汽車電源為何拋棄“12V”選擇“48V”?

吳曉普


我是小唐,我來分享!

汽車電源由“12V”變“48V”主要是這部分車比一般的燃油車多了一套48V輕混系統。這是一套能量回收加速輔助系統,主要由48V電池、48V起動電機/發電機、一套48V/12V電壓逆變器以及一些對應模塊組成。


48V輕混系統有48V電機的加入,提升了車輛的低速扭矩,同時電機還參與輔助加速,車輛的加速性能也有所提升。同時這套48V輕混系統還能達到15%-20%的燃油節省。這也是傳統燃油車向純電動汽車過渡的產品。現在很多豪車如奔馳、寶馬、大眾,或者國產汽車如吉利、長安的部分車型都採用了這套系統。


另外我們車輛上的很多電氣設備仍然使用的是12V電壓,所以車上有一套48V/12V的電壓逆變器。只是說車上沒有了12V蓄電池了。

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車迷小唐


一.安全問題(為啥是48V)

主要在於60V是安全電壓,也就是說低於60V就不需要採用額外的安全保護防護措施和裝置,48V電池的充電電壓最高56V,已經很接近60V,即48V電池電壓是安全電壓下的最高電壓等級了,這樣一來採用48V成本相對較低。

二、各國對排放標準的要求越來越高

在排放標準中,歐盟要求最為嚴格,到2020年百公里油耗要將至4L,二氧化碳排放量低至95g,現在在現階段車企不能單獨通過發動機優化設計來完成,只有走純電或者輕混或者插混的道路,純電動化雖然是汽車的終極目標,但是由於高成本以及續航問題,無法在短期內大量普及。在這個過渡期,輕混成了最佳選擇也即是 48V輕混。按照德爾福的測算,48V輕混系統是高壓輕混系統成本的30%,能達到高壓輕混系統70%的節能效果。

1 .現在越來越多的汽車電壓自動啟停功能,啟停技術的應用已經達到極限(功率為3kw),無法集成其他高功率消耗的節能技術。而在48V系統下,隨著各種先進節能技術的應用,可達到10%-15%的節油效果。

2.48V系統可以提供諸如能量回收系統、自動啟停系統等更多的功能集成,滿足人們越來越高的需求。同時,鋰電池充放電性能更佳,啟停系統的應用效果更好。

3.由於BSG/ISG的電功率輔助,可以進一步縮小發動機的體積,進而減低排放(這也是為啥現在車企發展3缸的原因)

4.在傳統發動機的高負載設備電動化,比如空調壓縮機、冷卻水泵等,降低發動機的負載,即是在發動機關閉的情況下也能正常工作。在發動機高效率運行下載進行充電,更加的節能。

5.可以將渦輪電動化,進一步提高發動機的效率,並且不用有渦輪遲疑現象

6.可以平衡三缸發動機在低速和怠速下的震動。

7.採用48V輕混成本更低,只需要在原有的12V系統增加一個48V系統,無需大幅更改汽車設計!

總之48V的出現是為了實現滿足嚴格的排放標準和較低成本下的最優解決方案!

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首先要說明一點,汽車電源並不是“拋棄”12V電源,仍然有很大一部分汽油發動機車輛採用12V供電。這是和當時汽車設計和安裝的電瓶有關的,例如,小型汽車通常安裝一個電瓶(早期是鉛酸電池,需要定期維護,加電瓶水-酸,現在用的是免維護電池)這種電瓶,其實標準單體電壓是2V,每個電瓶由6個單體電瓶串聯而成,所以是12V。汽車上,如果不考慮現代汽車上要用到的這些增加舒適性的輔助電器,那麼需要用電的大致一下幾個單元:發動機氣缸點火部分、燈光系統、雨刷、起動機馬達。為了給這個蓄電池充電,因此汽車上的發電機需要在發動機帶動下運轉發電,向蓄電池充電,為了讓電瓶能有足夠的壓差,發電的輸出是整流後是直流13.8V,只不過大家習慣於說12V而已。因此,13.8V才是汽車電氣的供電電壓。而大車,通常是柴油車,配2個電瓶,也就是24V。所以,通常說小車是12V大車是24V。那麼,12V好還是24V好呢,12V,只要一個電瓶,缺點是電流需要的大,特別是起動機啟動的一瞬間,而24V供電,相同功率下需要的電流就小一倍。對於電路來說是可以節省好多成本的。所以說,目前汽車設計規範中就只有12V和24V兩種標準。至於說到48V,在目前汽車追求舒適性,電氣化設備越來越多,總耗電功率就大,如果還是12V供電的話,電流將非常大,雖然可以增大電瓶容量和加大導線橫截面積來解決,但成本就高了,這不是最主要的,根據焦耳定律,電流大了,導線發熱就劇增了,這對汽車來說是個不小隱患。而採用高壓可以解決這兩個問題,但要求汽車電路全盤重新設計並形成技術標準,而對於傳統車型生產線,涉及到供應鏈、安全認證、標準統一等才到生產線改造,而這些是需要時間來沉澱的。因此採用非標參數的,大多是新型號或新品牌。所以12/24V的標準將在很長一段時間內存在。


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主要原因還是節能減排。

現在汽車的12V電源,由於加入啟停功能,還有一些高端車用的電磁懸架,耗電量大增。由於啟停功能在空調工作和蓄電池電量不足時無法工作,在實際使用中節能效果有限並且駕駛感受也並不好。

新的48V電源首先是安全,第二是大容量。電壓升高可減小電流,節約材料。

把渦輪增壓器、空調、水泵以前由發動機帶動的改為48V電池帶動,並且電動渦輪沒有燃氣渦輪的遲滯現象,擁有更好的動力和平順性。再加上啟動發電一體機,車輛滑行時發動機停止工作充電,並且電池可提供輔助動力,比較完善了啟停功能。

48V電源的輕混動可以在成本增加不高的情況下實現節能減排,這是12V電源無法做到的。


汽車鐵鋰電池


首先說用48伏的電是要同時用一個電機組成一種混動系統,如果用了48伏的電壓各種電器的電流就可以降低為原先的四分之一。舉個例子如果12伏時打馬達要100安現在只要25安了,顯然用的電線就細了,省銅啊。電流小了線路上的損耗也小了。但是用48伏後車上的所有和電相關的零部件都得重新開發認證一輪,這對供應商來說是件麻煩事,認證一個零件流程要花大量的時間和金錢。


oldman12


汽車自動駕駛是汽車的發展方向,自動化層度越高,需要的電子原件越多,也就越耗電。特斯拉是現在能買到的自動化層度最高的汽車,把汽油轉化成電能不划算,這就是為什麼它做電動車了


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