请求）属实，高速冷却风扇、后除雾器和暖风、通风和空调系统高速鼓风机操作会导致车身控制模块至进入充电模式。
③估计的蓄电池温度低于0℃。
④蓄电池充电状态低于80%。
⑤车速大于145km/h。
⑥电流传感器出现故障。
⑦确定系统电压低于12.56V。
符合上述任一条件，系统将发电机目标输出电压设置在13.9～15.5V之间，视蓄电池充电状态和估计的蓄电池温度而定。
2）燃油经济性模式。当估计的蓄电池温度至少为0℃，但是低于或等于80℃，计算的蓄电池电流小于15A并大于-8A且蓄电池充电状态大于或等于80%时，车身控制模块将进入燃油经济性模式（Fuel Economy Mode）。发电机的目标输出电压是蓄电池开路电压并可在12.5～13.1V之间。当出现上述任一条件时，车身控制模块将退出此模式并进入“充电模式”。
3）前照灯模式。当前照灯（远光或近光）打开时，车身控制模块将进入前照灯模式（Head lamp Mode），电压在13.9～14.5V之间调节。
4）起动模式。当发动机起动时，车身控制模块设置发电机的目标输出电压为14.5V并持续30s。
5）电压下降模式。当计算的环境温度高于0℃（32℉）时，车身控制模块将进入电压下降模式（Voltage Reduction Mode）。计算的蓄电池电流小于1A和大于-7A，且发电机磁场占空比小于99%，它的发电机目标输出电压是12.9V。一旦满足“充电模式”标准，车身控制模块将退出该模式。
仪表板组合仪表与充电指示灯的操作以下一种或多种情况发生时，仪表板组合仪表点亮充电指示灯，并在驾驶人信息中心（如装备）显示警告信息：
1）发动机控制模块检测到发电机输出电压低于11V或高于16V，仪表板组合仪表从发动机控制模块接收到一条请求点亮的GM LAN信息。
2）仪表板组合仪表确定系统电压连续30s以上低于11V或高于16V，仪表板组合仪表接收到来自车身控制模块的GM LAN信息，表明系统电压范围出现问题。
3）仪表板组合仪表在每个点火循环开始时执行显示测试，指示灯点亮约3s，显示信息“BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM（蓄电池不充电，维修充电系统）”或“SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）”。
4）车身控制模块和发动机控制模块将一条串行数据信息发送到驾驶人信息中心，显示信息“BATTERY NOT CHARGING SERVICE CHARGING SYSTEM（蓄电池不充电，请维修充电系统）”或“SERVICE BATTERY CHARGING SYSTEM（维修蓄电池充电系统）”。当充电系统故障码为当前故障码时该信息受令显示，当该故障码的清除条件被满足时该信息显示消失。
随着汽车上的用电设备越来越多，供电管理也就变得越来越重要。各品牌汽车都在优化供电管理。大众新型车系使用J519车载电网控制模块来统一管理整车的供电。
大众车系车载电网控制单元J519一般安装在仪表板左下方，并与继电器支架构成一个单元。J519用电负荷管理见表1-2。电能管理的任务是确保蓄电池至少有足够的能力来开启起动机。
表1-2 J519用电负荷管理
注：1．这三种管理模式的不同之处在于，用电器被关闭的次序不同。
2．如果关闭的条件取消，用电器将会被重新激活。
3．如果用电器因为电能管理的原因被关闭，则J519中有故障存储。
J519还具有以下控制功能：
1）带灯泡监控的外部灯控制灯泡故障。该功能通过相应的指示灯或在组合仪表中以文本的方式显示出来。
