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本文引用資料:
一、引言
德國大陸公司根據(jù)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。
由于資源、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(chǎn)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;
歐洲更熱衷于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(chǎn)品。
48V兩個誤區(qū):
1、誤區(qū)一:完全取消12V電氣系統(tǒng)
由于12V電氣系統(tǒng)的領導地位,
短期內不可能完全取消12V。
2、誤區(qū)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(fā)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(tǒng),
而不是48V完全代替12V電氣系統(tǒng),
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。
二、博世48V BRS系統(tǒng)(Boost Recuperation System)
?降低燃料消耗、CO2排放;
?經(jīng)濟高效的入門級混合動力解決方案;
?適于現(xiàn)有和未來車輛,支持跨平臺使用;
?兼容所有變速箱和發(fā)動機類型;
?為舒適性和安全性,引入48 V大功率設備;
?小型發(fā)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(tǒng)向48V電池充電
燃料消費量減少高達7%。
2、BRS系統(tǒng)提供額外扭矩,有助于加速
電能由48V電池提供。
3、BRS系統(tǒng)啟停功能
關閉內燃機后由兩個電池供電。
快速平穩(wěn)地重新啟動發(fā)動機。
4、BRS系統(tǒng)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:
BSG:
?風冷電機,集成控制和風扇;
?效率高達88%;
?啟動發(fā)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:
?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:
綠燈時,
一旦放松剎車踏板后,
電動渦輪便開始將空氣壓縮進發(fā)動機,
沒有渦輪遲滯。
電機啟動發(fā)動機,
電機和發(fā)動機共同加速車輛,
直到一定速度以后,
電機停止,
發(fā)動機單獨驅動。
紅燈時,
一旦放松油門踏板后,
滑行時,
電機就開始發(fā)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(fā)動機自動熄火。
四、大陸48V
BSG:
?輸出扭矩: 150 Nm
?峰值功率 (驅動模式):14 kW
?峰值功率 (發(fā)電模式):16 kW
?持續(xù)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(fā)動機快速啟動
?發(fā)動機關閉時滑行
?持續(xù)功率(降壓):3 kW
?持續(xù)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(tǒng)、
啟動發(fā)電一體機(15KW),
不僅減少15%的油耗,
價格也便宜了將近一半,
占用空間則與常規(guī)發(fā)動機相同。
結合了法雷奧的Stop-Start起停系統(tǒng)、
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(fā)動機、更快地起動等,
?高效發(fā)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(fā)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:
DC/DC:
六、江森自控48V電池
?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
八、AVL 48V
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(tǒng)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(chǎn)業(yè)中長期規(guī)劃》:
2020年乘用車新車平均燃料消耗量5L/100 km,
節(jié)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:
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(guī)模發(fā)展的“風口”。
文章來源:汽車先進技術
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