因为排放法规的施行迫使轿车制造商寻求有用下降轿车碳排放量的办法,因而当今许多轿车及其内燃机正在面对转型。
它们装备了高档先进的安全功用、具有音乐厅般的音响体系、加热座椅以及可随动转向以照亮漆黑弯道的前照灯,俨然成为了轿车业的高科技奇观。
这些技能中的许多奇观都依靠并耗费车辆电能。
“一个12伏的电气体系可供给约300安培的电流,峰值时约为600安培,牵强能为牵引电机和制动体系供电供给所需能量,更不用说供给驱动现代信息文娱体系和半自主安全功用所需求的能量负载了。”担任公司混合动力、电动轿车和动力总成体系工程团队的Karl-Heinz Steinmetz说道:“这就需求迈出革新性的一步。”
阅览咱们的白皮书《在双电池轿车体系中桥接 12V 和 48V 电压》。
这一颠覆性的革新正是48伏电气体系。轿车动力驱动架构的这一前进满意了现在高耗能轿车更高的电力需求。功率添加还能够使内燃机更有用地工作,以协助制造商更快地满意排放法规要求。
业界许多制造商已接受这一革新。各轿车品牌制造商正在推出具有启停技能的轻度混合动力轿车。该技能可使发动机在轿车滑行、制动或中止时暂时封闭,然后敏捷重新启动,并由新体系供给部分动力。低端轻度混合动力轿车制造商本年将紧随其后,仿效选用这一技能。与传统的混合动力轿车不同,轻度混合动力轿车(也称为电池辅佐混合动力轿车)中的电机用于弥补内燃机,不独自为轿车供给动力。
除了削减有害废气排放并前进燃料经济性外,由48伏电气体系完成的功率添加还满意了顾客对具有高科技信息文娱、快捷性和辅佐驾驭安全功用轿车的日益增长的需求。一些48伏电气体系制造商称,可节约多达20%的燃油。(1)到2025年,二氧化碳的排放量可削减30%。(2)
经过对这些体系的立异,轿车制造商能够在不影响动力、功用和驾驭安全性的前提下,满意更苛刻的全球燃油经济性和排放规范,构建一个空气更新鲜、路途更安全的国际。
Karl-Heinz Steinmetz
赋能动力总成及更多体系
传统的12伏电气体系运用惯例的铅酸电池和沟通发电机为不断添加的各种耗能功用供给电能,如车表里照明、半自动防撞和车道偏移安全功用以及供给车载音频和视频的软硬件。
48伏体系可更多的处理这些功率负载。现代轿车中的驱动涡轮增压器、空调压缩机、自动悬架体系、冷却液泵、机油泵和转向助力泵运转所需能量由电气体系供给,而非由以往为内燃机供给动力的曲轴皮带轮和皮带传动供给。
经过从曾经由产生二氧化碳的发动机驱动体系过渡到由48 伏电气体系电流驱动的体系,可运用更小尺度的发动机。
Karl-Heinz表明:“这使您能够缩小内燃机的尺度,将六缸车减小为四缸车巨细,然后前进燃油功率并下降二氧化碳排放量。”
在技能层面,从12伏切换到48伏所需的结构性改造并不大,可是即便添加了更高的电压体系,轿车制造商仍在尽力保证这种调整能坚持长时间耐性。在48伏体系中,由发电机而非12伏体系中运用的沟通发电机对来自发动机的动力进行转化。此外,还需求48伏大容量锂基电池和再生制动体系。经过再生制动或康复制动,发电机将轿车减速时损耗的动能转化为电能,存储在 48伏大容量电池中。
Karl-Heinz表明:“经过再生制动,当驾驭员从交通信号灯处由泊车变为加快行进时,所存储的能量将被用于推进车辆前行,然后完成比通常状况下更快的速度。一些48伏电气体系还会在车辆滑行或泊车时封闭发动机,然后前进燃油功率并下降排放。”
轿车的HVAC体系也将从中获益。Karl-Heinz表明,许多驾驭员诉苦选用12伏体系的轿车停下时,暖通空调体系就会断电。
他表明选用48伏体系的轿车不会产生这种状况,贮存的能量可随时用于为车窗除霜并更快地加热座椅。
越来越多的制造商正在运用新式红外发热板,直接为乘客供热,而不会糟蹋电能来加热轿车的其余部分。这类似于为乘客多穿一件衣服来保暖,而不是将恒温器温度调高。
Karl-Heinz表明:“红外发热板的应战在于每个座椅需求约500瓦功率,这给12伏电气体系带来了很大压力。48 伏体系不会呈现这种状况。”
未来轿车的中心体系
关于具有较高自主性和驾驭员辅佐功用的车辆,当今 12 伏电气体系远不能供给车载计算机剖析和处理传感器和摄像头数据所需的能量。
“每台车载计算机估计将耗费约一千瓦到两千瓦的电力,这会让 12 伏体系的功率耗费殆尽,”Karl-Heinz 说道,不管未来的自主驾驭轿车是混合动力轿车仍是纯电动轿车,它们都需求48伏体系来接受高耗能的负载。”
许多轿车制造商正在将起动器和发电机、直流/直流转化器和电池办理等体系以及HVAC压缩机、正温度系数加热器和接线盒之类的车身电子器件转化为48伏体系。此外,氮化镓在车载充电功率和功率密度、精细电流感应、无线电池办理体系技能以及阻隔和电源办理方面的前进都有助于减轻轿车分量,并削减驱动轿车局势所需的动力。
Karl-Heinz表明:“电动轿车体系将成为未来轿车的中心体系,为完成路途更安全和空气更清洁供给所需动力。”