2）舒适照明具备以下功能：
①Coming Home—“回家”模式。汽车车门关闭以后，通过汽车上的照明装置照亮汽车周围的环境。
②Leaving Home—“离家”模式。如果用无线遥控器开锁，则在选定时间通过汽车上的照明装置照亮汽车周围环境。
③可调节亮度的仪表板照明。
④变速杆照明灯。
3）车内灯控制。向车内灯供电的端子30G是通过车载电网控制接通。
4）燃油泵供电。在打开驾驶人车门时，车载电网控制单元向电子燃油泵供电，在发动机起动之后，由发动机控制单元进行供电。
5）风窗玻璃刮水器。将CAN数据总线信号从车载电网控制单元传输到刮水器电机控制单元。
6）后窗玻璃刮水器：
①在挂入倒车档时，后窗刮水器被激活。
②风窗玻璃和后窗玻璃清洗泵。
③转向信号灯控制。
④电器负荷管理。
7）电压低于11.8V时关闭：
①车外灯控制。
②可加热后窗玻璃。
③可加热风窗玻璃。
④端子控制。
车载电网控制单元通过X触点卸荷继电器来控制端子75x。在电控箱中，通过端子15供电继电器控制端子15。在电控箱中，通过端子50供电继电器控制端子50。
X触点卸荷继电器电路如图1-2所示。当点火开关打开到key-ON时，J519车载控制单元控制J59 X触点卸荷继电器中继电器线圈通电。此时，继电器内触点导通。
图1-2 X触点卸荷继电器电路图（迈腾）
电流流向：熔丝架B上的熔丝SB29→电控箱上40芯插头T40/2→2芯棕色插头T2cp/1→J59 X触电卸荷继电器→2芯棕色插头T2cp/2→熔丝架C上的熔丝SC40与SC42。
15供电继电器工作电路如图1-3所示。当J519车载电源控制单元接收到点火开关传来的已打开到ON档位信号时，J519控制J329接线端15供电继电器线圈通电。此时，继电器内触点导通。
图1-3 15供电继电器工作电路图
电流流向：熔丝架B上的熔丝SB30→电控箱上40芯插头T40/4端子→2芯黑色插头T2cq/1→线路a→J329接线端15供电继电器内触点→2芯黑色插头T2cq/2，然后分别通向熔丝架C上的各熔丝（SC3、SC4、SC5、SC7、SC39等）。
J4双音喇叭继电器电路如图1-4所示，当J519车载电源控制单元接收到喇叭开关被按下的信号后，控制J4双音喇叭继电器中的线圈通电。此时，继电器内触点导通。
图1-4 J4双音喇叭继电器电路原理
电流流向：T6ap/3→J4双音喇叭继电器触点→T6ap/6→T2az/1→高音喇叭H2→T2az/2→左前纵梁上接地点3搭铁；T6ap/3→J4双音喇叭继电器触点→T6ap/6→T2bb/1→低音喇叭H7→T2bb/2→右前纵梁上接地点1搭铁。
J9加热式后窗玻璃继电器电路如图1-5所示。当J519接收到后窗玻璃加热开关传送来的接通信号后，控制J9加热式后窗玻璃继电器线圈中有电流通过，此时继电器触点吸合，电流流过后窗加热器，使其工作。
电流流向：熔丝SC32→T10s/6→J9加热式后窗玻璃继电器→T10s/1→T1y→Z1加热式后窗玻璃→搭铁。
图1-5 J9加热式后窗玻璃继电器电路图
要对电路故障进行排除与分析，首先要明白电路的组成与走向及各部分的检测方法。一般电路主要由电源、中间环节（开关、熔丝等控制和保护装置）和用电器等组成，其中任何一个环节有问题，此电路都不能正常工作。其中电源是整条通路的始终，供电部分主要由熔丝、继电器、开关和线路等组成。
目测或用万用表测量其是否导通，如果电阻为无穷大，则烧毁，应找出烧毁原因，并对电路进行测量。测量熔丝电源端是否有电，电器端是否直接搭铁，如图1-6所示。如果电源端无电压则应继续向电源方向查找，直到查到电源为止。若电器端搭铁（测得的电阻为0），则必须查出线路在何处搭铁，并排除故障，否则换上新熔丝也会烧毁。
