跟着国家对车辆油耗和排放规范的进一步进步，节能减排成为个轿车企业需求一起面临的课题。48V体系具有投入低、节能减排显着的特色，能够显着进步车载电源功率，成为近期轿车行业研讨的热门。本文将以轿车48V体系的开展和使用着手，简略为我们呈现48V体系现状和未来趋势。
1.48V体系的开展和布景轿车电气渠道开展进程
1970前–1970s
6V体系–12V体系
推动1：电气化部件很多集成
推动2：6V体系不能满意车用电器功率要求
成果：车用电气渠道晋级
1990s–42V体系构思
意图：应对未来轿车电气化趋势(寻求3倍以上的电压)
首要参与者：美国
规范：SAE会议进行了必定评论
成果：失利，但某些部件保存42V电压
42V体系失利原因
– 彻底的架构改造，需求车内一切电子元件进行改造
– 本钱产出不抱负，商场无法承受
– 未能带来抱负的节能作用
– 12V架构调制杰出，且取得了一系列节能方面的开展
2000s–12V体系
回归12V体系
启停技能呈现
2010s-48V体系提出
推动1：欧洲2020年95g/km法规压力
推动2：启停技能将12V体系承载才能推到极限
首要参与者：德国
规范：48V体系规范LV148
2010后-48V体系整合完善
– 经过DC/DC转化器，将48V体系集成在原有12V体系上，防止了改造性的改变
– 48V/12V双总成电压技能的堆集
– 锂电池和超级电容的呈现是48V技能开展的关键
– 节油作用显着(NEDC工况10%-15%)
严厉的节能法规推动48V体系开展
到2020年，各国CO2排放法规都限定在100g/km左右。欧洲在节能操控方面一向走在前面，美国、我国逐步赶上。
车用电器的不断集成推动48V体系开展
12V体系所能供给的功率极限在3kw-4kw;
经过不断下降已有电气配备的功率需求，能够满意必定量的新电器配备集成;
参加功率需求较大的电气配备(如启停体系)后，12V体系承载才能到达极限，需求新电气渠道的构建。
的开展促进48V体系的使用
为什么挑选48V体系
48V体系具有较大节能潜力
开发低压体系收效很小，电压过高则本钱和法规无法承受，48V是最好挑选
2.48V体系架构与原理
现阶段48V体系架构
使用DC/DC转化设备，完成电气体系12V/48V双电压架构，别离驱动不同元件。
48V体系在混合动力轿车上的使用
在混合动力轿车上搭载48V体系，经过两个DC/DC转化器，构成12V-48V-HEV电气体系架构;
一般混合动力轿车的电气架构是12V-HEV形式，经过DC/DC转化器直接联通12V体系和HEV高压体系。
由12V/48V双电压体系到48V单电压体系
跟着48V体系不断推广，轿车电气体系将逐步由12V/48V双电压体系过渡到48V单电压体系，以满意车用电器的功率需求和电气体系架构简略化需求。从某种层面上讲，48V体系是过渡体系，跟着EV和FCV的开展，高电压电气体系会不断投入使用。
48V体系的节能原理
48V体系能够为更多先进节能技能供给集成渠道的根底，然后到达节能作用。而48V承载功率提高到15kw左右，可供给更多减排技能的集成。
在现在的12V体系下，启停技能的使用现已到达极限(功率为3kw)，无法集成其他高功率耗费的节能技能。而在48V体系下，跟着各种先进节能技能的使用，可到达10%-15%的节油作用。
因为48V体系通电电流位12V体系的1/4，所以等功率下的功率丢失较12V体系削减也十分可观，功率丢失是12V体系的1/16。更低的功率丢失，电气体系的整体功率大大提高，解除了功率约束，能够对车用电器进行更精密的操控，提高其功用。
另一方面，48V体系能够供给比如能量收回体系、主动启停体系等更多的功用集成，满意人们越来越高的需求。一起，锂电池充放电功用更佳，启停体系的使用作用更好。
