淺談新能源汽車的48V技術(shù)
從準(zhǔn)備狀態(tài)到制動(dòng)狀態(tài)一共5個(gè)步驟,第一步是準(zhǔn)備狀態(tài)也就是汽車一鍵啟動(dòng)時(shí),指針指向Ready, 電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)均不工作不運(yùn)轉(zhuǎn)
第二步, 指針指向Efficiency,也就是恒速行駛狀態(tài),這是一種奧迪獨(dú)創(chuàng)的為了迎合環(huán)保,節(jié)省減排的駕駛模式。這時(shí)候只有電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)四個(gè)車輪運(yùn)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)不參與工作,靠純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛(車速穩(wěn)定,電機(jī)電量充足)
圖示中綠色箭頭表示動(dòng)力電池組通過高壓線束提供電力給到電機(jī),電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪動(dòng)起來
第三步,緩慢加速狀態(tài),也就是油門不踩到底,緩慢加速,這個(gè)時(shí)候也只有電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)參與工作,發(fā)動(dòng)機(jī)不工作,此時(shí)為純電加速狀態(tài),仍然是純電動(dòng)模式
第四步,混動(dòng)加速狀態(tài),指針指向Boost(增強(qiáng)模式), 急速駕駛時(shí),油門踩到底(一般車速超過130km/h),這個(gè)時(shí)候,發(fā)動(dòng)機(jī)也參與進(jìn)來了,和電動(dòng)機(jī)一起推動(dòng)汽車加速前進(jìn)
綠色箭頭仍然代表電動(dòng)機(jī)工作路徑,黃色箭頭代表發(fā)動(dòng)機(jī)工作路徑,兩者混合共同驅(qū)動(dòng)汽車,動(dòng)力十足.
第五步, 滑行狀態(tài)&制動(dòng)(剎車)狀態(tài). 指針指向Charge 當(dāng)車輛滑行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)熄火不工作,動(dòng)力電池也不再供電給電機(jī),反而是車輪滑動(dòng)帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電,這個(gè)時(shí)候電機(jī)是作為發(fā)電機(jī)來工作,把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能,把電能通過逆變器輸送給到動(dòng)力電池組儲(chǔ)存起來; 可以看到圖中綠色箭頭的方向已經(jīng)反向逆轉(zhuǎn)
這就是奧迪A3 E-Tron 插電混合動(dòng)力汽車工作的整個(gè)流程,其中可以看到,電機(jī)在正常工作中是作為電動(dòng)機(jī)(電能轉(zhuǎn)化動(dòng)能)來工作,在滑行和制動(dòng)時(shí),變成了發(fā)電機(jī)給動(dòng)力電池儲(chǔ)存電能。
淺談新能源汽車的48V技術(shù)
從新能源汽車開始興起,48V技術(shù)就被屢次提及, 根本原因在于國家有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn):從2020年開始,新車的平均油耗需要控制在5.0升/100公里以內(nèi),這對(duì)于絕大多數(shù)傳統(tǒng)燃油車來說,是不可能實(shí)現(xiàn)的。唯一的辦法就是使用新能源動(dòng)力來加強(qiáng)傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng),目前比較可行是應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車上,用48V電氣系統(tǒng)+傳統(tǒng)12V電氣系統(tǒng)一起工作(微混),在盡可能少的增加成本的前提下達(dá)到油耗標(biāo)準(zhǔn),這是一種折中的方法,本質(zhì)上還是偏燃油汽車,這是一種過渡技術(shù)!
一. 什么是48V技術(shù)?
大家知道,傳統(tǒng)的燃油車使用的是12V鉛蓄電池,6個(gè)2V的鉛蓄電池串聯(lián)組合而成48V技術(shù)就是以鋰離子電池取代傳統(tǒng)的鉛酸電池,使用新型電機(jī)取代傳統(tǒng)的啟動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī);一般來說,48V系統(tǒng)包括三大塊:1.鋰離子動(dòng)力電池組 2.電機(jī) 3.DC/DC轉(zhuǎn)換器,如下圖所示
1.48V鋰離子電池系統(tǒng)能有效的吸收汽車制動(dòng)的能量并轉(zhuǎn)換為動(dòng)能提供給到汽車
2.48V電機(jī)可以提供更大功率的能量給到汽車電氣系統(tǒng)例如電子轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)
3.DC/DC轉(zhuǎn)換器是把48伏直流電轉(zhuǎn)換為12V直流電供給全車
下圖是48V系統(tǒng)工作模式圖解
這是德爾福公司在2017年CES展會(huì)上展示的48V系統(tǒng),雖然成本上升了30%,但是燃油性能提升了70%。另外,其較強(qiáng)的發(fā)電機(jī)和渦輪系統(tǒng)能夠提供起步和低速時(shí)的牽引力!
二. 48V技術(shù)的優(yōu)勢
首先重點(diǎn)肯定是節(jié)省油耗,我們來看看48V的幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)
使用更大功率電壓供電,減少燃油消耗,直接減少Co2排放,符合國家政策
低于60V,不需要額外的高壓電防護(hù)措施,相對(duì)于高壓純電動(dòng)車,成本更低
相對(duì)于12V來說, 相同功率下工作電流只有前者的1/4,(IU=W), 電流更小
所以損耗也更少,線束的整個(gè)直徑都可以減小,對(duì)輕量化也有好處
新電機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可以有效的減少發(fā)動(dòng)機(jī)體積(很多功能集成了),直接減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放
很多車載電子電氣不再依賴于發(fā)動(dòng)機(jī),更多使用48V電池供電,即使發(fā)動(dòng)機(jī)停止也能繼續(xù)工作
渦輪電動(dòng)化,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率
三. 48V 技術(shù)的缺點(diǎn)
電壓的升高導(dǎo)致電磁兼容要求也會(huì)提高,直觀來說,首先線束的信號(hào)傳輸?shù)哪芰π枰俅伪辉u(píng)估
48V電壓會(huì)存在電弧,有一定安全風(fēng)險(xiǎn)。比如,在同樣的電流下,熱插拔動(dòng)作(比如充電)會(huì)釋放電弧,損壞端子
48V的電化學(xué)腐蝕比12的要快,這方面需要注意,一般48V系統(tǒng)使用的是密封性連接器
回路保護(hù)(例如保險(xiǎn)絲盒)需要從新設(shè)計(jì),因?yàn)殡妷禾岣邔?dǎo)線承受的熱量會(huì)加大
總體來說,48V系統(tǒng)是介于傳統(tǒng)燃油車和純電動(dòng)車之間的一個(gè)過渡技術(shù),即使有部分車企已經(jīng)在使用了,也不能說明前景光明,純電動(dòng)車(高壓)才是汽車發(fā)展的終極目標(biāo);最后,打一個(gè)形象的比喻,你可以把電壓想象成水壓,24V是24米高都,48V是48米高度,那么,在同樣的水流下,當(dāng)然是48V的驅(qū)動(dòng)水輪轉(zhuǎn)的更快!