图1-6 拔掉汽车熔丝检查
1）检测电阻。可用万用表电阻档检查继电器的好坏，如图1-7所示。以桑塔纳轿车上所使用的一款常开继电器为例，用万用表R×100Ω档检查接线端子85脚与86脚，应导通（有一定的电阻），而接线端子30脚与87脚间电阻应为无穷大。如检测结果与上述情况不符，说明继电器有故障。
图1-7 继电器的外部接脚
2）通电检测。如果上述检查无问题，可在接线端子85与86脚间加12V电压，用万用表检查30脚与87脚，应导通。如检测结果与上述情况不符，或通电后继电器发热，均说明继电器已损坏。
3）开关的检查方法。根据开关的功能和开关各档位的导通情况用万用表进行检查。开关与线束连接时采用插接器，插接器上的导线都有编号。检查时，使开关处于不同的档位，按照开关接通情况测量插接器或插头与相应编号导线之间的导通情况。检查结果不符合开关的功能要求，说明开关已损坏。
4）线路的检查方法。线路检查一般使用以下两种方法：一是电压测量法，即用万用表或试灯等工具沿着电路的走向分段检查电压的通断情况；另一种方法是电阻测量法，即用万用表测量相应导线的通断、接触电阻及搭铁情况。
故障现象 一辆雷克萨斯RX270轿车，配置1AR-FE发动机和原厂导航系统，行驶里程22万km。驾驶人反映车辆无法上锁，导航中央的显示屏呈现花屏状态，且显示屏无法正常关闭。
故障诊断 首先起动车辆，发现导航屏幕可以正常显示，无任何异常，另外仪表显示正常，无任何故障显示。使用诊断仪进入车身系统，查看4个车门开关和行李舱开关的状态，将电源模式切换至OFF状态下，查看数据流发现了异常，明明已经将电源模式切换至OFF状态，但是主车身ECU显示电源开关还处于ACC的状态下。这说明在电源模式处于OFF状态下，主车身ECU还有异常的电源输入。于是查看主车身ECU的供电，如图1-8所示。
图1-8 主车身ECU的供电电路
主车身ACC的电源是由熔丝10A ECU-ACC供给的，使用万用表测量其电压，发现在电源模式处于OFF状态下，存在异常的12V的电压，尝试将熔丝拔下后，发现故障现象消失，门锁也可以正常使用钥匙上锁和解锁，且导航显示也恢复正常，那为什么会有异常的电压输入呢？怀疑是这个熔丝的供电输出线路存在与电源短路的情况。根据故障现象，查看导航显示屏的供电线路图，果然发现这个熔丝也是给CD机和显示屏供电的，如图1-9所示。
图1-9 导航显示屏的供电线路图
为了判断是不是线路存在与电源短路的情况，断开连接器的2A的5D端子，在电源模式处于OFF状态下，测量其端子与搭铁的电压为0，说明其熔丝的供电线路并没有与搭铁短路的情况。
难道是电源支路上的其他熔丝有异常的电源供给，导致该熔丝ECU-ACC存在异常电压？查看电源分配图，如图1-10所示。
图1-10 电源分配图
故障排除 发现在电源支路上，还有一个熔丝也同时供电，是15A P/POINT，难道是该熔丝有异常电源供给？直接找到该熔丝，将该熔丝拔下后，发现故障消失，而将该熔丝再次插上，故障就会再次出现。查询电路图，发现该熔丝只供电给点烟器插座，检查点烟器插头，发现里面插着电源转接器并连接在充电宝上，尝试将电源转接器拔下，发现故障消失了。此时一头雾水，充电宝怎么会导致故障的出现呢？一般电源转接器是将车载电压12V转换成5V，难道是车载转换器损坏了？于是做了个试验，将充电宝连接到车载转换器上，然后使用万用表测量其车载转换器的输出电压，发现输出了12V电压，这才导致了故障的发生。