另一方面，更低的电流意味着能够使用更细的导线，对整车的轻量化规划促进作用显着。
3. 48V体系技能应战与规划主张
安全电压操控
由奥迪、宝马、戴姆勒、保时捷和群众物价德国厂商与2011年拟定的LV148规范中，电子元件正常作业电压为36V-52V，高于60V的电压被严厉制止，为了到达这一限值规范，设定了54V和52V电压约束，以留出电压动摇区域。
能量办理的应战
在能量办理方面，该体系也面临着能量转化、能量储藏和能量活动以及功率和稳定性的问题。
电弧放电
在并联电路中，当能量到达2900J，两条通电线路之间有很小的触摸的时分容易产生电弧放电。
在串联电路中，当在48V电路作业中进行热插拔时，也会产生电弧放电。
现在并联的电弧放电智能经过合理的电路规划来防止，串联电弧放电需求在电路中引进电容器来防止。
串联电弧放电(热插拔)
接地失效
双电压体系中，高压模块接地失效后，电流直接经过低压模块与地上触摸，会对低压模块部件形成损坏。
该问题一般的处理思路是将48V子体系与12V子体系线路分隔规划并无衔接，假如线路无法分隔，则在两体系间的线路上规划高压阻断设备。
双电压体系CAN总线通讯
为确保数据通讯流通，CAN总线要求两头输入电平相同。
电磁兼容EMC
48V体系较12V体系有较大的电压升高，电磁兼容的要求就会更高，所以在双电压体系的转化器和导线安置中，有必要考虑电磁兼容的规划。
其他应战
※本钱操控
– 研制投入
– 杂乱的电器结构的开发
– 起浮本钱
※分量添加
– DC/DC转化器分量
– 48V电池的分量
– 添加的线圈分量
※保护本钱
4.48V体系未来开展趋势
48V体系的使用区间
未来10年，启停技能和混合动力技能将急速开展，这些技能正是48V体系的最佳使用区间。
推广48V体系带来的影响
48V体系能够带来体系部件的优化、更多附件和作动器的电气化以及比如后轮转向体系的新功用的参加，并且能够带来较好的节能减排作用。但48V体系并不会带来特别大的本钱压力，首要压力仍是各种功用性电气部件的集本钱钱。
各厂商对48V技能开发的投入改变
2014年，53%以上的厂商加大了对48V技能的开发。一起，各厂商也开端寻求技能合作，一起开发48V体系。
48V体系相关规划、部件等都得到了很大的开展。
整车厂的使用
群众公司
方案于11月推出的2017款搭载48V体系的高尔夫GTI
该车将搭载大陆公司的48V/12V电气体系，具有智能能量收回体系、加快辅佐体系、进阶启停体系和不同行进状况的驱动战略。
未来群众与大陆也会持续探究48V体系在重混HEV和插电式PHEV上的使用。
5. 各国对48V体系的不同情绪
欧洲–大力推广
因为欧洲严厉的节能环保法规以及根据传统内燃机轿车的技能堆集，欧洲在占据未来48V商场方面也有较大的而潜力。
美、日–情绪一般
共性阻力
CO2法规相对松懈
美国：2020年113g/km，2025年93g/km;
日本：2020年112g/km，2025年112g/km;
轿车电子厂商
美日技能道路与欧洲有所区别，技能投入方向不同，导致美日供货商与德国供货商的技能水平有必定距离。
特性阻力
美国
42V体系的失利令美国人在车用电气体系变革方面更为慎重;
日本
开展方向为混合动力技能，先进的混合动力技能可确保未来20年内满意法规要求。
我国–车企积极开展集成匹配，核心部件研制暂时空白
现在国内整车企业在48V体系上有搭载测验，可是我国轿车电子供货商实力相对单薄，在自主研制范畴暂时空白。未来在环境、动力和法规的压力和我国轿车智能化的大力推动的环境下，48V体系在国内具有十分大的使用潜力。
