解讀48V輕度混合動(dòng)力用途

傳統(tǒng)的汽車動(dòng)力系統(tǒng)已不能滿足2025年和2030年的汽車尾氣排放法規(guī)。要想達(dá)到這一目標(biāo)，利用全新的平臺(tái)建立強(qiáng)大的混合動(dòng)力和純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)則要耗費(fèi)很大的成本費(fèi)用和時(shí)間規(guī)劃。然而，一種低成本的節(jié)油技術(shù)方案已經(jīng)幫助燃油車到達(dá)新的續(xù)航階段，它可以逐步改善傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的起動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)，保留了傳統(tǒng)的12V電氣系統(tǒng)，增加了一套48V的輕混系統(tǒng)，優(yōu)化再生制動(dòng)技術(shù)，使得以最有效的形式實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收。這種48V輕混系統(tǒng)提供了扭矩提升，可以更好地實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)尺寸的適配。

148V輕度混動(dòng)系統(tǒng)

48V輕度混動(dòng)系統(tǒng)除了能夠讓所有的汽車、卡車和公共汽車來(lái)滿足即將到來(lái)的法規(guī)之外,還對(duì)新部件如電動(dòng)增壓器,水泵,空調(diào)等進(jìn)行了逐步的改進(jìn), 提升了發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)的性能表現(xiàn),它可以幫助實(shí)現(xiàn)近乎零噪聲電動(dòng)力起動(dòng)和優(yōu)化改善的駕駛感受，從而以不到一半的成本超越強(qiáng)混合動(dòng)力汽車中的功能特性。

隨著汽車市場(chǎng)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)需求的增長(zhǎng)，全球驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生重大變化。世界各地的汽車制造商必須要擴(kuò)大內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。為此，很多汽車廠商找尋與頂尖供應(yīng)商的合作，幫助降低混合動(dòng)力車中發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗。博格華納作為一種清潔高效的燃燒、混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車技術(shù)解決方案的領(lǐng)導(dǎo)者，其利用全面的技術(shù)知識(shí)，可以提供混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的48V技術(shù)開(kāi)發(fā)解決方案。

與傳統(tǒng)的高壓電源相比，配備48V電源系統(tǒng)的車輛具備了眾多優(yōu)勢(shì)。其中成本效益最為顯著——在常規(guī)高壓電力供應(yīng)的30%的成本中，輕度混動(dòng)提供了高達(dá)70%的燃料效率和排放效益。因?yàn)槠囍圃焐炭梢栽诓煌膽?yīng)用和架構(gòu)中使用相同類型的48V電機(jī)/發(fā)電機(jī)組，這種規(guī)模經(jīng)濟(jì)使成本效益占據(jù)了一大優(yōu)勢(shì)。

2博格華納技術(shù)體系

博格華納的技術(shù)范圍廣泛，包括其創(chuàng)新的自動(dòng)起停系統(tǒng)，如集成帶交流發(fā)電機(jī)啟動(dòng)器(iBAS)、高性能的充電系統(tǒng)，如電動(dòng)增壓壓縮機(jī)、還有先進(jìn)的雙軸混合動(dòng)力模塊等。目前已經(jīng)利用了這些電力系統(tǒng)，供應(yīng)用于P2型混合動(dòng)力模塊中。配備有整合模塊的電力電子的交流發(fā)電機(jī)中的iBAS除了提供快速和安靜的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，其混動(dòng)的配置功能則大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。配備iBAS的電動(dòng)機(jī)高效地產(chǎn)生能量，增加扭矩，促進(jìn)再生制動(dòng)。

