前语
跟着全球各地对环境状况(特别是空气质量)这一问题的重视日益提高，轿车的CO2排放量需求经过削减轿车的均匀油耗来下降。完成这一方针的办法之一便是选用混合动力发动机，而不是纯内燃发动机(ICE)动力轿车。
在典型的轿车中，牵引动力体系有必要可以在十分广泛的功率和速度条件规模内运转，这一般以“转矩-速度”规模来表明。混合动力体系的选用让体系规划者可以自由地在不同的转矩-速度规模内，以优化每项体系功用的办法，对多重动力源进行安置。电动力源可供给十分高的转矩，且在加快轿车时十分有用，但它仅在有限的时刻段内可用。所触及的详细时刻取决于电池巨细和电机的转矩输出。凭仗这种可发生动力源的高转矩，ICE尺度得以明显缩小。这使其燃油能效也大大提高。可是，添加电动力源当然并非简略的工程问题，需求一种有关许多轿车体系规划考量的办法。
传统上，经过添加高压(〜350V)电池和直接耦合至ICE动力体系的高功用电机，电气化现已得以完成。这些'全'混合动力轿车的界说类别一直是节能轿车，且从提高能效视点看也颇具吸引力。可是，它们也使轿车的本钱和分量大大添加。
最近，48V轿车体系架构得到了适当多的重视。这些体系可以说是是向着全混合动力轿车行进的一步。一般状况下，称它们为“轻度混合动力(Mild Hybrids)”，但当在更低的功率等级下规划时，也可归类为“微混合动力(Micro Hybrids)”。它们选用相对紧凑的48V电池、高功用电机、以及至少一个额定的48V电气化子体系。48V体系更低的本钱使其在许多轿车OEM厂商眼中颇具吸引力，它们很快将成为大多数轿车制造商产品组合中的一部分。
48V架构
48V架构的挑选广泛，且在不断添加。最基本的体系包含一块电池、一个起动发电机、一个48V至12V转换器，且一般至少有一个48V负载。因为48V轿车依然保存12V电池和多个12V负载，因而现在这些体系或许会以双电压体系的方式存在。
图1.典型48V轻度混合体系电气拓扑结构
凭仗这些双电压体系，很多的新装备成为或许。因为48V体系基本上可以供给更高的功率水平，因而它将支撑全新更高功率的外设，如48V E-Turbo和48V E-Roll安稳体系。此外，更高的功率可用性将推进耗电的12V负载迁移至48V总线，以充分利用更高的能效。
起先，双电压体系的12V体系侧将坚持原样，减去12V沟通发电机。因为没有12V电源的发电源，因而需求有一个转换器担任将48V发生的电力转移到12V侧。尽管转换器需求高能效，但它仍会对一切12V负载施加损耗赏罚，因其需求经过转换器获取电源。在添加的损耗和功率约束之间发生了强壮的诱因，可以将12V外设移至48V运转。
这些转换器在规划上为双向的，在高需求期间可一起运用两种电池。双向转换器可以将来自任一电池的电源转换到另一电池，并且或许存在于未来某一段时刻内。
除冗余之外，保存12V启动器并没有技术上的原因，将其拆移除或许会成为未来的趋势。假如不再需求它，那么12V电池的尺度可以明显减小，乃至可以彻底移除。但这将是一个斗胆的行为，需求十分慎重地对转换器进行规划。
关于48V体系侧，起动发电机是首要部件。它担任轿车一切电力生成、以及轿车起动。它还能在轿车制动期间履行再生能量收回。在此形式下，机器作为发电机为动力体系供给负转矩，减慢车速并康复电池电量。起动发电机有多种装备和功率等级，每个都有着十分详细的施行方针。
混合动力范畴选用了一个简写代码来确认电机在底盘子体系中的方位。该体系经过运用一组Px指示器来生成标签，指示电机与动力体系耦合的每个方位。指示器(P0至P4)的数值在功率刺进点穿过车尾时会上升。
图2. Px混合体系术语和示例功率等级
因为BSG的刺进点坐落发动机的前端附件驱动(FEAD)处，因而BSG的功率等级是最小的，其间转矩的传输有必要经过钢带衔接。因为其经过钢制齿轮耦合，所以底盘的其他刺进点(P2-P4)都具有更高的功率水平。别的，更高功率的机器具有可以为ICE供给牵引辅佐的附加功用。这意味着除了由ICE供给的动力之外，电动力源还也可以提高轿车的加快度。在某些装备下，可以幻想在ICE封闭的状况下，轿车单靠电动力源即可开动。这取决于电机可用的牵引辅佐量及其在底盘子体系中的方位。
48V子体系
双电压体系需求添加48V至12V电源转换器。在没有12V沟通发电机的状况下需求为12V体系供电，就需求该组件。因为需求双向行为和高能效，所以需求专门的规划办法。这些转换器的典型功率规模在1kW至3kW规模内，为了在这样的大功率规模内坚持高能效，多级降压-升压转换器是当时最盛行的拓扑结构。降压拓扑结构答应电力从较高电压侧流向较低电压侧。与之类似地，升压拓扑答应反方向的功率活动。多级规划答应同享许多独自的转换器子电路，以组合成一个高功率规划。在转换器输出负载很重的状况下，一切的子电路都可以作业。当转换器输出轻负载时，许多子电路将被关断，然后供给更低的损耗和更高的能效。
能想得到的48V负载有多种多样，而许多较高的功率负载无法经过12V体系完成。其间最高的是电控增压器。因为增压器需求在几分之一秒内加快到极高的速度，因而需求适当高的瞬态功率。典型的增压器驱动包含一个低惯性三相电动机，由一个三相逆变器驱动。尽管均匀功率相对较低，但峰值功率可达8kW以上。如此广泛的功率规模装备可完美匹配48V体系。许多其它轿车子体系也十分合适48V架构，无论是单相仍是三相装备。图3中列出了或许的48V负载。
图3. 轻度混合子体系组件摘要
其它48V体系
48V电池体系由锂离子电池构成，相较于铅酸电池，它需求更多的留意和处理。鉴于此，48V轿车需求电池办理体系(BMS)。该体系担任监控电池电压和电池温度，以便可以安全地为电池充电。因为48V体系具有再生才能，这种状况也变得更为杂乱。当轿车电池的剩下电量满意低时，可宣布再生指令，可是对BMS的操控需求十分慎重，这关于避免过充或过热至关重要。
48V电路对熔断和触摸也有更为杂乱的要求。现在尚不确认，假如用于48V体系，12V刀片式保险丝能否供给满意的电弧防护。并且，因为48V体系所需的继电器触点间隔将大于12V体系所需的，因而需求从头规划保险丝和继电器。因为这些组件的要求都可以经过选用半导体器材轻松满意，所以这些问题很或许经过电子计划来处理。
定论
将48V体系添加到12V轿车将让规划人员有时机完成当今轿车所需的燃油能效提高。它还将大大添加对新式立异的电力电子电路的需求，尽管48V架构的许多变体将会呈现，但终究的评判将在轿车客户权衡特性优势与本钱之后得出。
