48V輕度混合動(dòng)力汽車最可行的解決方案

電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車大多是消費(fèi)者興趣不大的行業(yè)舉措，主要旨在推動(dòng)新的商業(yè)模式。那么，汽車制造商將如何實(shí)現(xiàn)到 2020 年實(shí)施的嚴(yán)格的 CO 2排放目標(biāo)呢？傳統(tǒng)汽車與 48V 電池的輕度混合動(dòng)力已成為近期應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的最可行的解決方案。

由于對(duì)動(dòng)力總成控制、信息娛樂和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) （ADAS） 等更多電氣設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車中的當(dāng)前 12V 電氣系統(tǒng)正在達(dá)到其 3kW 功率極限。以 48V 運(yùn)行的次級(jí)輔助電氣系統(tǒng)可以通過(guò)提供混合動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)來(lái)補(bǔ)充傳統(tǒng)電源，而不會(huì)產(chǎn)生與電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車相關(guān)的復(fù)雜性。輕度混合動(dòng)力車不是電動(dòng)汽車，因?yàn)檐囕啿皇请妱?dòng)驅(qū)動(dòng)的。它們也非常便宜，并且可以由汽車原始設(shè)備制造商相對(duì)容易地添加到傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)中。

此外，更高的電壓轉(zhuǎn)化為更小的電纜橫截面，從而使動(dòng)力總成架構(gòu)更輕，并且比高壓混合動(dòng)力系統(tǒng)貢獻(xiàn)更少的功率和扭矩。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在高于 60V 的電壓系統(tǒng)下運(yùn)行。

一級(jí)汽車供應(yīng)商德爾福汽車公司聲稱，輕度混合動(dòng)力汽車可以提供更傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車近 70% 的優(yōu)勢(shì)——例如燃油效率和減少二氧化碳排放——而成本約為 30% 。其他開發(fā) 48V 系統(tǒng)的著名供應(yīng)商包括 Continental、Valeo 和 Gustanski。

德爾福聲稱已開發(fā)出 48V 輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)；它還吸引了兩家汽車制造商作為其首批 48V 客戶。這家一級(jí)汽車供應(yīng)商已表示打算在 2017 年底前開始生產(chǎn)這種輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)。德爾福聲稱，48V 電池系統(tǒng)將使普通汽車的排放量減少 10%。

48V 的工作原理

雙 12V/48V 系統(tǒng)使用低壓傳統(tǒng)鉛酸電池，并通過(guò)單獨(dú)的 48V 網(wǎng)絡(luò)向其添加 48V 鋰離子電池。48V輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)由鋰離子蓄電池、集成12V電氣系統(tǒng)的DC/DC轉(zhuǎn)換器、電池控制器和混合動(dòng)力系統(tǒng)組成；和一個(gè)電動(dòng)渦輪增壓器。

48V電氣系統(tǒng)不會(huì)取代汽車標(biāo)準(zhǔn)的12V電氣系統(tǒng)；相反，它通過(guò) DC/DC 轉(zhuǎn)換器連接到 12V 系統(tǒng)。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽車的配件設(shè)計(jì)為在 12V 系統(tǒng)上運(yùn)行。以 48V 電池工作的輕度混合動(dòng)力車僅運(yùn)行車輛電氣系統(tǒng)的一部分。

［Intersil 的評(píng)估板采用 6 相 12V/48V 雙向同步 PWM 控制器，可將 12V 升壓至 48V 或從 48V 降壓至 12V。］

最初的 48V 系統(tǒng)主要是圍繞動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，這使得其余的電動(dòng)組件繼續(xù)在 12V 電氣架構(gòu)和傳統(tǒng)的鉛酸電池上運(yùn)行。然而，一旦雙電壓系統(tǒng)到位，汽車制造商就可以開始將更多的電氣元件轉(zhuǎn)移到 48V 系統(tǒng)上。

12V 網(wǎng)絡(luò)很可能會(huì)繼續(xù)處理傳統(tǒng)負(fù)載，如照明、點(diǎn)火、娛樂、音頻系統(tǒng)和電子模塊。另一方面，48V網(wǎng)絡(luò)將支持主動(dòng)底盤系統(tǒng)、空調(diào)壓縮機(jī)和再生制動(dòng)等設(shè)備。

審核編輯：郭婷