科普|零基礎一文了解 48V 弱混(輕混)混合動力

本文引用資料:

科普|零基礎一文了解 48V 弱混(輕混)混合動力

一、引言

德國大陸公司根據電機功率、

CO2排放減少量,

將混合動力和純電動汽車,

分為以下幾種:

12V微混、

48V弱混(輕混)、

混合動力HEV、

插電混合動力PHEV、

純電動EV。

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由於資源、政策、技術、專利等各方面原因,

各國的混合動力和純電動汽車路線,

有不同側重點:

中國以EV、PHEV為主;

日本以不可插電的HEV為主,

以豐田THS、本田i-MMD為代表,

(日本也有EV如日產Leaf、

PHEV如三菱Outlander等);

美國既有EV,

也有通用為代表的PHEV、增程式路線;

歐洲更熱衷於48V HEV,

如博世、大陸、法雷奧等,

(歐洲也有EV如寶馬i3、ABB的HEV、PHEV等);

其他國家的德爾福、江森自控,

A123、奧地利AVL等也有48V產品。

48V兩個誤區:

1、誤區一:完全取消12V電氣系統

由於12V電氣系統的領導地位,

短期內不可能完全取消12V。

2、誤區二:48V純電動汽車

即使50kW的相對小的驅動電機,

如果48V,

電流高達1000A。

各個廠家的48V方案,

大同小異,

主要部件包括:

(1)BSG(發動機皮帶驅動的電機):

(2)48V電池:

(3)DC/DC等。

保留了原來的12V電氣系統,

而不是48V完全代替12V電氣系統,

48V支持較大的電氣負載,

如電動渦輪增壓、電動空調等。

48V還有制動能量回收、啟停、滑行、輔助驅動等功能。

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二、博世48V BRS系統(Boost Recuperation System)

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▶降低燃料消耗、CO2排放;

▶經濟高效的入門級混合動力解決方案;

▶適於現有和未來車輛,支持跨平臺使用;

▶兼容所有變速箱和發動機類型;

▶為舒適性和安全性,引入48 V大功率設備;

▶小型發動機(電機輔助驅動);

無需高壓保護(電壓<60 V)。

1、制動時BRS系統向48V電池充電

燃料消費量減少高達7%。

2、BRS系統提供額外扭矩,有助於加速

電能由48V電池提供。

3、BRS系統啟停功能

關閉內燃機後由兩個電池供電。

快速平穩地重新啟動發動機。

4、BRS系統提供滑行功能

如果加速和制動踏板都沒有被踩下,

在滑行或下坡行駛時,

BRS會自動關閉內燃機。

車輛零排放、無噪音行駛。

電池:

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BSG:

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▶風冷電機,集成控制和風扇;

▶效率高達88%;

▶啟動發動機時扭矩:最大值 56 Nm,

(曲軸上約160 Nm);

▶再生制動時輸出:

48 V時最大11.5 kW;

▶驅動時輸出:

48 V時最大9.7 kW;

▶重量:約8.5kg;

▶ 尺寸:直徑148 x 長度169 mm。

DC/DC:

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▶雙向轉向;

▶效率高(96%);

▶標稱電壓:48/12 V;

▶額定輸出:最大3 kW;

▶重量:2.7kg;

▶尺寸:220 x 183 x 75 mm。


三、德爾福48V:

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綠燈時,

一旦放鬆剎車踏板後,

電動渦輪便開始將空氣壓縮進發動機,

沒有渦輪遲滯。

電機啟動發動機,

電機和發動機共同加速車輛,

直到一定速度以後,

電機停止,

發動機單獨驅動。

紅燈時,

一旦放鬆油門踏板後,

滑行時,

電機就開始發電,

充電進48V電池中,

踩剎車踏板,

電機再生制動,

承當一部分制動功能,

更快充電。

直到汽車完全停止,

發動機自動熄火。

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四、大陸48V

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BSG:

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▶輸出扭矩: 150 Nm

▶峰值功率 (驅動模式):14 kW

▶峰值功率 (發電模式):16 kW

▶持續轉速:最高20000 rpm

▶防護等級: IP6K6K

▶冷卻方式:液冷

▶降低耗油量:13%

▶集成逆變器:沒有連接器和線纜

▶發動機快速啟動

▶發動機關閉時滑行

DC/DC:

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▶持續功率(降壓):3 kW

▶持續電流:215 A(降壓), 58 A(升壓)

▶效率:>95 %

▶輸入電壓:24 - 54 V

▶輸出電壓: 6 - 16 V

▶防護等級:IP6k9k

▶雙向DC / DC

▶48V預充電功能


五、法雷奧48V(Hybrid 4 All)

法雷奧Hybrid 4 All包含:

48V低壓系統、

啟動發電一體機(15KW),

不僅減少15%的油耗,

價格也便宜了將近一半,

佔用空間則與常規發動機相同。

結合了法雷奧的Stop-Start起停系統、

再生制動技術和扭矩輔助功能。

Hybrid 4 All 具有以下功能:

▶增強型起停功能,能夠在更高的速度時關閉發動機、更快地起動等,

▶高效發電,

▶減速和制動時回收能量,

▶扭矩輔助功能,幫助內燃機小型化,減小發動機尺寸,

▶電動模式下起動,

▶能在低速、有限加速或70km/h以下勻速時使用電動模式。

BSG:

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DC/DC:

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六、江森自控48V電池

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▶容量: 10Ah

▶ 重量: < 7kg

▶尺寸: 175x354x100 mm

▶集成 BMS / switch / fuse

▶可選主動風冷

▶13 kW放電功率

▶14 kW充電功率


七、A123 48V電池

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八、AVL 48V

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2020年中國新能源補貼將完全退出,

(針對EV、PHEV的補貼),

而48V弱混對整車原有系統的更改較小,

成本5000元人民幣左右,

比HEV、PHEV成本低很多。

中國《汽車產業中長期規劃》:

2020年乘用車新車平均燃料消耗量5L/100 km,

節能汽車4.5L/100 km,

達到國六排放。

2025年乘用車新車平均燃料消耗量4L/100 km,

排放達到國際先進水平。

各國燃料消耗量、排放目標:

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可以預見,

接下來幾年,

中國及歐美日市場,

48V弱混必將迎來規模發展的“風口”。


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