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新一代新能源汽車,為什麽青睞48V技術方案

2016-07-14 10:47:15 元器件交易網 

  油電混合動力汽車是由傳統內燃機和電機共同提供動力來源的新一代新能源汽車,具有低排放、低油耗、高動力輸出等優點。根據電機與傳統內燃機的功率比例,可分為強混,中混和弱混。

  48V BRS(Boost recuperation system)系統作為弱混技術mHEV(mild hybrid electric vehicle )的一種,將是未來十年內性價比最高的新能源汽車技術解決方案。48V BRS系統相比傳統內燃機汽車主要新增48V 助力回收電機(BRM, Boost Recuperation Machine),48V/12V直流功率轉換器(PCU,Power Conversion Unit)和48V鋰電池三個核心零部件,具有起停、能量回收、加速助力、電動爬行等功能。傳統內燃機汽車,搭載第一代48V系統(電機通過皮帶輪與發動機集成)節油率8~12%,搭載第二代48V系統(電機與變速箱集成)預計節油率12~19%。

  48伏的由來

  1)48伏是什麽

  48伏是指系統額定直流電壓,並非永遠穩定在48V;根據LV148定義如下圖所示:

新一代新能源汽車,為什麽青睞48V技術方案

  a. 48伏電池電壓會隨著SOC(剩余電池容量)的變化而變化,例如電池常溫下SOC從10%到100%,開路電壓為32.5V~49.8V;

  b. BRM電機的助力、能量回收模式也會導致48V的電壓上升或者下降,當電池SOC較高時,給電池充電,需要的電壓往往都會高於50V;

  c. 直流電壓不是一根直線,是存在波動的,關於直流電壓允許的波動,歐洲的法規規定波動部分的有效值(即去掉均值後的等效值)要小於電壓均值的10%,才算作直流電壓;

  2)為什麽是48V

  a. 60V是安全電壓,根據上文提到留出10%的余量,系統允許工作的最高電壓就是54V,再考慮1)中提到的電池自身電壓變化和能量回收模式會使電壓擡升,再留一定的余量就變成48V了。

  b. 48V名稱由來也可能還有一些歷史原因。

  48伏關鍵零部件簡介

  48V BRS電氣網絡典型連接圖如下。除了BRM電機、直流轉換器、48伏電池等主要零部件外,市面上48V電氣負載概念產品也屢見不鮮,如48V電動增壓器、48V電動加熱催化器等,對48V系統的功能擴展以及推廣使用也具有積極作用。

  1)助力回收電機(BRM)

  典型助力回收電機如下圖所示,既可以用來發電,也可以助力為車輛提供前進動力,甚至還能在48伏動力電池組驅動下快速起動發動機。BRM一般選用爪極電機,汽車上替代傳統14伏發電機。
2)電力轉換單元(PCU)
2)電力轉換單元(PCU)

  典型電力轉換單元如下圖所示,雙向DC/DC變換器在48V助力回收系統中連接高壓網絡(《60V)和12伏網絡。能量可以從高壓網絡向低壓網絡傳輸,對14伏網絡供電;也可以從低壓網絡向高壓網絡傳輸,為BRM起動、助力、回收供電。
新一代新能源汽車,為什麽青睞48V技術方案

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(責任編輯:王博軒 HT002)
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