為了使渦輪增壓達(dá)到更好的水平，博格華納開(kāi)發(fā)了48V 電動(dòng)增壓壓氣機(jī)。它獨(dú)立于廢氣流，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)渦輪，能夠提供出色的發(fā)動(dòng)機(jī)低速扭矩和瞬時(shí)加速。作為精簡(jiǎn)開(kāi)發(fā)的推動(dòng)者，博格華納的48V先進(jìn)系統(tǒng)提高5% ~10%的燃油經(jīng)濟(jì)性。此外，保留的大尺寸的傳統(tǒng)渦輪增壓器可以用于提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的功率和效率。由于其先進(jìn)的系統(tǒng)功能，eBooster的創(chuàng)新技術(shù)充分利用了48V電源，其可用電力足以減少內(nèi)燃機(jī)在低車速、低工作效率范圍內(nèi)的使用頻率，提高了性能和燃油效率。博格華納目前正在開(kāi)發(fā)1個(gè)P2離軸混合動(dòng)力模塊，將于2021年投入量產(chǎn)，未來(lái)將運(yùn)用到各種混合動(dòng)力車型當(dāng)中去。eBooster包括再生制動(dòng)、升壓和純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)功能。通過(guò)采用離軸鏈傳動(dòng)電機(jī)，這種在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)之間定位的創(chuàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的軸向模塊相比，減少了安裝空間，而且對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)度的影響很小。

除了這些先進(jìn)的48V解決方案之外，博格華納還廣泛地開(kāi)發(fā)了能夠從廢氣流動(dòng)中獲得氣流能量回收的新技術(shù)。eTurbo是一種電動(dòng)渦輪增壓器，允許電能雙向流動(dòng)。這意味著該系統(tǒng)能夠使用它的電機(jī)給軸增加動(dòng)力(在低速時(shí)提高扭矩)，或者從排氣氣流中產(chǎn)生能量。另一方面，渦輪增效發(fā)電機(jī)利用渦輪發(fā)電機(jī)有效地從廢氣流動(dòng)中產(chǎn)生能量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行和車輛包裝的影響最小。另外還利用朗肯循環(huán)(ORC)廢熱回收系統(tǒng)，通過(guò)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)從車輛的廢氣中回收熱能。ORC可以利用再生能源幫助發(fā)動(dòng)機(jī)提高燃油經(jīng)濟(jì)性。

博格華納利用自身的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在汽車的眾多領(lǐng)域內(nèi)推動(dòng)了電氣化的發(fā)展。在與汽車制造商的密切合作下，開(kāi)發(fā)了一系列48V混合架構(gòu)的附加解決方案。其中包括48V 電子風(fēng)扇 (eFan)，電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的單向離合器(OWC)，電動(dòng)后驅(qū)動(dòng)模塊(eRDM)和電動(dòng)全輪驅(qū)動(dòng)(eAWD)。48V eFan的開(kāi)發(fā)是根據(jù)SUV和商用車輛的需求調(diào)整性能，并快速響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻需求，即使在較差的工作環(huán)境下，也能提供優(yōu)越的氣流和冷卻性能。結(jié)合先進(jìn)的電機(jī)設(shè)計(jì)、輕量級(jí)的模塊化封裝、精確的溫度控制和安靜的操作，通過(guò)出色的風(fēng)扇速度響應(yīng)，48V電子風(fēng)扇氣流技術(shù)有效地節(jié)省了能源和有助于提高燃料效率。

由于動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜， OWC代替了發(fā)動(dòng)機(jī)的斷開(kāi)離合器。在改進(jìn)離合器控制、并節(jié)省安裝空間的同時(shí)，它也支持各種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的功能，如電力驅(qū)動(dòng)、增壓、負(fù)荷點(diǎn)漂移、滑行、制動(dòng)再生和恢復(fù)。在提高駕駛特性和安全性的技術(shù)方面，為P3型混合動(dòng)力系統(tǒng)制造的eRDM，結(jié)合了電動(dòng)扭矩矢量和全功能機(jī)械全輪驅(qū)動(dòng)。博格華納的48V eAWD系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)兩速變速箱驅(qū)動(dòng)后軸，將全輪驅(qū)動(dòng)的牽引和穩(wěn)定性最終結(jié)合成高度緊湊的模塊安裝中。

3潛力無(wú)限

48V eAWD預(yù)計(jì)在2020年以后進(jìn)入量產(chǎn)階段，與傳統(tǒng)的AWD解決方案相比，該系統(tǒng)可以減少9%的油耗。除此之外，全球眾多一級(jí)供應(yīng)商認(rèn)識(shí)到目前早期階段48V電力系統(tǒng)在未來(lái)的巨大潛力，因此正在積極開(kāi)發(fā)旨在充分利用其技術(shù)特性，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、穩(wěn)定性、牽引和燃油經(jīng)濟(jì)性的創(chuàng)新技術(shù)。