剖析混合動力汽車48V技術方案

作者：時間：2018-08-13 來源：網(wǎng)絡

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油電混合動力汽車是由傳統(tǒng)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(yōu)點。根據(jù)電機與傳統(tǒng)內燃機的功率比例，可分為強混，中混和弱混。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/201808/386488.htm

48V BRS(Boost recuperation system)系統(tǒng)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(tǒng)相比傳統(tǒng)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(tǒng)內燃機汽車，搭載第一代48V系統(tǒng)(電機通過皮帶輪與發(fā)動機集成)節(jié)油率8~12%，搭載第二代48V系統(tǒng)(電機與變速箱集成)預計節(jié)油率12~19%。

一、48伏的由來

1)48伏是什么

48伏是指系統(tǒng)額定直流電壓，并非永遠穩(wěn)定在48V;根據(jù)LV148定義如下圖所示：

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;

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于50V;

直流電壓不是一根直線，是存在波動的，關于直流電壓允許的波動，歐洲的法規(guī)規(guī)定波動部分的有效值(即去掉均值后的等效值)要小于電壓均值的10%，才算作直流電壓;

2)為什么是48V

60V是安全電壓，根據(jù)上文提到留出10%的余量，系統(tǒng)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抬升，再留一定的余量就變成48V了。

48V名稱由來也可能還有一些歷史原因。

二、48伏關鍵零部件簡介

48V BRS電氣網(wǎng)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(chǎn)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(tǒng)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(fā)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(fā)動機。BRM一般選用爪極電機，汽車上替代傳統(tǒng)14伏發(fā)電機。

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(tǒng)中連接高壓網(wǎng)絡(《60V)和12伏網(wǎng)絡。能量可以從高壓網(wǎng)絡向低壓網(wǎng)絡傳輸，對14伏網(wǎng)絡供電;也可以從低壓網(wǎng)絡向高壓網(wǎng)絡傳輸，為BRM起動、助力、回收供電。